氧化溝又名連續(xù)循環(huán)曝氣池,是活性污泥法的一種變型,是當前占主導地位的活性污泥污水處理技術。今天,我們就來了解一下氧化溝工藝及其案例分析。
1. 什么是氧化溝工藝?
氧化溝是活性污泥法的一種改型,屬延時曝氣的一種特殊形式。其基本特征是曝氣池呈封閉、環(huán)狀跑道式,池體狹長,池深較淺,在溝槽中設有表面曝氣裝置。廢水和活性污泥以及各種微生物混合在溝渠中作不停地循環(huán)流動,完成對廢水的硝化與反硝化處理。生物氧化溝兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特點。在技術上具有凈化程度高、耐沖擊、運行穩(wěn)定可靠、操作簡單、運行管理方便、維修簡單、投資少、能耗低等特點。
2. 案例分析
河北某污水處理廠占地5公頃,是我國三溝交替式氧化溝(T型氧化溝)城市二級廢水處理廠。該廠設計處理能力為100,000m3/d,其中生活污水和工業(yè)廢水各占50%,規(guī)劃服務人口35萬。
1) 工藝流程
該污水處理廠工藝流程由三部分組成。
**部分為機械處理。城市廢水通過進水泵前的粗格柵,經(jīng)過提升泵站提升,由兩條管徑500mm和一條管徑1,000mm的管道送至廠區(qū),再經(jīng)(細)格柵間、曝氣沉砂池、計量室后,進入氧化溝配水井。
第二部分為生物處理。廢水經(jīng)配水井后進入氧化溝(三組平行的氧化溝系統(tǒng),每組系統(tǒng)的處理能力為33,000m3/d)。溝內(nèi)設置水平曝氣轉刷,氧化溝可交替作為好氧池、缺氧池和沉淀池。處理后的水經(jīng)過集水井,由出水泵站抽升外排。出水可作為生產(chǎn)用水補充水和農(nóng)業(yè)灌溉用水。
第三部分為污泥處理。剩余污泥由氧化溝的中溝經(jīng)過污泥泵站抽升到污泥濃縮池,濃縮后的污泥經(jīng)均質池再由帶式壓濾機脫水,脫水后的污泥餅(含水率低于80%)由無軸螺旋輸送器裝車外運。整個流程圖見圖1。2) 基本設計參數(shù)及出水水質標準
3) 氧化溝的組成和運行
該污水處理廠建有三組平行的T型氧化溝系統(tǒng),采用轉刷曝氣機進行曝氣和混合。每組氧化溝系統(tǒng)的三個溝通過共用溝壁間的連通孔連接,中間溝的轉刷連續(xù)運轉。兩側邊溝交替進行曝氣氧化、反硝化或沉淀,其中轉刷只在曝氣階段和混合反硝化階段運轉。處理后的水在作為沉淀池的邊溝中沉淀,經(jīng)過自動調(diào)節(jié)出水堰溢出,流入出水泵站。該廠每組T型氧化溝系統(tǒng)示意圖見圖2。每組溝的處理能力為33,000m3/d,溝長98m,溝寬73m,水深3.5m,池的容積為19,950m3。
氧化溝上橫跨有三座轉刷橋,用于安裝、維修和保養(yǎng)轉刷。每組氧化溝安裝轉刷曝氣機14臺,其中高速轉刷(單速)8臺,位于兩端的轉刷橋上;雙速轉刷6臺,位于中間的轉刷橋上。轉刷直徑1m,長9m。高速運轉時轉速72r/min,功率45kW,充氧能力75kgO2/h;低速運行時轉速48r/min,功率30kW,主要起混合和推流作用。
在每條溝的中間橋上設有一個溶解氧連續(xù)測定探頭,將水中的溶解氧值及時反饋至PLC控制器及總控室,由預先編設的程序控制轉刷的啟閉。
在兩條邊溝的出水端,設有可調(diào)式溢流出水堰,每條邊溝有8臺出水堰,每組氧化溝共計16臺,用于控制出水和調(diào)節(jié)轉刷的浸水深度。
該污水處理廠運行時,可根據(jù)要求將運行程序輸入PLC中,由可編程控制器按程序切換進水和改變溝內(nèi)運行方式,以控制整個工藝的運行。在時間控制的基礎上,溶解氧控制系統(tǒng)可以根據(jù)溝內(nèi)設定的溶解氧范圍自動開啟或停止部分轉刷的運行,從而達到節(jié)約能源的目的。設備廠家提供給該污水處理廠的運行模式有兩種,即硝化運行模式和硝化—反硝化模式。硝化狀態(tài)溶解氧控制濃度為2.0mg/L,反硝化狀態(tài)溶解氧濃度小于0.5mg/L。按硝化運行模式運行時,只完成氨氮的氧化;按硝化一反硝化模式運行時,可實現(xiàn)生物脫氮。當然,管理人員可以根據(jù)水質等的具體情況調(diào)整模式。
4) 處理效果
該廠自投入運行以來,出水水質一直優(yōu)于國家規(guī)定的城市廢水二級排放標準,取得了比較滿意的處理效果。表1是某年全年運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結果。此外,該廠的氧化溝系統(tǒng)在比較高的水力負荷條件下也可獲得滿意的處理效果,表2是不同水力停留時間下的處理效果。
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