污水處理廠氧化溝工藝流程存在問題及改進(jìn)探討

陳文峰

摘 要：在國內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的背景下，社會對污水處理廠也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)及要求，為提高污水處理效果，筆者就以表面曝氣的氧化溝工藝進(jìn)行探討，對表面曝氣氧化溝工藝流程的優(yōu)化，以進(jìn)一步發(fā)揮出表面曝氣氧化溝在污水處理中的重要應(yīng)用價值。為此，本次研究在參考相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，針對污水處理上表面曝氣氧化溝工藝流程所存在的問題，制定了幾點具有較強針對性的應(yīng)對措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：污水處理；表面曝氣氧化溝；工藝；活性污泥

污水處理廠利用表面曝氣氧化溝工藝處理污水具有成本低、處理效率高、脫氮除磷效果較好，較強耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)勢，在國內(nèi)中小型城市應(yīng)用極為廣泛。伴隨著社會的不斷發(fā)展，國內(nèi)污水排放量不斷增加，為切實解決水污染問題，實現(xiàn)對污水的有效處理，有必要進(jìn)一步加強對表面曝氣氧化溝工藝的優(yōu)化，切實發(fā)揮出工藝的應(yīng)用價值，以緩解目前水資源污染的現(xiàn)實問題，進(jìn)一步消減污染物，改善周圍水域環(huán)境，從而保障居民用水安全。

1.表面曝氣氧化溝工藝概述

表面曝氣氧化溝是封閉性的環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過安裝表曝機，連續(xù)循環(huán)表面曝氣，對活性污泥微生物進(jìn)行充氧，維持微生物新陳代謝，實現(xiàn)對污水有機物降解。伴隨著國內(nèi)技術(shù)的發(fā)展，表面曝氣氧化溝工藝流程已經(jīng)實現(xiàn)了進(jìn)一步優(yōu)化，處理優(yōu)勢顯著。采用表面曝氣氧化溝工藝可實現(xiàn)對大量污水的有效處理，內(nèi)部溝渠結(jié)構(gòu)獨特，經(jīng)處理后出水能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)和其他地方標(biāo)準(zhǔn)。目前國內(nèi)普遍采用氧化溝形式為卡魯塞爾氧化溝，其技術(shù)已經(jīng)較為成熟，另外一體化氧化溝在國內(nèi)也得到了極為迅猛的發(fā)展，為國內(nèi)污水處理事業(yè)的發(fā)展指明了發(fā)展的方向。在表面氧化溝設(shè)計過程中，應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)匚鬯幚硇枨蠹坝玫厍闆r，并對建廠的環(huán)境等進(jìn)行綜合考察，同時收集進(jìn)水COD、氨氮、總氮、總磷等污染物真實濃度，以此通過系統(tǒng)的設(shè)計，保障表面曝氣氧化溝工藝符合當(dāng)?shù)貙嶋H的應(yīng)用效果。

2.表面曝氣氧化溝工藝流程中存在問題

表面曝氣氧化溝工藝即在生化系統(tǒng)供氧方面采用表曝機提供微生物需氧量，因表曝機檢修方便，出現(xiàn)故障不用停產(chǎn)等優(yōu)勢在近幾年城鎮(zhèn)污水處理廠中應(yīng)用較多，雖然有顯著優(yōu)勢，但受多種因素影響，在其實際運行的過程中可能出現(xiàn)各類問題，容易造成污水處理效果的大幅度降低，就具體的問題來看，主要如下。

2.1活性污泥沉積

污水處理廠在采用表面曝氣氧化溝工藝的過程中，如果不對污水的流速加以控制，就很容易產(chǎn)生污泥沉積的問題。據(jù)工程經(jīng)驗可得，當(dāng)表面曝氣氧化溝底部的水流速度與污水平均流速處在0.3～0.5m/s時，將直接造成大量污泥的沉淀。一旦沉積物過多，氧化溝有效容積將大幅度減少，不光不利于處理效率的提升，還會降低污水處理質(zhì)量。

2.2好氧區(qū)出水口溶解氧

表面曝氣氧化溝工藝的關(guān)鍵設(shè)備是表面曝氣機，表曝機由葉輪、減速機、電機等組成，用于污水處理廠生化池充氧，設(shè)施簡單集中，運行時由于葉輪的離心拋射和提升作用，使污水與活性污泥、空氣得到充分混合，達(dá)到充氧。由于氧化溝長度較長，表曝機周圍溶解氧較高，但去到好氧區(qū)出水口，混合液的溶解氧往往較低，混合液進(jìn)入后續(xù)二沉池，容易造成污泥反硝化，污泥上浮及其他方面的工藝故障。

