淺談污水處理廠的工藝設計

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淺談污水處理廠的工藝設計:BAF工藝在城市污水處理廠設計中的細節處理

摘要：簡要介紹馬鞍山博望東區污水處理廠的處理工藝和設計特點，闡述生物濾池工藝在中小型城市污水處理應用上的優勢，對工藝設計過程中的一些設計細節進行分析，并闡明所采取的處理方法。

關鍵詞：城市污水處理廠；BAF;設計；碳源不足

1工程概況

馬鞍山博望東區污水處理廠一期規模1.0×104m3/d，變化系數1.58；遠期規模2.0×104m3/d。變化系數1.49。具體進、出水指標見下表。

表1設計進、出水水質指標

Tab.1Design quality of influent and effluent

103

該項目出水水質執行《城市污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的一級A標準，采用BOT模式建設。

2BAF生物濾池工藝的選擇

生物濾池工藝（BAF）是一種集生物反應、過濾和反沖洗再生于一體的處理工藝。近年來從諸多中、小規模城市污水治理的優選工藝中逐漸凸現出來，特別適用于BOT模式的建設，具有投資合理、運行經濟、管理方便的特點。

其主要優勢表現在：①流程短構筑物少占地?。虎诠に囋O備全部國產化，投資經濟；③工藝氧利用率高，節省曝氣電耗；④自動化程度高，節省人工管理費；⑤污泥體積產量相對較小，污泥處理費用較低；⑥出水水質好，抗沖擊負荷能力強。

3設計過程中的細節問題和處理方法

3.1提升泵房的設計考慮

須考慮泵房遠期設備增設的可能,設計將泵站潛污泵集水井分兩格，土建按遠期規模一次建成，設備分期安裝。

3.2細格柵的選擇

上向流生物濾池的濾頭易于為污水中的絮狀纖維、毛發類所堵塞，為此對格柵機的選擇顯得尤為重要。

本項目細格柵設計選用一種新型的內進水網板格柵，它的進水方向和出水方向相垂直，有效增加了過水面積。其采用的一種新材料網板，更能有效針對水體中的毛發、纖維物的去除，本設計網板空隙e取2mm。

3.3沉砂池設計上的考慮

項目可研推薦采用曝氣沉砂池，本設計考慮到曝氣沉砂池會造成碳源的進一步缺失，且預曝氣效果也會對后續沉淀池絮體沉降造成不利影響，造成加藥量的增加，故本設計改用旋流沉砂池。

在對旋流沉砂池的設計時，側重對有機物的分離，以減少有機物的流失為目的。為此槳葉數設置為4片，水力停留時間設計為50s，螺旋槳轉速為26r/min，槳葉距池底50mm。[2]

3.4沉淀池設計上的考慮

沉淀池的設置保證了生物濾池對進水SS的要求，但同時也加劇了碳源不足的矛盾，所以應通過對沉淀池的合理設計，減少可降解懸浮性有機物在沉淀池中的去除。本項目沉淀池采用高密度沉淀池，設計中除采用較高的水力負荷外（含污泥回流取值7.0m3/（m2·h）），另設超越管路，在進水碳源較低的情況下，考慮進水部分超越的做法，以保證碳源的充足。

撇油管設置于高密度沉淀池前端，以清除水體中的浮渣和污油。

生物濾池的反洗廢水經提升排至高密度沉淀池的前端，可較排至提升泵房再經二次提升節省電耗，另外，濾池反洗廢水中含大量脫落的生物膜，其沉降性好，對沉淀有利，可有效減少藥劑的投加。

3.5生物濾池段設計上的考慮

生物濾池是一種大阻力處理工藝，濾池阻力隨生產時間的增長通常很快。為此，在設計中應考慮對安全水頭的合理預設，并對濾池的水力作如下設計處理。

①前級反硝化濾池采用較大粒徑的濾料（6-9mm，通常3-5mm），讓更多的懸浮物在后續硝化濾池(濾料粒徑3-5mm）中截留，避免前級濾池的過頻沖洗造成的對反硝化厭氧條件的影響，提高脫氮效率。

②硝化濾池內的濾頭不設防堵濾帽，減少生物濾池段的整體水損。

③在合理的水力停留時間內，控制濾層厚度，減小濾層的過濾阻力，本項目反硝化濾池濾層高度設計為3.2m，硝化濾池濾層3.5m。

④本項目濾池組并聯格數較少（≤6格），利用生物濾池大阻力特性，設計采用管道配水形式，也能達到較好的配水效果。運行中，濾池的過水能力實際是一個動態變化的過程，通過對單池過水量的觀測，可直接判斷工況，切換反洗。

