氧化沟工艺在城市生活污水处理中的应用

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1、氧化沟工艺在城市生活污水处理中的应用-水处理工艺摘要：氧化沟是一种改良型循环流动式活性污泥法，具有出水水质好，运行稳定可靠，管理简便等特点，目前在污水处理中得到广泛的应用。本文结合具体工程实例，介绍了氧化沟工艺在城市生活污水处理中的应用，得到了在氧化沟运行控制上对脱氮除磷最佳的一些控制参数，为氧化沟工艺的应用提供参考。　　关键词：氧化沟工艺；污水处理；应用　　中图分类号：X70文献标识码：A　　随着我国城市化的发展，生活污水已成为重要的污染源之一。为了更好的处理生活污水的污染，越来越多的污水处理工艺得到了应用。氧

2、化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形，它有别于普通活性污泥法的是其采用封闭循环式的池型，使污水和活性污泥的混合液在其中进行不断的循环流动，兼有完全混合式和推流式的特点。氧化沟工艺具有出水水质好，运行稳定可靠，管理简便的特点。若结合其他工艺单元（例如厌氧或缺氧）该技术可满足不同出水水质要求。本文将通过分析某水厂的氧化沟工艺应用，得到了在氧化沟运行控制上对脱氮除磷最佳的一些控制参数，以便于更好地将此工艺应用于污水处理中。　　1水厂简介　　该水厂设计主要用于处理开发区工业企业的工业废水及厂区生活污水。工程设计规模为2×

3、104m3/d。　　1.1进水水质及工艺参数　　设计运行参数：污泥浓度MLSS=3.4g/L～4.0g/L，污泥负荷F/M=0.08kgBOD5/（kgMLSS·d），回流比R=100%，厌氧DO≤0.2mg/L，缺氧DO≤0.5mg/L，好氧DO≥2.0mg/L。设计进、出水水质见表1。　　该厂自2008年12月正式投产运行以来，对有机污染物的去除效果一直非常理想，总氮（TN）和总磷（TP）成为运行控制的重点。　　1.2工艺流程　　污水工艺流程图见图1。　　本工艺中厌氧池设计尺寸较大，水力停留时间达到2h以上，

4、厌氧池的体积足够大，设计时认为部分硝酸盐氮可在厌氧池中发生反硝化反应，降低厌氧池中硝酸盐的浓度，消除部分硝酸盐在厌氧池中对聚磷菌的抑制。回流中的聚磷菌有效释磷，以便在氧化沟中过量吸磷，并将其转化到污泥中得以去除。氧化沟曝气区采用管状微孔曝气装置，增加了氧的有效利用率，降低了能耗。设置连续较长的不曝气区，形成较彻底的溶解氧浓度梯度，使反硝化反应顺利进行，从而使脱氮更有效。　　2生物脱氮　　2.1硝化　　由于硝化菌不能储存多余的NH3-N，在一定的运行条件下，系统去除NH3-N的量是有限的，故在进水NH3-N浓度较高

5、时，取NH3-N的去除量进行数据分析。　　根据硝化反应动力学方程：　　影响硝化反应的主要因素有：温度（T）、溶解氧（DO）、污泥浓度（MLSS）或泥龄（SRT）、进水氨氮浓度等。分析2009年12月～2010年2月的运行数据，进水氨氮和氨氮去除量见图2。　　分析图2曲线，在DO基本保持恒定的情况下（0.8mg/L～1.4mg/L），虽然泥龄有所提高，但是氨氮的去除量还是随温度的下降而减少，因此可见温度是影响硝化效果的主要因素，当温度低于15℃时，硝化效率大大降低，这也与相关研究结论一致。　　水温是随季节而变的，在

6、实际运行中主要通过泥龄和DO来控制系统脱氮。　　2.2反硝化　　反硝化是指硝酸盐氮（NO3-N）和亚硝酸盐氮（NO2-N）在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮的过程。对2009年和2010年的运行数据进行统计，发现反硝化效率与进水有机物浓度（CODCr）存在明显的正比关系，统计数据见图4。根据图4的统计数据可以得知，进水碳源是影响系统反硝化的限制性因素，碳源浓度（CODCr）越高，系统的反硝化效率越高。图3中10月份到次年3月份进水COD浓度低是因为金融危机导致经济开发区许多工厂减产甚至停工从而使进水污染物浓度下降

7、导致的。　　另外温度和溶解氧也是影响系统反硝化的主要因素，其中温度对反硝化的影响与其对硝化的影响一样，在此就不做分析。DO对反硝化的影响见图4。　　图5中曝气区DO系数为月统计平均值，从反硝化效率与DO的关系曲线可以看出，6月份～7月份系统内DO控制比较高，系统反硝化效率不高。其余月份系统内DO控制相对较低，系统反硝化效率随DO的降低而提高。所以，低溶解氧有利于反硝化。因此，运行中需要根据出水指标调控重点（NH3-N或TN）有针对的控制系统的DO。　　2.3TN的去除位置　　本工艺中厌氧池设计时认为尺寸较大，厌氧

8、池的体积足够大，部分硝酸盐被反硝化利用，以降低厌氧池中硝酸盐的浓度。从厌氧池、氧化沟好氧区、氧化沟缺氧区末端、回流泵站取样分析混合液中的硝酸盐氮，分析了两个月的数据，取平均值如表2所示。　　从表2中可以看出，硝酸盐氮主要在好氧区由硝化产生，在缺氧区反硝化去除，缺氧区去除率为66%，这表明，TN的去除主要集中在氧化沟缺氧区。二沉池也存在一定的反硝化，但量非常小，只有2.15