城市污水处理厂氧化沟技术的应用

 摘要：指出了氧化沟技术在城市污水处理中得到广泛的应用。分析了DE型氧化沟设计情况和在实际运行中存在的问题，并提出了几条有效改进措施，以选择最佳运行工况，使改造后的处理效率得到了提高，出水水质达到二级排放标准。 

　　关键词：城市； 污水处理厂； 氧化沟； 应用 

　　中图分类号：X52 

　　文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）08004102 

　　1 引言 

　　氧化沟（Oxidation Ditch）是活性污泥法的一种变形工艺，该工艺将一系列生物化学过程集中在一个闭合环路中，如硝化、反硝化、碳源代谢等，采用连续式反应池的原理，是一个连续循环完全混合的流程[1]。氧化沟工艺通常不需要初沉池，采用的多是延迟曝气，由于曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液会在其中循环流动，因此，该工艺被形象的称之为“氧化沟”或“氧化渠”，又叫“连续循环曝气池”。 

　　2 氧化沟工艺的特点 

　　氧化沟在实际应用中的主要形式为卡塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、交替式工作氧化沟、一体化氧化沟等，不同类型的氧化沟工艺差异较大，归纳起来氧化沟工艺的特点主要表现在以下几个方面。 

　　2.1 工艺流程简单，运行管理方便 

　　氧化沟工艺与其它污水处理方法相比，具有出水水质好，基建投资省、流程简单、操作方便、工艺可靠性强、运行费用低等特点。氧化沟基建费用和运行费用低，较普通活性污泥法成本运行和基建费要低30%～50%和40%～60%。 

　　2.2 耐冲击负荷，污泥性质稳定 

　　氧化沟工艺可以接受高浓度的生活污水和有机生产性废水，有较好地承受水量和水质的冲击负荷能力，尤其对于生产废水处理效果较好[2]。氧化沟工艺适应于硝化-反硝化生物处理工艺，具有较明显的溶解氧浓度梯度，据有关资料反应，氧化沟工艺的能耗比活性污泥法降低20%。 

　　2.3 适应性强 

　　具有较强的耐冲击负荷，对水温、水质、水量等的变动有适应性。具有较高的去除BOD能力，在条件较好时可达98%，即使在低温时也可以达到良好的出水。 

　　3 氧化沟工艺的应用 

　　3.1 工艺的选择 

　　笔者对某市水质净化二厂的工艺流程进行调查，设计进出水水质见表1，设计日处理规模18万m3，该市水质二厂处理部分通过曝气池和氧化沟工艺比较经济可行，确定采用了DE型双沟式氧化沟工艺，该工艺具有较强的脱氮除磷和降解碳源能为，易实现自动化控制，便于管理等特点，工艺流程如图1。 

　　3.2 主要构筑物设计特点 

　　（1）厌氧池。氧化沟和厌氧池合建在同一组池内，设计流量为8200.5 m3/h，共用4个钢筋混凝土矩形池。厌氧池有效水深4.5 m，有效容积8200.5 m3，水力停留时间为1 h。可以通过堰门控制氧化沟的配水。 

　　（2）氧化沟。氧化沟共4组，可调堰门共8套，有效容积110005 m3，设计流量为8200.5 m3/h，污泥浓度为4500 mg/L，溶解氧为0.4～2.0 mg/L。氧化沟采用了表面曝气机60台，曝气时高速运行，反硝化阶段和低速运行确保池内水流循环，仅在曝气时高速运行。每组氧化沟分为两格，分为沟Ⅰ和沟Ⅱ，氧化沟内反硝化和硝化运行程序分为4个阶段。 

　　氧化沟有厌氧区、缺氧区和好氧区，A2/O是主要运行方式[3]，经过了粗细栅格和旋流沉砂池进入氧化沟，对污水中的氮磷进行有效的去除。 

　　（3）二沉池。二沉池为4座圆形池体，内径50 m，有效水深4.5 m，水力停留时间为3.5 h污泥回流比R为99%，表面负荷为0.90 m3/m2・h，池内配有吸泥机和浮渣泵，周边有辐射式沉淀池。 

　　4 实际运行中存在问题及改进措施 

　　4.1 运行中存在的问题 

　　对于某市净化二厂2014年6月开始调试运行，2015年1月投产运行，运行过程中实际进出水水质情况见表2。运行中出现一系列问题：如设备运行单一且不易控制，并且能耗大。缺氧段，沟内低速运转；好氧段，沟内均高速运转。单速转刷停运，这种运行方式没有考虑氧化沟内微生物水平，可能使溶解氧水平过高，造成过氧化。在缺氧段有可能溶解氧不足，运行一个周期氧化沟设备的能耗为2100 kW・h。 

　　4.2 氧化沟运行模式改进 

　　根据运行中发现的问题，对氧化沟工艺进行了改进。为了搅拌和推进水流，在氧化沟内增设了水下推进器。转刷和推进器的运行分为A、B、C、D、E五种模式。 

　　在保持好氧环境下可用B、C、D、E模式，缺氧环境用A模式。溶解氧控制就存在A与E组合、A与D 组合、A与C 组合和A与B组合四种方式。运行中可根据活性、进水负荷和氧化沟微生物数量进行选择。根据A与C组合模式运转情况看，处理后的出水水质：TP为1.0 mg/L，S≤11 mg/L，氨氮为0.45～0.55 mg/L，COD≤45 mg/L，BOD5为3～5 mg/L，出水水质好，达到了二级排放标准。 

　　另外，为降低设备使用寿命，氧化沟4个阶段运行历时调整为1 h，这样易于管理和控制，氧化沟4个组合运转一个周期的能耗，以A和D组合模式曝气能力最强，适用于活性高、微生物数量很大的情况。 

　　4.3 中水回用 

　　中水主要用于如道路喷洒、冲洗污泥胶水机及冲车，还可以用于周围市政绿化，其他中水可用于某净化二厂内使用。该净化二厂计划5年内完成中水配套管网设施和生产系统，实现中水开发利用的产业化、规范化。 

　　参考文献： 

　　[1]高武真.在城市生活污水处理中改良型氧化沟工艺的应用[J].企业技术开发，2015（10）：48～49. 

　　[2]李 梅，于军亭，孟德良，等.氧化沟技术在城市污水处理厂中应用[J].水处理技术，2015（1）：92～94. 

　　[3]孙 皓.氧化沟在城市污水处理厂中的应用[J].广东化工，2015（11）：164～165.