⑤設計反硝化生物濾池含回流的水力負荷為7.1m3/（m2·h）、硝化濾池為5.3m3/（m2·h），硝化回流比R=150%。

其他一些細節設計處理：

①濾池的反洗排水管易于放空，可取消設置檢修用手動閥門，減少設備投資。

②后級濾池有前級濾池的保護，濾頭為纖維物堵塞的可能小，其配水室的保護放氣管取消設置。

③將濾池的反洗降水位排水管道和反洗進水管道合并設計，優化管路系統，節約了大量閥門。

④在出水穩流柵的基礎上，增設濾料捕捉板，更有效的防止濾料在反洗過程中的流失。

⑤廢水緩沖池設曝氣穿孔管，利用濾池反沖洗風機進行攪拌，減少設備投資。

3.6中水回用的考慮

該項目處理后出水SS可控制在10mg/L以下，經消毒處理后可作為中水供廠區內日常設備沖洗、藥劑配制、綠化澆灑、室外消防、洗路沖廁等使用。

本項目設計一套規模為500m3/d的中水回用系統。中水管網和室外消防系統共用一套管路，其取水泵房和消毒池后的尾水排放泵房合建，管網水壓設穩壓罐穩壓。

3.7超越管路的設計

污水廠超越管路是工藝系統正常運行的基本保證，也正是通過超越管路的設置，才能為非正常工況的調整提供可能性。

①該項目不設全廠總超越，采用雙回路供電，確保用電的安全。

②在提升泵房后、細格柵前設置泵后超越，用于整廠停產、檢修時。此時污水廠提升泵站作為城市污水管網的終點泵站。

③在生物濾池前設置超越管道，即二級處理超越，用于生物處理段出現非正常工況時。污水可經過細格柵、沉淀池經過一級處理后排入博望河，最大限度的降低污水中的污染物濃度。

④紫外消毒池設設備檢修用超越渠道。

4設計過程中欠考慮的細節問題

設計中也有一些問題考慮不足，例如曝氣生物濾池管廊設備的吊運問題，設計原只考慮了通過管廊出口處的單軌電動葫蘆進行設備在管廊內的進出起吊，但是設備在管廊內的運輸卻未予考慮，安裝時設備只能依靠人工搬運，極為不便。目前主要考慮在管廊內增加平板小車的辦法來解決風機、水泵等的檢修搬運問題。

5結語

近年來伴隨BAF生物濾池工藝在城市污水處理廠的廣泛運用，其設計布局和工藝組合的形式也在設計實踐中得到不斷的改進和優化，而其一些細節設計問題更應得到充分的考慮和重視，才能保證系統在今后的運行中更加順暢、可靠、便捷和經濟。

淺談污水處理廠的工藝設計:淺議小城鎮污水處理廠設計中處理工藝的選擇

摘要：本文針對小城鎮污水處理廠設計中工藝選擇應考慮的問題，詳細介紹了幾種適合小城鎮污水處理的方法，同時，對幾種方法的優、缺點做了較為詳細的討論，為小城鎮污水處理廠處理工藝的選擇提供參考。

關鍵詞：小城鎮污水處理；SBR工藝；A/A/O工藝

隨著“城鎮化”的逐步推進，我國小城鎮人口增加、經濟迅速發展，污水排放量也在不斷增加。許多城鎮生活污水、工業廢水未經任何處理，直接排入水體，對周圍的環境造成了嚴重的污染，成為區域性水環境的重要污染源頭，對城鎮居民飲用水安全及生存環境構成了嚴重的威脅，制約了小城鎮的可持續發展。建設小城鎮污水處理廠，對這些污水進行收集和處理勢在必行。需要根據它所處的自然地理環境條件、當地經濟結構、產業結構等因素，經過分析比較，選擇經濟合理的處理工藝。

1 小城鎮污水廠的特點

小城鎮污水處理廠的規模一般小于20 000m3/d，進廠污水包括生活污水及工業廢水。由于水量較少，存在以下特點：

①水量不均勻，晝夜變化大。相對于城市而言，小城鎮人口少、社會分工簡單，人民的生活規律較一致，污水的產生時段集中在白天，晚上水量較少。

②水質受工業廢水影響較大。由于生活水平和習慣的差異，較之城市而言，小城鎮生活污水水質較為穩定，且有機物含量相對較低。因水量較少，若當地工業廢水量較大，進廠污水水質將隨著工業廢水水質的變化波動。

