卡魯塞爾氧化溝工藝運(yùn)行管理研究

【摘 要】通過(guò)分析研究漳浦縣污水處理廠改良卡魯塞爾2000氧化溝工藝實(shí)際運(yùn)行中污泥沉降比（SV30） 、曝氣池溶解氧量（DO）、曝氣池混合液濃度（MLSS）與出水COD、出水氨氮之間的相關(guān)關(guān)系，探討卡魯塞爾2000氧化溝工藝運(yùn)行管理，摸索城鎮(zhèn)污水處理廠污水處理廠穩(wěn)定運(yùn)行的主要參數(shù)，提高漳浦縣污水處理廠運(yùn)營(yíng)管理的能力。研究結(jié)果表明， SV30處于15-40 mL/L的范圍內(nèi)， 實(shí)際運(yùn)行出水COD、出水氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，水質(zhì)良好。此時(shí)溶解氧DO應(yīng)控制在2-3 mg/L，MLSS應(yīng)控制在3000-5000 mg/L之間。

【關(guān)鍵詞】卡魯賽爾氧化溝；活性污泥；工藝控制

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題逐漸成為保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸[1]。而作為環(huán)保節(jié)能減排的主要手段之一，活性污泥法成為當(dāng)前各城市污水的治理的主要手段之一[2]。在活性污泥實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理當(dāng)中，工藝的穩(wěn)定控制是出水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)。實(shí)際工藝管理控制指標(biāo)有很多，一般以曝氣池混合液濃度（MLSS）、食微比（F/M）、污泥沉降比（SV30）、剩余污泥排放量、曝氣池溶解氧量（DO）等作為主要調(diào)控手段。COD和氨氮作為污水處理廠減排的主要指標(biāo)性參數(shù)，其達(dá)標(biāo)排放是污水處理運(yùn)行管理中的重中之重[3]。

本文通過(guò)對(duì)漳浦縣污水處理廠改良卡魯塞爾2000氧化溝工藝實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析，對(duì)污泥沉降比（SV30） 、曝氣池溶解氧量（DO）、曝氣池混合液濃度（MLSS）與出水COD、出水氨氮之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究和探討。

1.工藝概況

漳浦污水處理廠位于漳浦縣鹿溪村鹿溪洋，2010年6月建成并于11月正式進(jìn)入污泥培養(yǎng)階段。該廠采用改良卡魯塞爾2000氧化溝工藝，設(shè)計(jì)日處理生活污水能力一期規(guī)模2萬(wàn)m?/d，曝氣方式采用倒扇型葉輪曝氣機(jī)。出水采用紫外線消毒方式。

1.1卡魯塞爾（Carrousel）工藝

卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝系列是由荷蘭DHV公司開(kāi)發(fā)研制的。與其它系列氧化溝相比，卡魯塞爾氧化溝的特點(diǎn)是采用低速表曝機(jī)作為曝氣設(shè)備。由于采取低速曝氣機(jī)，獨(dú)特的葉輪將空氣與污水混合時(shí)，還具備了泵的局部提升作用。同時(shí)，葉輪的旋轉(zhuǎn)還起到推流作用。采用卡魯塞爾氧化溝工藝由于工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少、機(jī)械設(shè)備少，不僅運(yùn)行管理方便，工程投資也不高[4]。1993年DHV公司又推出的Carrousel2000系統(tǒng)（圖1），該系統(tǒng)是在普通型Carrousel氧化溝前增加一個(gè)厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)了C、N、P的高效去除，對(duì)BOD、COD、N的去除率達(dá)到95 %，出水磷可降到1-2 mg/L。實(shí)際上后來(lái)發(fā)展的Carrousel氧化溝就是一個(gè)A2/O工藝，因此也被稱作Carrousel denitlR A2O工藝。

因此，卡魯塞爾氧化溝具備一般氧化溝的共同優(yōu)點(diǎn)，工藝流程簡(jiǎn)單，抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，出水水質(zhì)較穩(wěn)定，其特點(diǎn)在于，單臺(tái)曝氣機(jī)設(shè)備功率大，數(shù)量較少，投資較少，維護(hù)點(diǎn)相對(duì)較少，且易于維護(hù)[5]。

1.2漳浦改良卡魯塞爾2000型氧化溝工藝

圖1 漳浦縣污水處理廠工藝流程圖

1.3出水水質(zhì)與工藝參數(shù)

1.3.1進(jìn)出水水質(zhì)

