Orbal型氧化溝在處理酒精廢水過程中的脫氮效果研究

劉純顯 周云明 郭 偉 張冬曉 高艾香

（1.中聚天冠生物能源有限公司，河南 南陽 473000；2.河南天冠企業集團有限公司，河南 南陽 473000）

Orbal型氧化溝在處理酒精廢水過程中的脫氮效果研究

劉純顯1周云明1郭 偉2張冬曉2高艾香2

（1.中聚天冠生物能源有限公司，河南 南陽 473000；2.河南天冠企業集團有限公司，河南 南陽 473000）

通過對天冠集團生物能源公司O rbal型氧化溝脫氮效果的追蹤觀察，分析氧化溝內溶氧、有機負荷對硝化反硝化的影響，對生產車間提高O rbal型氧化溝脫氮效果提出建議。

O rbal型氧化溝；酒精廢水；脫氮

氧化溝（Oxidation Ditch，簡稱OD）又名氧化渠，其構筑物呈封閉的圓形或橢圓形構型。氧化溝法處理有機廢水本質上是常規活性污泥法的一種改型和發展，廣泛應用于酒精、谷氨酸、檸檬酸、抗生素等二次有機廢水好氧生物處理過程[1]。近年來，憑借著其優異的脫氮和去除有機物的效果，Orbal型氧化溝得到了廣泛的發展[3]。天冠集團生物能源公司二級好氧處理工序采用Orbal型氧化溝處理酒精廢水，取得了比較好的效果，出水水質達到國家二級排放標準。尤其是氧化溝的脫氮效果更佳，出水氨氮平均在3mg/L以下，通過長期跟蹤分析各溝含氧量，有機負荷與脫氮效果的關系，在生產上可以相對簡單的推斷出好氧處理的效果，并采取積極措施提高操作的穩定性和連續性。

1 天冠生物能源公司Orbal型氧化溝簡介

天冠Orbal型氧化溝尺寸為L×B×H=191×52.0×6.2（5.5）m，三溝渠類型，如上圖所示。

污水流經中心島、然后依次進入外溝、中溝、內溝，經處理后的污水進入到二沉淀池中進行泥水分離。污泥回流進入中心島，然后進入外溝。二沉池出水進入絮凝沉淀池做物化處理，二沉池產生的剩余污泥經配泥井后進入池濃縮池再由臥螺離心機進行分離，產生沼泥[5]。

充氧設備采用弧形表面曝氣機，內、中溝連軸，共用一臺電機，安裝有6臺；外溝8臺，碟片吃水深度范圍均在50-55 cm左右，可以根據出水口溢流堰的需要進行適當的溶氧控制。

運行中，以各溝總體的氧含量而言，外溝為缺氧區，中溝為過渡區，內溝為好氧區[2]，外溝平均流速應大于0.25m/s，防止污泥沉淀，最佳平均流速為0.3m/s。

2 溶氧與氧化溝脫氮效果的關系

天冠Orbal型氧化溝中總共安裝了14臺弧形表面曝氣機，在整個氧化溝中形成外、中、內溝均有局部的缺氧區和好氧區的特點，通過控制各曝氣機處的溶氧濃度調試其脫氮效果，趨勢如下

由上圖可以看出，在進水水質穩定的前提下，控制曝氣機處不同的溶氧濃度對氧化溝最終的氨氮去除有很大的影響，在DO=1-2mg/L時，TN曲線最靠下，表明此DO濃度下的脫氮效果最佳，脫氮率達到了91.8%，而對于DO=1-2mg/L的情況下，由于氧化溝中的溶氧水平較高，雖然在高溶氧條件下，硝化反應得到了充分的進行，但是對反硝化過程產生了嚴重影響，硝酸鹽、亞硝酸鹽不能及時轉化為氨氣排出，造成最終的脫氮效果欠佳，同時大量的曝氣也浪費了動力。同理，當整個氧化溝中的溶氧含量不足時，不但不能滿足硝化需要，還可能造成水流速度低，混合推動力不足，進而造成污泥沉積的嚴重后果，所以，保持氧化溝中的一定的溶氧范圍是非常重要的，過高過低都會造成生產上的波動，影響正常運行[4]。

3 污泥負荷與脫氮效果的關系

氧化溝是低污泥負荷運行的典型工藝，為了保證廢水達標，以往都是考慮污泥負荷值在0.05-0.15kgBOD/（kgMLSS.d）的范圍。這樣低負荷的處理工藝就決定了在處理工業酒精廢水是需要額外加水稀釋才能再處理，為了降低處理壓力，我們需要在穩定運行的情況下盡可能的提高其負荷。在生產中，通過大量的統計，我們找出三個不同污泥負荷下的氨氮處理數據進行分析。

從下圖可以看出，在污泥負荷NS=0.15kgBOD/（kgMLSS.d）時，Orbal型氧化溝中的脫氮效果最好，脫氮率都達到了90%以上，而超過此污泥負荷，處理效果大大降低，由于高的進水負荷直接表現就是進水量的增加，會造成氧化溝的水力停留時間減少，硝化和反硝化不充分，出水水質也很難達標。

4 總結

在Orbal型氧化溝中，溶氧在氧化溝中的含量水平對最終的脫氮效果影響非常大，通過增加曝氣機、改進曝氣方式或升降水流液位控制溶氧水平，在氧化溝中形成穩定的好氧、缺氧交替循環區間，可以在降低BOD的同時取得良好的脫氮效果[6]。

有機污泥負荷對Orbal型氧化溝來說，可以承受較大的短時間的沖擊，這是Orbal型氧化溝的優點所在，但是，畢竟Orbal型氧化溝屬于低負荷運行工藝，所以，在生產中，為了達到穩定運行，對上游來水需進行進行稀釋處理，保持較低的進水負荷，這是目前仍然存在的問題。

[1]買文寧.生物化工廢水處理技術及工程實例[M].北京：化學工業出版社.

[2]湯小玲，周揚秋，梁新和.奧伯爾氧化溝設計應注意的幾個問題[R].第四屆給水排水青年學術年會，2000.

[3]張揚，陳豪，等.Orbal氧化溝的應用及發展趨勢[J].環境工程，2009.

[4]鄧榮森.氧化溝污水處理理論與技術[M].北京：化學工業出版社，2006.

[5]區岳州.氧化溝污水處理技術及工程實例[M].北京：化學工出版社，2005.

[6]王新文，徐玉梅.奧貝爾氧化溝在縣級污水處理中的應用[J].中國市政工程，2008（3）：46-47.

X703

A

1671-0037（2014）11-89-2

劉純顯（1968-），女，本科，助理工程師，研究方向：生物發酵技術。

周云明（1979-），男，本科，助理工程師，研究方向：生物發酵技術。