③經濟效益不明顯。相對城市污水處理廠而言，其噸水處理費用相應較高，經濟效益不明顯。

④管理水平較低，要求設計工藝流程操作簡單、便于維護。

2 適合小城鎮污水處理的工藝

針對小城鎮污水處理的以上特點，結合對現有小城鎮污水處理廠工藝選擇的調查，介紹幾種適合小城鎮污水處理的方法，并提出我國小城鎮污水處理工藝的發展趨勢。

2.1 污水自然凈化處理系統

常見的污水自然凈化處理系統包括穩定塘和土地處理系統。

2.1.1 穩定塘。穩定塘又稱為氧化塘或者生物塘，具有投資少、運行管理簡便、節省能耗的特點。穩定塘具有以下幾個優點：一是處理成本低。穩定塘的結構簡單、施工周期短、處理耗能低、運行維護方便且成本低，因穩定塘的污水處理成本低。二是抗沖擊負荷強。穩定塘一般具有較大的容積，能夠承受污水水量的波動，適應能力和抗沖擊負荷強，滿足小城鎮污水處理的工藝要求。三是能夠充分地利用當地現有的湖泊、池塘等，可以因地制宜，達到污水處理的目的。四是污泥產量少，從而減少二次污染，降低了污泥的處理處置費用。然而，氧化塘也有一些缺點和局限性，主要表現在：占地面積大，處理的效率相對來說比較低，可能產生臭味滋生蚊蠅，不宜建在居民區的附近。

2.1.2 土地處理系統。污水土地處理系統是指利用農田、林地等土壤—微生物—植物構成的陸地生態系統對污染物進行綜合凈化處理的生態工程。污水土地處理系統的優點有：一是污水土地處理系統可以促進污水中植物營養素的循環，污水中的有用物質通過作物的生長而獲得再利用。二是污水土地處理系統的基建費用少，能夠充分地利用土地和洼地等。三是污水土地處理系統的運行管理方便，而且能耗低。四是污泥得到充分地利用，二次污染少。同時，土地處理系統也有一些缺點，如果設計不當，會污染土壤和地下水，特別是造成重金屬污染、有機毒物污染，導致農產品質量下降。也會散發臭味、滋生蚊蠅，甚至會影響人體的健康。

目前應用最廣泛、研究最成熟的就是人工濕地處理系統。人工濕地系統由不可缺少的五個部分構成，分別是具有透水性的基質、在飽和水和厭氧基質中能夠生長的植物、水體、無脊椎或者脊椎動物以及好氧或厭氧的微生物種群。它具有土地處理系統的優點，操作簡單、投資省、能耗低。但其占地面積相對來說較大，比較適用于用地不太緊張的農業區小城鎮。

2.2 SBR工藝

序批式活性污泥法簡稱SBR，又叫序列間歇式活性污泥法。它通過在運行上的間歇操作，實現了對有機物的有效降解。SBR工藝主要優點有：一是工藝處理設備少，無二沉池和污泥回流系統，運行操作簡單、管理方便。二是不受污泥膨脹的困擾。三是抗沖擊負荷能力強。四是可以實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替出現，脫氮除磷的效果好。由于以上特點，SBR 系統更適合水量小、分散點源、污染物間歇排放的小城鎮污水處理。但同時，SBR 工藝也有一些不可忽略的缺點，由于潷水深度一般是1~2 m，因此污水提升的說水頭損失比較大。設備對自動化控制要求嚴格，因此對管理人員的要求也比較高。同時由于SBR 工藝不設初沉池，在一定程度上容易產生浮渣。由于采用的是在時間上形成的缺氧、好氧環境，脫氮效果不好。

2.3氧化溝工藝

氧化溝工藝是活性污泥法的一種變型，在結構上是一種首尾相連的循環曝氣溝渠，污水處理按照厭氧、兼性厭氧、好氧的組合方式進行。其特點在于混合液循環流動的溝狀生物反應器和機械轉刷曝氣。該工藝具備以下幾個優點：一是構筑物少，可不建初沉池以及污泥消化池，因此處理流程簡單，操作管理方便。二是能夠承受水質水量的沖擊負荷，克服了高濃度工業廢水抑制活性污泥菌活性的缺點。三是當需要進行脫氮除磷時，相對傳統的脫氮除磷工藝，氧化溝具有降低運行費用以及能耗的優點。四是出水水質好，運行穩定。但是，由于一般不建初沉池和污泥消化池，氧化溝工藝增加了反應池的負荷，這在一定程度上會增加部分能耗，同時由于氧化溝的曝氣裝置比如表面曝氣器或者曝氣轉刷等機械部件需定期維修，因此檢修工作量較大。

