城市污水處理廠氧化溝技術的應用

王玲

摘要：指出了氧化溝技術在城市污水處理中得到廣泛的應用。分析了DE型氧化溝設計情況和在實際運行中存在的問題，并提出了幾條有效改進措施，以選擇最佳運行工況，使改造后的處理效率得到了提高，出水水質達到二級排放標準。

關鍵詞：城市； 污水處理廠； 氧化溝； 應用

中圖分類號：X52

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）08004102

1 引言

氧化溝（Oxidation Ditch）是活性污泥法的一種變形工藝，該工藝將一系列生物化學過程集中在一個閉合環路中，如硝化、反硝化、碳源代謝等，采用連續式反應池的原理，是一個連續循環完全混合的流程[1]。氧化溝工藝通常不需要初沉池，采用的多是延遲曝氣，由于曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液會在其中循環流動，因此，該工藝被形象的稱之為“氧化溝”或“氧化渠”，又叫“連續循環曝氣池”。

2 氧化溝工藝的特點

氧化溝在實際應用中的主要形式為卡塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、交替式工作氧化溝、一體化氧化溝等，不同類型的氧化溝工藝差異較大，歸納起來氧化溝工藝的特點主要表現在以下幾個方面。

2.1 工藝流程簡單，運行管理方便

氧化溝工藝與其它污水處理方法相比，具有出水水質好，基建投資省、流程簡單、操作方便、工藝可靠性強、運行費用低等特點。氧化溝基建費用和運行費用低，較普通活性污泥法成本運行和基建費要低30%～50%和40%～60%。

2.2 耐沖擊負荷，污泥性質穩定

氧化溝工藝可以接受高濃度的生活污水和有機生產性廢水，有較好地承受水量和水質的沖擊負荷能力，尤其對于生產廢水處理效果較好[2]。氧化溝工藝適應于硝化-反硝化生物處理工藝，具有較明顯的溶解氧濃度梯度，據有關資料反應，氧化溝工藝的能耗比活性污泥法降低20%。

2.3 適應性強

具有較強的耐沖擊負荷，對水溫、水質、水量等的變動有適應性。具有較高的去除BOD能力，在條件較好時可達98%，即使在低溫時也可以達到良好的出水。

3 氧化溝工藝的應用

3.1 工藝的選擇

筆者對某市水質凈化二廠的工藝流程進行調查，設計進出水水質見表1，設計日處理規模18萬m3，該市水質二廠處理部分通過曝氣池和氧化溝工藝比較經濟可行，確定采用了DE型雙溝式氧化溝工藝，該工藝具有較強的脫氮除磷和降解碳源能為，易實現自動化控制，便于管理等特點，工藝流程如圖1。

3.2 主要構筑物設計特點

（1）厭氧池。氧化溝和厭氧池合建在同一組池內，設計流量為8200.5 m3/h，共用4個鋼筋混凝土矩形池。厭氧池有效水深4.5 m，有效容積8200.5 m3，水力停留時間為1 h。可以通過堰門控制氧化溝的配水。

（2）氧化溝。氧化溝共4組，可調堰門共8套，有效容積110005 m3，設計流量為8200.5 m3/h，污泥濃度為4500 mg/L，溶解氧為0.4～2.0 mg/L。氧化溝采用了表面曝氣機60臺，曝氣時高速運行，反硝化階段和低速運行確保池內水流循環，僅在曝氣時高速運行。每組氧化溝分為兩格，分為溝Ⅰ和溝Ⅱ，氧化溝內反硝化和硝化運行程序分為4個階段。

氧化溝有厭氧區、缺氧區和好氧區，A2/O是主要運行方式[3]，經過了粗細柵格和旋流沉砂池進入氧化溝，對污水中的氮磷進行有效的去除。

（3）二沉池。二沉池為4座圓形池體，內徑50 m，有效水深4.5 m，水力停留時間為3.5 h污泥回流比R為99%，表面負荷為0.90 m3/m2·h，池內配有吸泥機和浮渣泵，周邊有輻射式沉淀池。

4 實際運行中存在問題及改進措施

4.1 運行中存在的問題

對于某市凈化二廠2014年6月開始調試運行，2015年1月投產運行，運行過程中實際進出水水質情況見表2。運行中出現一系列問題：如設備運行單一且不易控制，并且能耗大。缺氧段，溝內低速運轉；好氧段，溝內均高速運轉。單速轉刷停運，這種運行方式沒有考慮氧化溝內微生物水平，可能使溶解氧水平過高，造成過氧化。在缺氧段有可能溶解氧不足，運行一個周期氧化溝設備的能耗為2100 kW·h。

4.2 氧化溝運行模式改進

根據運行中發現的問題，對氧化溝工藝進行了改進。為了攪拌和推進水流，在氧化溝內增設了水下推進器。轉刷和推進器的運行分為A、B、C、D、E五種模式。

在保持好氧環境下可用B、C、D、E模式，缺氧環境用A模式。溶解氧控制就存在A與E組合、A與D 組合、A與C 組合和A與B組合四種方式。運行中可根據活性、進水負荷和氧化溝微生物數量進行選擇。根據A與C組合模式運轉情況看，處理后的出水水質：TP為1.0 mg/L，S≤11 mg/L，氨氮為0.45～0.55 mg/L，COD≤45 mg/L，BOD5為3～5 mg/L，出水水質好，達到了二級排放標準。

另外，為降低設備使用壽命，氧化溝4個階段運行歷時調整為1 h，這樣易于管理和控制，氧化溝4個組合運轉一個周期的能耗，以A和D組合模式曝氣能力最強，適用于活性高、微生物數量很大的情況。

4.3 中水回用

中水主要用于如道路噴灑、沖洗污泥膠水機及沖車，還可以用于周圍市政綠化，其他中水可用于某凈化二廠內使用。該凈化二廠計劃5年內完成中水配套管網設施和生產系統，實現中水開發利用的產業化、規范化。

參考文獻：

[1]高武真.在城市生活污水處理中改良型氧化溝工藝的應用[J].企業技術開發，2015（10）：48～49.

[2]李 梅，于軍亭，孟德良，等.氧化溝技術在城市污水處理廠中應用[J].水處理技術，2015（1）：92～94.

[3]孫 皓.氧化溝在城市污水處理廠中的應用[J].廣東化工，2015（11）：164～165.