1.3.2工藝參數(shù)（詳見(jiàn)表2）

1.3.3主要構(gòu)筑物及情況介紹（詳見(jiàn)表3）

2.研究方法

通過(guò)分析2012年漳浦污水處理廠改良卡魯塞爾2000型氧化溝生產(chǎn)工藝運(yùn)行參數(shù)，研究探討沉降比SV30、溶氧值（DO）、曝氣池混合液濃度（MLSS）與出水COD、出水氨氮之間的關(guān)系。

3.結(jié)果與討論

3.1 SV30與出水COD、出水氨氮

圖2 SV30與出水COD散點(diǎn)圖

圖3 SV30與出水氨氮散點(diǎn)圖

污泥沉降比是直觀的顯示氧化溝內(nèi)活性污泥絮凝沉淀效果的指標(biāo)，具有操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)時(shí)間短，可作為污水處理工藝快速調(diào)控的手段之一[6]。從圖2和圖3中我們可以直觀的看出，SV30處于15-40 mL/L的范圍內(nèi)時(shí)，出水COD處于20-50 mg/L，出水氨氮處于1.0-4.0 mg/L之間，達(dá)到穩(wěn)定排放標(biāo)準(zhǔn)。而SV30在60 mL/L以上時(shí)，出水COD靠近60 mg/L，出水氨氮接近8 mg/L，容易造成出水超標(biāo)現(xiàn)象。

3.2 DO與出水COD、出水氨氮

圖4 DO與出水COD散點(diǎn)圖

圖5 DO與出水氨氮散點(diǎn)圖

溶解氧（DO）是氧化溝工藝控制中的主要參數(shù)[7]，不同的微生物菌群的生長(zhǎng)繁殖既需要不同的溶氧值以供新陳代謝需要。同時(shí)，溶氧值的大小對(duì)整個(gè)工藝管理的經(jīng)濟(jì)性亦起到關(guān)鍵性作用，過(guò)低的溶氧值達(dá)不到處理的效率，過(guò)高的溶氧值又將導(dǎo)致處理成本的提高。我們采用EXCEL制表，對(duì)DO與出水COD和出水氨氮的關(guān)系進(jìn)行分析，從圖4和圖5關(guān)系圖中可知，DO值越高，出水COD和出水氨氮均呈現(xiàn)明顯降低，既成反比關(guān)系。因此，控制DO在2-3 mg/L是對(duì)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的重要控制參數(shù)。

3.3 MLSS與出水COD、出水氨氮

圖6 MLSS與出水COD散點(diǎn)圖

圖7 MLSS與出水氨氮散點(diǎn)圖

MLSS是指在曝氣池內(nèi)單位容積混合液所含的活性污泥固體物的總重量[8]，一般MLSS中70 %為有機(jī)性固體。因此，MLSS是反映曝氣池內(nèi)具有活性的微生物菌落數(shù)量的表征數(shù)據(jù)。通過(guò)圖6我們可以初步推斷，MLSS不是主要影響出水COD的關(guān)鍵參數(shù)，這以其污水進(jìn)水濃度有很大關(guān)系。而通過(guò)全年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，MLSS在3000-5000 mg/L范圍區(qū)間時(shí)，出水氨氮小于3 mg/L，是處置效果最佳區(qū)域。在MLSS低于3000 mg/L時(shí)，出水氨氮均處于較高值，容易造成出水超標(biāo)；而MLSS高于6000 mg/L時(shí)，出水氨氮有高有低難以控制，通過(guò)比對(duì)數(shù)據(jù)，此階段如DO值無(wú)法達(dá)到較高值時(shí)，易出現(xiàn)氨氮超標(biāo)。

4.總結(jié)

在生活污水處理廠運(yùn)營(yíng)管理中，我們通過(guò)2012年全年的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)污泥的沉降性指標(biāo)SV30、工藝經(jīng)濟(jì)性有較大影響的氧化溝溶氧值及活性污泥數(shù)量的表征指標(biāo)MLSS分別于出水COD和出水氨氮關(guān)系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，這將為工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，保障出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)提供有力的理論和實(shí)踐依據(jù)。判斷漳浦污水處理廠實(shí)際運(yùn)行中SV30應(yīng)處于15-40 mL/L的范圍內(nèi)， 實(shí)際運(yùn)行出水COD、出水氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，水質(zhì)良好。此時(shí)溶解氧DO應(yīng)控制在2-3 mg/L，MLSS應(yīng)控制在3000-5000 mg/L之間。

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作者簡(jiǎn)介：

涂毅（1977-），男，工程師，廈門大學(xué)工程碩士，主要從事水處理工藝及運(yùn)行管理研究。