2.4A/A/O工藝

A/A/O工藝是常規的典型除磷脫氮工藝。通過在生物反應池中人為的造成厭氧、缺氧、好氧的生物環境。該工藝不但能有效的去除磷和氮，而且COD、BOD和SS去除效果也優于常規的活性污泥法，還可以提高污泥的沉降性能。其主要優點：一是出水水質好。池內經缺氧、厭氧、好氧處理，處理效率提高，凈化效果好，能有效控制活性污泥膨脹。二是運行效果穩定，耐沖擊負荷。池內有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊，運行穩定。三是高效脫氮除磷，節省化學藥劑使用，具有良好的脫氮除磷效果，剩余污泥含磷量高，肥效好，可利用作污泥堆肥。四是沒有固定池型，可滿足各種規模的污水處理。然而，由于設備數量較多，其管理運營較為復雜，設備檢修維護要求較高。

2.5 厭氧水解—高負荷生物濾

厭氧水解—高負荷生物濾池是近年來為了適應小城鎮污水處理的特點而產生的處理工藝。該工藝主要是將預處理工藝由傳統的初沉池改為厭氧水解濾池，同時在傳統高負荷生物濾池的基礎上對其工藝構造進行了重要的技術創新。改造后的工藝既具有高負荷、高效率的優點，又通過采用具有高空隙率、高附著面積和高二次布水性能的新型塑料模塊填料，取消了濾池出水回流系統，從而大幅度的降低了操作運行的能耗以及建設投資費用。作為新型工藝，厭氧水解—高負荷生物濾池有以下幾個突出的優點：一是與普通的活性污泥法相比，該工藝的產泥量大大減少，這就在一定程度上降低了污泥處理、處置費用，也降低了二次污染。二是由于該工藝處理系統集初沉池、曝氣池、污泥回流設施以及供氧設施等與一身，因此污水處理流程簡單，管理運行簡單。三是工藝的抗沖擊負荷能力比較強。這些優點都決定了厭氧水解—高負荷生物濾池能夠適應我國小城鎮污水的要求。

3 結語

通過對上述幾種小城鎮污水處理工藝的比較，可以得出以下幾個結論：小城鎮污水處理應從節約成本和管理方便入手來選擇污水處理工藝，將經濟、環境、社會效益達到最大化。實踐證明，人工濕地處理系統不僅投資省、處理效果好，而且有助于美化生態環境，是小城鎮污水處理工藝的最優方案之一。從成本出發，氧化溝工藝以及SBR 工藝設備簡單，規模在5000m3/d以上的小城鎮污水處理廠，可優先考慮。

淺談污水處理廠的工藝設計:污水處理廠的除磷脫氮工藝設計研究

【摘 要】隨著人們生活水平的提高，對污水排放標準的要求也相應提高了，但是目前中國大多數城鎮的污水處理廠卻由于各種原因的結合而導致脫氮除磷的效果相當差，出水更是難以達到標準的要求，污水處理不好，給人們的生產及生活帶來了很大的不方便。因此，本文針對上述存在的問題，就污水處理廠除磷脫氮的相關工藝設計問題進行了重點探討，希望通過對該問題的關注，來提高污水處理廠處理污水的效果，以此更好的提高人們的生活水平。

【關鍵詞】存在問題;除磷實驗;脫氮研究

0.引言

近幾年來，人們的生活水平在黨的正確政策帶領下，取得了較快提升，各種工廠工業也如雨后春筍般涌現，然而在人們為之高聲歡呼的同時，污水排放問題卻讓人們無所適從，雖然關于污水排放的相關政策很多，但污水排放的效果卻不盡如人意，人們在反思自身不足的同時，也采取了更為先進的高科技方法，希望以此來提高污水處理的效率，本文正是在此種背景下，對污水處理廠關于除磷脫氮問題進行了重點討論與研究。

