奧貝爾氧化溝工藝改進(jìn)及運(yùn)行模式調(diào)整研究

蔣悅　傅雪峰

摘 要：某污水廠對(duì)奧貝爾氧化溝工藝在運(yùn)行中出現(xiàn)的泡沫問(wèn)題、污泥上浮及污泥膨脹等問(wèn)題進(jìn)行分析，并進(jìn)行了工藝改進(jìn)和運(yùn)行模式調(diào)整，通過(guò)比較工藝改進(jìn)前后污泥濃度、溶解氧濃度及主要水質(zhì)指標(biāo)，討論改進(jìn)后的奧貝爾氧化溝工藝處理效果。

關(guān)鍵詞：奧貝爾氧化溝;污泥膨脹;溶解氧

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）23-0121-03

Discussion on Improvement of Oxidation Ditch Process and

Adjustment of Operation Mode of Orbal

JIANG Yue1 FU Xuefeng2

（1.School of Materials and Environmental Protection，Chengdu Textile College，Chengdu Sichuan 611731;2. Sichuan Kaile Testing Technology Co.， Ltd.，Chengdu Sichuan 611730）

Abstract： The foam problem， sludge floatation and sludge bulking in Orbal oxidation ditch process were analyzed in a sewage treatment plant， and the process improvement and operation mode adjustment were carried out. By comparing the sludge concentration， dissolved oxygen concentration and main water quality indexes before and after the process improvement， the treatment effect of the improved Orbal oxidation ditch process was discussed.

Keywords： Orbal oxidation ditch;sludge expansion;dissolved oxygen

1 問(wèn)題的產(chǎn)生

成都市某污水處理廠采用奧貝爾氧化溝工藝處理城市生活廢水及少量工業(yè)廢水。廢水經(jīng)格柵、沉砂池進(jìn)入?yún)捬醭?，然后?jīng)奧貝爾氧化溝生化處理后進(jìn)入二沉池，二沉池污泥回流到氧化溝，上清液經(jīng)消毒出水[1]。實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)：pH為7～8，CODcr為80～120mg/L，NH3-N為3～30mg/L，流量650～850m3/h;設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

該污水處理廠在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中時(shí)有泡沫浮渣、污泥上浮及污泥膨脹等現(xiàn)象出現(xiàn)，這些問(wèn)題均對(duì)污水處理效果產(chǎn)生直接影響。

2 問(wèn)題產(chǎn)生原因

對(duì)污水處理廠出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析可知，進(jìn)入該污水廠的進(jìn)水中含有較多的表面活性劑、磷酸鹽，居民生活剩余的食物殘?jiān)泻写罅康闹舅幔@些都是泡沫出現(xiàn)的主要誘因。泡沫黏附水中大量固體形成浮渣層，阻隔空氣層和水流的接觸，降低曝氣效率，同時(shí)含泡沫的活性污泥回流到氧化溝發(fā)生反硝化反應(yīng)時(shí)會(huì)引起大量水泡，導(dǎo)致出水不達(dá)標(biāo)。

污泥出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因是絲狀菌大量繁殖，污泥絮團(tuán)里夾雜大量氣泡使污泥比重降低，當(dāng)污水流入二沉池時(shí)導(dǎo)致泥水難分離，從而引起污泥上浮。絲狀菌的大量繁殖會(huì)導(dǎo)致污泥膨脹，活性污泥流失，微生物量急劇下降，污水處理性能降低，輕則造成出水CODCr和BOD5超標(biāo)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)瀕臨崩潰。

綜合分析，該污水處理廠產(chǎn)生問(wèn)題的直接原因是絲狀菌大量繁殖，而造成絲狀菌大量繁殖的主要原因是污水中碳水化合物和含硫化合物含量過(guò)多，水質(zhì)氮磷比失衡，缺少對(duì)曝氣量的控制。

3 污水處理廠工藝改進(jìn)及運(yùn)行模式調(diào)整

3.1 工藝流程的改進(jìn)

為調(diào)節(jié)進(jìn)水水質(zhì)，減少工業(yè)廢水對(duì)微生物帶來(lái)的負(fù)荷沖擊，改善污泥的沉降性能，污水處理廠對(duì)原有工藝進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的工藝流程在奧貝爾氧化溝前增加了一個(gè)厭氧池，大分子有機(jī)物在其中分解后隨廢水進(jìn)入奧貝爾氧化溝進(jìn)行進(jìn)一步生化處理，脫氮除磷后廢水進(jìn)入二沉池，污泥回流由原來(lái)回流到氧化溝調(diào)整為厭氧池，其他的工藝環(huán)節(jié)不做任何變化[2]。

3.2 曝氣機(jī)運(yùn)行模式調(diào)整

該廠原有運(yùn)行模式未考慮進(jìn)水水量及進(jìn)水有機(jī)物濃度，未分溝道，也未考慮曝氣機(jī)位置，采取相同臺(tái)數(shù)曝氣機(jī)曝氣，完全忽略了氧化溝內(nèi)污染物降解規(guī)律差異性的問(wèn)題。