2.3處理效果降低

表面曝氣氧化溝工藝在沒有提供充足的溶解氧情況下，活性污泥內(nèi)部聚磷菌的活性將大幅度降低，生化系統(tǒng)不均勻的溶解氧濃度，難免會造成磷的二次釋放，降低了工藝的除磷效果。同時二沉池回流至氧化溝的混合液由于出水較低的溶解氧，對生化系統(tǒng)硝化、反硝化反應(yīng)造成干擾，沒有及時合理調(diào)節(jié)，將影響生物脫氮除磷效果。

3.污水處理廠表面曝氣氧化溝工藝流程優(yōu)化措施

3.1做好活性污泥沉積控制工作

針對目前污水處理廠表面曝氣氧化溝工藝污泥沉積問題，有必要從水流速度控制角度入手，實現(xiàn)對水流的合理分布。一般表面曝氣氧化溝工藝設(shè)計上就有水下推進(jìn)器，但安裝數(shù)量較少，設(shè)備選型也不利于水下推流，由于混合液上下流速不一致，推流器能力可能達(dá)到上限，不得不考慮在氧化溝上相關(guān)區(qū)域布置推流設(shè)備，一般選擇2-4KW水下推進(jìn)器，以該方式可有效實現(xiàn)對混合液強有力推動，通過對水流速度的擾動，緩解污水處理廠表面曝氣氧化溝工藝污泥沉積的問題。

3.2做好好氧區(qū)出水口溶解氧控制工作

一般表面曝氣氧化溝工藝溝體內(nèi)溶解氧自表曝機附近到好氧區(qū)出水這一過程，呈現(xiàn)階梯下降形式，在好氧段出水口，混合液的溶解氧很低，針對這一對工藝需求的不利因素，大的方面改進(jìn)就是更換大功率表曝機或者表面曝氣改池底曝氣，但投入較大，成本較高。從節(jié)約成本及資源配置方面考慮，可于氧化溝廊道靠近好氧段出水口增設(shè)功率在10KW內(nèi)的鼓風(fēng)機及配套控制柜、風(fēng)管等曝氣系統(tǒng)，從風(fēng)機功率及風(fēng)機數(shù)量上去提高出水溶解氧濃度。

3.3優(yōu)化工藝

要充分發(fā)揮表面曝氣氧化溝工藝的脫氮與除磷優(yōu)勢，以生化系統(tǒng)中微生物需氧量入手，合理控制混合液DO，尤其控制好厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)的溶解氧，交替形成各自區(qū)域的溶解氧環(huán)境，從而達(dá)到較好硝化、反硝化、厭氧釋磷、好氧吸磷等過程所需的內(nèi)部條件，同時配合適當(dāng)?shù)氖Ｓ辔勰嗯欧?，從而提高氧化溝工藝的脫氮除磷效率，及污水中其他有機物得以有效降解，從而實現(xiàn)工藝的優(yōu)化，在生化系統(tǒng)控制方面去提升處理能力。

4.結(jié)束語

就表面曝氣氧化溝污水處理工藝的發(fā)展來看，結(jié)合目前新興技術(shù)，其可與生物膜、濾布濾池、反硝化反應(yīng)系統(tǒng)等技術(shù)及措施相結(jié)合，進(jìn)一步提高污水處理效果與出水標(biāo)準(zhǔn)。同時，也可通過優(yōu)化細(xì)菌品種的方式，提高內(nèi)部反應(yīng)效率。通過控制好生化系統(tǒng)厭氧、缺氧、好氧環(huán)境溶解氧濃度、合理控制剩余污泥的排放量和污泥泥齡，表面曝氣氧化溝工藝也可以很好實現(xiàn)脫氮除磷及消解其它污染物，也可以從設(shè)備性能入手，提高既有設(shè)備的自動控制水平與運行效率。總之，在解決既有問題的基礎(chǔ)上，也有必要加強新技術(shù)、新工藝的開發(fā)，以切實發(fā)揮出表面曝氣氧化溝工藝在污水處理中的實際應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1]張蕊蕊.氧化溝類污水處理廠升級改造工藝的選擇[J].山西建筑，2016，42（28）：119-121.

[2]張揚，李子富，宋英豪，等.改進(jìn)Orbal氧化溝工藝污水處理廠脫氮效果研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，2012，32（8）：1461-1466.

[3]董韜.氧化溝處理工藝在中國城市污水處理廠中的探討[J].魅力中國，2014（22）：254-254.

（作者單位：廣東建工環(huán)保股份有限公司）