1.化學除磷試驗研究

1.1試驗裝置與試驗方法

為有效配合除磷實驗的研究，首先我們可以建一個柱高0.8m，直徑0.3m的模擬水池，當水池有反應沉淀現象時，原水和混凝劑溶液均從距底部0.6m處注入，內設JJ-1大功率電動攪拌器，使原水和混凝劑充分混合，將污泥沉淀于混凝池底部排出，以去除原水中的SS 和TP，清水由出水管排出，溶藥池也同樣使用攪拌器使固體混凝劑充分溶解為液狀，并由蠕動泵注入混凝池。化學除磷試驗中首先對混凝劑的種類進行優選，并對投藥量和攪拌時間兩個參數進行優化。

1.2混凝劑的篩選

試驗選用硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫化鐵和聚合硫酸鐵4種常用的混凝劑，在攪拌轉速100r/min攪拌時間30min的實驗條件下，對各個混凝劑在不同投藥量下出水的TP和SS 的濃度進行考察，優選出最佳的混凝劑。隨著混凝劑投藥量的增加，出水SS 的濃度不斷降低，但4種混凝劑對SS的去除效果基本相同。而從對TP的去除效果來看，氯化鐵和聚合硫酸鐵這兩種鐵鹽混凝劑要優于硫酸鋁和聚合氯化鋁這兩種鋁鹽混凝劑，當投藥量增加到30mg/以上時，投加鐵鹽混凝劑的出水TP的濃度都降到0.5mg/l以下，達到國家一級排A放標準對TP濃度的要求。

除了具有良好的除磷效果，PFS在價格方面也占有一定的優勢，市售PFS為700元/t，市售氯化鐵為1100元/t。所以，無論是TP的去除效果還是經濟性方面，PFS均為理想的藥劑，從實際生產技術經濟方面考慮，最終選擇PFS為化學除磷的混凝劑。

1.3運行參數優化

在確定使用聚合硫酸鐵為化學除磷試驗的混凝劑后，對投藥量和攪拌時間兩個參數要進行優化。

第一，對投入量參數的優化。隨著混凝劑PFS投加量的增加，水中TP的濃度不斷減少。當投藥量達到30ml/g時，水中TP的濃度已低于0.5mg/l，去除率達到75%以上。根據鐵鹽除磷的化學方程式可知，每去除1mg的磷，需要1.8mg的鐵。原水中TP的濃度在1mg/l至4m/l，若使出水TP濃度小于0.5mg/l，最多需要12mg/l的硫酸鐵，以至少40% 有效成分計算，需要30mg/l?？紤]水解等因素， 最終選定投藥量為40mg/l，此時的出水TP濃度為0.3mg/l。可以保證出水水質符合一級A排放標準的要求。

第二，對攪拌時間參數的優化。隨著攪拌時間的增長, 水 中TP 的濃度不斷減少。時間從 5min增加到15min, 水中TP 的去除率提高了5.1%,而從15min 增加到30min, 去除率僅提高了2.0%, 故過長的攪拌時間對TP的去除并無顯著的效果, 反而會增加額 外的能源消耗和構筑物的建筑體積。

2.后置反硝化脫氮試驗研究

2.1試驗裝置與試驗方法

后置反硝化脫氮試驗采用三級生物濾柱設計三級濾柱分別為氧化硝化CN池、硝化N池和反硝化DN池，并同時向DN池中投加甲醇作為外加碳源, 即分別進行氧化反應、硝化反應和反硝化, 對污水中的COD、NH3-N和TN進行生化去除。其中CN池和N池使用空壓機進行曝氣。三級濾柱均采用上向流方式, 使用高壓隔膜泵從底部注水, 濾柱中的火山巖濾料粒徑分 別為 6~8、4~6、3~5mm。

2.2運行參數優化

進水中的COD和NH3-N分別在CN池和N池中進行去除,出水進入DN池后,需要在外加碳源的條件下,將水中的TN予以去除。碳源的投加量將決定TN 的去除效果,投加不足將沒有足夠的 碳源供反硝化反應的進行,投加過量一方面會增 加額外的經濟費用,一方面還會增加出水 COD 的濃度,故中試對后置反硝化的碳源投加量進行了重點考察, 并選擇易于生物降解和被反硝化細菌利用的甲醇作為碳源。隨著甲醇投加量的增加,進水中可供反硝化 利用的碳源不斷增加,出水的 TN 濃度也隨之下降,當投加量增加到25mg/ L時, 出水TN濃度已達到一 級A排放標準以下, 但當繼續投加到35mg/l時，隨著進水中可被利用的硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度的降低，即使繼續增加甲醇投加量也難以加快反硝化反應的速率，出水的TN濃度趨于平緩。