該廠對(duì)曝氣設(shè)備的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)和位置做了一定調(diào)整，一般情況下，在內(nèi)溝和外溝開(kāi)啟2～3臺(tái)曝氣機(jī)，其中2臺(tái)設(shè)在相對(duì)位置上，以便在外溝形成硝化和反硝化所需的好氧區(qū)和厭氧區(qū)，提高脫氮效果。在特殊情況下，如污水的水量增大時(shí)，需要對(duì)曝氣機(jī)的臺(tái)數(shù)進(jìn)行調(diào)整，增強(qiáng)曝氣;在工業(yè)廢水量較大時(shí)，需要增大回流量，對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行大量稀釋處理。否則，當(dāng)工業(yè)廢水負(fù)荷較大時(shí)，奧貝爾氧化溝對(duì)氮、磷的去除效果會(huì)變差。要嚴(yán)格控制溶解氧的量，避免其隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬醭?，?duì)釋磷作用造成不必要的影響。

結(jié)合進(jìn)水水質(zhì)、水量情況分析，通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量將曝氣機(jī)下游溶解氧濃度控制在0～0.5mg/L，中溝溶解氧濃度控制在1～1.5mg/L，內(nèi)溝溶解氧濃度控制在2.0mg/L左右，以保證較好地除去有機(jī)物和氨氮，同時(shí)保證進(jìn)入二沉池的出水中有足夠溶解氧[3]。

3.3 控制污泥回流量

為降低內(nèi)溝及厭氧池硝態(tài)氮的濃度，減少對(duì)釋磷作用的影響，將污泥回流量控制在50%～60%，在進(jìn)水濃度高且流量大的情況下，適當(dāng)增大回流量，使奧貝爾氧化溝的處理負(fù)荷得到調(diào)節(jié)，減少對(duì)污泥有機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定狀態(tài)的影響。

3.4 合理管理二沉池

通過(guò)調(diào)整運(yùn)行模式和曝氣量，可將二沉池污水溶解氧的量控制在1～2mg/L，從而減少絲狀菌的繁殖，避免溶解氧隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬醭赜绊懥椎尼尫臶4]。

4 工藝改進(jìn)及運(yùn)行模式調(diào)整前后效果比較

利用連續(xù)一個(gè)月采集的原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)該氧化溝工藝運(yùn)行模式調(diào)整前后的一些重要指標(biāo)進(jìn)行比較分析。

4.1 污泥濃度與溶解氧

對(duì)奧貝爾氧化溝運(yùn)行模式調(diào)整前后污泥濃度、外溝、內(nèi)溝溶解氧情況進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果如圖1所示。從圖中可知，運(yùn)行模式調(diào)整前污泥濃度均值約3 300mg/L，外溝DO1約為0.7mg/L，內(nèi)溝DO1約5mg/L，總體表現(xiàn)污泥濃度過(guò)低，CODCr的去除不穩(wěn)定;工藝改進(jìn)后污泥濃度控制在4 000mg/L左右，此時(shí)外溝DO2在0.5mg/L以下，內(nèi)溝DO2含量約為2.7mg/L。

通過(guò)對(duì)比分析可知，曝氣模式的調(diào)整避免了曝氣過(guò)剩的現(xiàn)象，有利于減少能耗，污泥的濃度與溶解氧的濃度能夠控制在合理范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)同步硝化和反硝化，提高脫氮除磷的效果。

4.2 出水水質(zhì)

工藝改進(jìn)和運(yùn)行模式調(diào)整前后，進(jìn)水水量、水質(zhì)沒(méi)有太大波動(dòng)，可直接對(duì)出水水質(zhì)的CODCr、NH3-N指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)比結(jié)果如圖2和圖3所示。

根據(jù)圖2可知，工藝改進(jìn)后出水CODCr的均值56mg/L明顯降低到16mg/L，去除率由62.5%提高到85.7%。由圖3分析可知，工藝改進(jìn)后出水NH3-N值極低，由原來(lái)的13mg/L降低到1.7mg/L，去除率由31.6%提升到92.4%。由此可見(jiàn)，改進(jìn)、調(diào)整后的工藝出水水質(zhì)得到了明顯提高。

5 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)奧貝爾氧化溝工藝進(jìn)行改進(jìn)和運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)整，出水中污染物的去除率明顯提升，能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級(jí)A標(biāo)，污泥的濃度能控制在理論的正常范圍內(nèi)，證明工藝改進(jìn)及調(diào)整的效果明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏孫文.改良型奧貝爾（Orbal）氧化溝[J].江西建材，2017（9）：14.

[2]郭慶英，李晶，吳鏑，等.奧貝爾氧化溝工藝提標(biāo)改造設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)[J].中國(guó)給水排水，2018（12）：86-89.

[3]王新文.奧貝爾氧化溝在小城鎮(zhèn)污水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境工程，2009（2）：49-50.

[4]邵宏文.奧貝爾氧化溝脫氮除磷改造特點(diǎn)[J].水科學(xué)與工程技術(shù)，2019（4）：18-20.