城市污水氧化沟处理工艺设计

张建钢

摘要：氧化沟一般沟由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的堰门流出，至二沉池。本文主要就是针对城市污水氧化沟处理工艺设计来进行分析。

关键词：城市污水；氧化沟；污水处理

中图分类号： U664 文献标识码： A

引言

随着经济发展的突飞猛进和生活水平的快速提高，人们对周围环境的要求越来越高，城市污水处理技术也随着经济的发展及人类环境保护意识的增强而得到了进一步提高。随着我国工业化、城市化进程逐步加快，现有的城市污水处理的主要方法有物理处理法、化学处理法、物理化学处理法及生物处理法，而由于城市污水的主要污染物为大颗粒悬浮物和有机物，因此一般城市污水处理厂均采用物理处理与生物处理相结合的处理工艺。

1、污泥处理系统的节能措施

城市污水处理厂对于污泥的处理，其主要可以分为两条线路：中负荷系统所剩余的污泥依次的送入到初次中负荷均质池、消化池以及浓缩池；系统所剩余的污泥依次的送入到均质池、浓缩池之中。两系统的污泥分别进入到带压机来进行脱水。氧化沟工艺污水厂的污泥基本上已经达到了耗氧稳定，将剩余的污泥经或二沉池排除出，再经过污泥浓缩池浓缩，之后再进入到均质池之后到污泥脱水机房机械进行脱水。通常采用的是先浓缩，再就是经过带式压滤机进行脱水，在其脱水之前还得一定量的投加药剂并使其均为，在脱水之后直接的外运填埋。

我们就以现阶段的污泥处理系统情况来看，假如我们想有效地降低污泥脱水系统的能耗，首先就得选择高效絮凝剂，从而再确定出来去最佳的投入量；其次就是精心的操作，科学、合理的调整个环节之间的关系，使得压滤机可以搞笑的运转，从而就可以有效地降低泥饼的含水率，并且最终达到减少用水量、电耗，降低运输的费用。

2、城市污水问题分析

2.1、泡沫问题

由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也比较容易产生泡沫。在去除泡沫的时候就可以采用表面除沫剂或是喷淋水，其中最为常用的除沫剂有硅油、机油以及煤油，其投量为0．5~1．5mg/L。通过适当的减小曝气量或是增加曝气池污泥浓度，也可以有效地控制泡沫的产生。

2.2、污泥上浮问题

当废水之中，含油量过大的时候，整个系统的泥质就会变轻，在其操作的过程之中，不可以很好的控制其在二沉池的停留时间，那么也就比较容易造成缺氧的现象，进而就会产生腐化污泥的上浮；当曝气时间过长的时候，就会在池中发生高度硝化的作用，使得硝酸盐浓度就会出现过高的情况，在二沉池容易发生反硝化的作用，产生氮气，使得污泥上浮；另外，废水之中的含油量过大的时候，污泥很有可能就会挟油上浮。

2.3、流速不均及污泥沉积问题

在 Carrousel 氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为 0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为 250~300mm，转盘的浸没深度为 480~530mm。与氧化沟水深相比，转刷只占了水深的l/10~l/12，转盘也只占了 1/6~l/7，因此造成氧化沟上部流速较大(约为 0.8~1.2m，甚至更大)，而底部流速很小，致使沟底大量积泥，大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。加装上、下游导流板是改善流速分布，提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。上游导流板安装在距转盘轴心 4.0m 处，导流板高度为水深的l/5~l/6，并垂直于水面安装；下游导流板安装在距转盘(转刷)轴心 3.0m 处。

3、城市污水氧化沟处理工艺

氧化沟处理系统的基本特征是曝气池早封闭式渠道形，图 1 所示为氧化沟生物处理单元的污水处理流程，它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反应池中的物质传递水平速度，使污水和回流活性污泥的混合液在沟内做不停的循环流动。从反应器的观点看，氧化沟属于一种独具特色的连续环式反应器(CLR)。

到目前为止，美国已建有近百座这一类型的一体化氧化沟。与普通的氧化沟工艺相比，一体化氧化沟的优点是不必设单独的二沉池，工艺流程短，构筑物和设备少，所以投资省，占地少。此外，污泥可在系统内自动回流，无需回流泵和设置回流泵站，因此能耗低，管理简便容易。

3.1、VR 型氧化沟

这种形式的氧化沟系统不设侧渠，而是将氧化沟合理地加以分隔，使其变成两个区。其间有单向活板门相连。利用定时器来改变曝气转刷的转动方向，进而改变氧化沟中水流的方向，使两个活板门交替地处于启动和关闭的状态，从而使氧化沟中的两区域交替地用作曝气池和沉淀池。当沉淀区改变为曝气区时，已沉淀的污泥会自动与污水相混合，相当于污泥回流。可见，这种形式的氧化沟也可规为交替工作式氧化沟一类。

由于这种系统流程简单，可节省基建费用和运行费用，操作管理也很方便，因此适用于一些小型污水厂。

3.2、侧渠式氧化沟

最初的 Pasveer 氧化沟是间歇式的，然而在运行过程中，人们发现，在暴雨时容易发生污泥流失，而且，这种间歇运行的模式不宜用于大规模的污水厂。后来出现的侧渠式氧化沟解决了这一问题。主沟渠用作曝气池，两个侧渠交替地用作沉淀池。当其中一个侧渠作沉淀池时，其曝气设备停止工作，同时出水滋流堰开启。一定时间后改用另一侧渠作沉淀池，这样第一侧渠已沉淀的污泥重新与污水混合，因此也不需设污泥回流系统，同时可以实现连续运行。

3.3、BMTS 型氧化沟

BMTS 型氧化沟的隔墙稍有偏心，在较宽一侧设置澄清池各有挡板，强迫水流从底部进人澄清池、澄清池底部设有一排三角形的导流板，澄清池前后混合液从澄清池的底部流过，部分混合液从导流板间隙上升进人澄清池，进行泥水分离口澄清水通过浸没管或溢流堰排走，下沉的污泥通过导流板间隙回落到污泥区，化沟。

3.4、回转式氧化沟

回转式氧化沟是去除污水中污染物的主要场所。通过固定曝气装置，氧化沟内沿沟长存在着溶解氧浓度的变化，在曝气器下游溶解氧浓度较高，但随着与曝气器距离的增加，溶解氧浓度不断降低，呈现出由好氧区一缺氧区一好氧区的交替变化。回转式氧化沟的这种特征，使沟渠中相继进行硝化和反硝化的过程，达到脱氮的效果，同时使出水中活性污泥具有良好的沉降性能。为保证磷的去除效果，氧化沟设前置厌氧区。氧化沟按20万m³/ d的污水量设计。氧化沟出水自流进入二沉池。

结束语

由于人们对能耗的认识还存在较大的欠缺，在选择污水处理工艺系统时，对那些与能耗相关的运行费用等的重视程度仍大大低于对建设费用、处理效率、工艺可持续性等的认识程度。氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%~0%，但仍然是制约城市污水处理厂运行的主要因素，并具有一定的节能空间，降低运行成本、减少能源消耗、化害为宝是水处理研究者追求的最终目标。

参考文献

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