考察投加甲醇過程中進出水的COD濃度變化趨勢,當甲醇投加量在535mg/l之間時，出水COD濃度變化并不大,但繼續增加40mg/l時，投加的甲醇已不能完全被反硝化反應作為碳源所利用，反而會影響出水的COD濃度。綜合投加甲醇對進出水TN和COD變化趨勢,確定后置反硝化的甲醇碳源投加量為30mg/l，此時出水TN濃度為9.46mg/l，COD濃度為33mg/l，均符合國家一級A排放標準。

水力停留時間HRT是指污水與濾池內微生物作用的平均反應時間,是工藝中另一重要控制參數。隨著水力停留時間HRT的增長,出水TN的濃度也隨之不斷下降。但從45min開始，出水TN下降的速率便開始變得平緩,通常反應時間越長,微生物對基質的去除率越高,則在流量一定的條件下,對構筑物的容積要求越大。因此,結合建設費用,確定水力停留時間為45min。

3.結論

第一，污水處理廠升級改造選擇化學除磷進行深度處理，選用聚合硫酸鐵為混凝劑，在投藥量為40mg/l、攪拌時間為15min 的條件下，使出水TP濃度保持在0.5mg/l以下。

第二，在水廠現有兩級曝氣生物濾池工藝基礎上，增加后置反硝化工藝進行水廠深度脫氮的升級改造，可使用甲醇作為外加碳源，其投加量為30mg/l， 使出水TN及COD指標均能夠達到一級A排放標準。

第三，采用后置反硝化工藝進行深度脫氮的升級改造，單池水力停留時間為45min的條件下，出水TN濃度保持在15mg/l以下，實現一級A達標排放。

總之，在高科技的社會主義市場經濟大背景下，為實現效益的最大化，我們就應該盡可能的引用高新技術，來為我們的效益服務。隨著人們生活水平的提高，人們的精神需求也是日益提升，但與此同時，生活尤其是工業污水卻一直困擾著人們，而且也給人們的生活及工作帶來了很大的不方便，更有甚者，污水如果得不到及時處理，會對我們賴以生存的地下水造成極大的污染，這樣就會直接威脅到人們的生活及生產，因此污水廠無論是出于自身經濟效益的考慮，還是出于對人們生活負責人的角度，都應該提高污水處理的效果，盡可能多的將污水進行有效的處理，這就需要污水處理廠除在人員配置方面下工夫外，還要多多引進先進的技術，來對污水進行有效處理，上文介紹的除磷脫氮技術研究就是應用高科技水平的很好實例。這樣一來，我們不僅可以很好解決水資源嚴重不足的問題，解決好廣大西北部地區嚴重缺水的問題，同時我們還可以很好的凈化我們的水資源，另外，環境問題也會隨著污水的處理而變得不再是困擾人們的問題，可謂是一舉多得。本文重點針對除磷脫氮技術進行了相關的研究與討論，相信通過該技術的實際應用，污水廠的污水處理問題會得到很好的解決。

淺談污水處理廠的工藝設計:氧化溝工藝在污水處理廠設計中的應用分析

摘要：目前，在我國污水處理廠工業廢水和生活污水治理的過程中，氧化溝污水處理工藝由于污水處理效果顯著、操作簡單、管理方便，而且有著良好的經濟效益，因此被人們廣泛的應用。

關鍵詞：氧化溝工藝；污水處理廠

早期的氧化溝僅用于去除有機物，同時將氨氮氧化為硝酸鹽氮，因此氧化溝工藝無厭氧區.氧化溝循環廊道內也無缺氧區，此時氧化溝在去除有機物的同時還可以反硝化脫氮。而為了去除污水中的植物性營養物，國內外又相繼開發了帶有厭氧區（或帶有厭氧區及缺氧區）的氧化溝工藝，以保證在去除有機物的同時去除氮磷污染物。本文以福安賽甘污水處理廠生化處理采用改良型Carrousel-2000氧化溝工藝為例，對氧化溝工藝進行分析。

1.污水廠簡介

近年來，隨著福安經濟開發區和甘棠鎮臨海工業的迅速發展，周邊沿海鄉鎮人口的集聚，帶來的工業和生活污染問題日益突出，目前福安經濟開發區和甘棠鎮產生的工業污水和生活污水就近排放，造成周邊水環境污染。該水廠設計主要用于處理開發區工業企業的工業廢水及生活污水。工程近期建設規模2.0萬m3/d，遠期增建規模2.0萬m3/d一組，總處理水量4.0萬m3/d。

1.1進水水質及工藝參數

設計運行參數：污泥濃度MLSS=3.4g/L一4.0g/L，污泥負荷F/M=0.08kgBOD /（kgMLSS?d），回流比R=100%，厭氧DO≤0.2mg/L，缺氧DO≤0.5mg/L，好氧DO≥2.0mg/L。

設計進水水質為BOD5180 mg/l、CODcr300 mg/l、SS170 mg/l、NH3-N35 mg/l、TP3 mg/l、PH6～9；出水水質為BOD5≤20 mg/l、CODcr≤60 mg/l、SS≤20 mg/l、NH3-N≤8 mg/l、TP≤1.0 mg/l、PH6～9。

1.2工藝流程

污水經廠外粗格柵去除直徑大于15mm的懸浮物后經廠外提升泵房用潛水泵提升至廠內細格柵渠；在細格柵中去除直徑大于5mm的懸浮物后在沉砂池進行砂水分離預處理，沉淀比重大于2.65的砂粒。隨后污水進入淺層高效氣浮池，去除比重接近水的細小顆粒。

污水進入改良型Carrousel-2000氧化溝后，在氧化溝中污水依次通過厭氧區、缺氧區和好氧區，去除大部分BOD5、CODcr、氨氮和磷，生化后的污水經配水井流入二沉池，在二沉池污水中的活性污泥沉淀下來，二沉池底部沉淀污泥，在重力作用下排放到污泥泵井，經污泥回流泵回流到氧化溝的厭氧區，二沉池上部清水通過集水槽收集后進入紫外消毒池消毒，將污水中病原微生物和細菌殺滅。消毒后出水經巴氏計量槽計量后自流排入賽江下游海域。各單體放空水均接入廠區污水管網，并經廠區污水泵井提升回流至細格柵旋流沉砂池。

二沉池排出的剩余污泥通過污泥泵井輸送至污泥濃縮池，在濃縮池中將污泥含水率從99.2%降至97.5%。然后用污泥泵抽升至污泥脫水車間，再經帶式壓濾機進行污泥脫水后外運，脫水后的污泥約含水率為80%。

2 氧化溝的機理

2.1 氧化溝處理污水的原理。傳統的氧化溝污水處理技術，是直接將污水和回流污泥引入到氧化構系統當中，并且通過表面曝氣機將混合液中溶解氧的濃度控制在 2-3mg/L 左右。在摻氧量充沛情況下，使得微生物可以很好的去除 BOD，并且在氧化的作用下也使得混合液中的氨被轉化成硝酸化合物。而在曝氣機下游，污水水流也從曝氣區的湍急狀態演變成平緩的狀態，根據相關的污水處理規范，將水流流速控制在一個合適的范圍之內，確保活性污泥在使用過程中處于一個懸浮的狀態。當微生物在將混合液中的溶氧量降低到零時，也就導致混合液呈現出一個缺氧的狀態，在通過相關的化學反應，將污水中的 BOD、磷元素和氮元素進行有效的處理。不過這種污水處理方法，雖然可以有效的將污水中的 BOD 去除，但其除磷脫氮的功能卻十分有限。

因此為了使得氧化后在污水處理過程中起到一個很好的除磷脫氮的效果，我們就要在傳統的氧化溝中增設一個厭氧區和絕氧區。根據相關試驗表明，在污水處理的過程中，技術人員將大部分回流污泥和 20%左右的污水引入到厭氧區，可以使得回流污泥中存在的硝酸化合物在碳源的作用下發生反硝化反應，為后續的污水治理工序提供了一個絕氧環境。而且當回流污泥和污水進入到厭氧區的時候，由于厭氧區中存在著很多兼性細菌，可以將污水中的 BOD 轉化成VFA，當厭氧區中的聚磷菌遇到 VFA 時，又會發生一系列的化學反應，從而為磷酸鹽的水解提供了能量。再通過絕氧區中碳源的作用下，就使得在對回路污泥和污水處理過程中起到一個良好的除磷脫氮的效果。最后，將回流污泥和污水引入到氧化溝當中，從而使其氧化溝起到一個良好的污水處理效果。

2.2 氧化溝除磷脫氮的影響因素。影響氧化溝除磷脫氮效果的因素有很多，不過由于磷離子和氮離子的兩種處理方法不同，因此在污水處理的過程中，影響著兩種離子排除的因素也存在著不同。其中影響氧化溝除磷效果的因素，主要有污泥齡、硝酸化合物的濃度以及基質濃度等，其中對污泥齡對氧化溝處理效果的影響最大，所以我們在氧化溝除磷過程中，要將其污泥齡控制在污水處理規定的范圍之內。而影響氧化溝脫氮的主要原因則是溶氧量、碳源濃度以及硝酸化合物的濃度，而為了保證氧化溝的脫氮效果，技術人員在污水處理的過程中，一定要將氧化溝中的溶氧量、碳源濃度和硝酸化合物的濃度控制在標準的范圍內。

3.處理的主要設施

3.1預處理

（1）細格柵池及旋流沉砂池

本工程細格柵、旋流沉砂池考慮合建，土建按遠期4.0m3/d規模建設安裝，設備按近期配備。

細格柵的功能是截除污水中較小漂浮物，柵條之間保持大約5mm的間隙，柵前對應1.0m的水深，電機對應的功率為1.1kw，還有一臺螺旋輸送機。這臺輸送機可以將比較小的懸浮物去除。旋流沉砂池的功能是去除污水中粒徑≥0.2mm的砂粒，使無機砂粒與有機物分離開來，便于后續生化處理。旋流沉砂池2座，與格柵池共建，直徑D=3.05m，沉砂池深度H=3.8m，砂斗直徑1.0 m，砂斗深度2.0m，沉砂池中間設有一臺可調速的漿葉分離機和一臺羅茨風機，功率分別為1.1kW和2.2kW。砂水混合物由羅茨風機造成的靜壓輸送至配套的一臺砂水分離器，功率為0.37kW，分離后的干砂外運。

3.2生物處理

（1）氧化溝

Carrousel-2000氧化溝1座，將厭氧區、缺氧區和好氧區隔開，厭氧區和缺氧區均設置兩溝，好氧區由四個單溝組成，整個氧化溝平面尺寸90.8×30.2m，總高度4.5m。

在氧化溝厭氧段內設潛水攪拌器2臺，達到攪拌和推流的作用，規格為：MA4/12-620-480，功率P=4.0kW，采用不銹鋼304。氧化溝好氧段內還配置1臺DO測定儀，測量范圍為0-15.0mg/L，以及1臺MLSS測定儀，測量范圍為0-8000.0mg/L。

（2）二沉池

二沉池進出水都是從周邊進行的，對應較高的負荷，獲得的處理效果非常的理想，占地空間不大，如果配水對應的設計方式比較合理的話，泥水分離會獲得更好的效果。設計流量2.0萬m3/d，池數：1個，池內徑32.0m，平均表面負荷：qave=1.04 m3/m2?h；最大表面負荷：qmax=1.35 m3/m2?h；有效水深4.Om，沉淀池內設1臺中心傳動的單管吸泥機，參數為ZXJ-32-I，Ф=32m，H =4.5m，n=0.028rpm，P=0.37kW。

（3）提升污泥的泵站：

泵站的作用是使二沉池底部污泥提升至氧化溝厭氧區，并把剩余污泥提升至儲泥池，同時作為配水井。潛水泵共有二臺，一用一備，按最大回流比100%選擇水泵流量，型號為：350WQ850-7-37，Q=850m3/h，H=7m，N=37kW，變頻控制；遠期增加同型號水泵一臺，二用一備；回流污泥根據氧化溝污泥濃度控制回流量，剩余污泥泵與污泥脫水協調運行，同時起到均勻配水的作用。

3.3尾水處理

（1）紫外消毒池

紫外消毒池的功能是將生化處理污水進行消毒，使大腸桿菌≤10，000個/L，使出水達到GB18918-2002一級B類標準要求。設計規模是4.0萬m3/d；平面尺寸：20.33×5.5m，有效水深1.7m，鋼筋混凝土結構；主要設備：近期2.0萬m3/d規模紫外模塊成套定型設備一套。

3.4 污泥處理

要想實現污泥濃度保持不變，必須要將多余的污泥排走。通過污泥泵將剩余污泥向脫水機房轉送。機房內，先通過2臺螺桿泵混合絮凝劑和剩下的污泥，而后送到帶式脫水機里面進行脫水。干濾餅能夠實現超過百分之二十的干固含量。對經過脫水的污泥予以最終的處理之后，拉到填埋場填埋處理。二期的時候，建議作為堆肥予以很好地利用處理。

結語

氧化溝工藝是目前城市污水處理技術中出水水質最好、操作最穩定、應用最多的工藝之一。雖然目前應用中還存在一些影響處理效果的因素，但隨著科學技術發展和社會的進步，該工藝必將得到進一步的提高。