改进型Orbal氧化沟在污水处理厂的应用.pdf

改进型 Orbal 氧化沟在污水处理厂的应用 宋瑞平 1 金健 2 陶如钧 3 1. 浙江大学建筑工程学院， 杭州 310058;2. 浙江省江山市鹿溪污水处理厂， 浙江 江山 324100; 3. 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院， 杭州 310014 摘要 介绍了江山市鹿溪污水处理厂的设计概况和特色。工程一期处理规模为 4. 0 万 m3/d。采用“微孔曝气 推流 器” 的方式， 充氧调节幅度为 45 ～ 100 ， 同时设计水深增加到5. 5 m， 有效减少氧化沟的占地面积， 节约运行费用。 污水厂进水的主要污染指标为 COD 和 NH3-N， 主要处理工艺为改进型 Orbal 氧化沟。此外为了适应雨季的水量冲击， 系统采用灵活的进水方式， 雨季污水直接进入中沟， 在保证出水达标的同时， 减少了污泥流失。两年多的运行结果表 明， 该工艺具有良好的环境和经济效益。 关键词 Orbal 氧化沟; 污水处理厂; 微孔曝气 APPLICATION OF MODIFIED ORBAL OXIDATION DITCH IN A WASTEWATER TREATMENT PLANT Song Ruiping1Jin Jian2Tao Rujun3 1. College of Civil Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China; 2. Luxi Wastewater Treatment Plant in Jiangshan，Jiangshan 324100，China; 3. East China Investigation and Design Institute，Hangzhou 310014，China AbstractIt was presented that the design conditions and features of Luxi Wastewater Treatment Plant in Jiangshan City， whose treating capacity phase-Ⅰ was 40 000 m3/d. A micropore aeration-flow pusher process was used with aeration-regula- ting range of 45 ～ 100 ;in the meantime，the designed water depth was increased to 5. 5 m，thus reducing the land for the oxidation ditch and saving the operation cost. The main index of the influent was COD and NH3-N，and the main process was the modified Orbal oxidation ditch. Besides，flexible influent facilities were used to adapt to water impact in rainy season and the wastewater entered directly into the medium ditch，so the loss of sludge was decreased. It was shown by a two-year opera- tion that this process had excellent environmental and economic benefits. KeywordsOrbal oxidation ditch;wastewater treatment plant;micro-pore aeration 1工程背景 江山市位于浙江省西南部， 钱塘江的上游， 江山 港自南向北贯穿江山市区， 是目前全市主要水源之 一， 同时也是生产废水和生活污水的最终受纳体。江 山市现有排污管道为雨污合流， 城区原有绝大部分生 活污水和部分未经处理的工业废水直接排入江山港 及其支流。随着江山市经济不断发展， 污染物排放量 逐年增加， 为保护钱塘江源头水质和实现江山经济的 可持续发展， 2005 年 3 月， 江山市政府决定建设江山 市鹿溪污水处理厂以消纳污染， 还清水源。 2工程设计 2. 1设计规模 工程建设年限为 2020 年， 污水治理工程的建设 为一次规划， 分期实施。污水处理厂按一期规模布 置、 建设并预留二期场地。具体安排为 一期工程 2010 年 的规 模 为 4. 0 万 m3/d， 二 期 工 程 2020 年 的规模为 8. 0 万 m3/d。规划服务面积为 4. 24 107m2， 规划服务人口数量为 42. 5 万人。 2. 2设计水质 污水处理厂设计接收城区生活污水和工业废水 的比例约为 1∶ 1。其中工业废水主要来源于化学原 料、 化学制品业、 饮料制造业及水泥制造业等， 主要的 污染因子为 COD 和 NH3-N。进污水厂的工业废水水 质指标执行 CJ3082 － 1999污水排入城市下水道水 质标准 。污水厂进水水质见表 1。 污水厂尾水排入江山港。根据江山港的水功能 03 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期 区规划和环评批复， 污水处理出水执行 GB18918 － 2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 一级 B 排放 标准。 表 1污水厂设计进出水指标 mg/L pH 除外 项目ρ BOD5ρ SSρ CODρ TNρ TPpH 进水1802204204046 ～ 9 出水≤20≤20≤60≤20 ≤1 6 ～ 9 2. 3设计工艺 对比进出水指标， 针对工程水质特点， 经过技术 经济比较， 选用对有机物和氮磷都有较好处理效果的 Orbal 氧化沟工艺， 工艺流程如图 1 所示。 图 1设计工艺流程 Orbal 氧化沟通常由三个同心椭圆形沟道组成， 污水与回流污泥混合后， 由外沟道进入， 再依次进入 中沟和内沟。外沟、 中沟、 内沟的溶解氧分别呈 0， 1， 2 mg/L的梯度分布， 外沟道的功能主要是高效完成 碳源氧化、 反硝化及大部分硝化; 中沟道是联系外沟 与内沟的过渡段， 进一步去除剩余的有机物及继续完 成氨氮硝化; 内沟道是好氧段， 保证出水中有机物和 氨氮较高的去除效果。 2. 4主要构筑物设计 鹿溪污水处理厂预处理设施、 污泥处理设施及辅 助建筑流量设计按 8 万 m3/d 建设， 设备按 4 万 m3/d 配置， 氧化沟、 二沉池以及污泥泵池按 4 万 m3/d 建 设， 主要构筑物设计如表 2 所示。 3设计特点 综合考虑工程实际， 设计特点主要体现在 4 个 方面。 3. 1强化系统除磷效果 设计采用了生物除磷为主、 化学除磷为辅的方 式。为了提高系统生物除磷效果， 本工程单独设置了 厌氧池， 厌氧池采用与氧化沟类似的沟型。在潜水推 流器的作用下， 厌氧池中混合液以不低于 0. 3 m/s 速 度流动， 使厌氧池具有较强的抗冲击能力和良好的除 磷效果。为了减少工程投资和占地， 厌氧池和氧化沟 采用合建方式。 表 2主要处理构筑物 构筑物平面尺寸数量设计参数 粗格栅渠9. 9m 4. 4 m 2 条 设计 流 量 Qmax 2 333 m3/h 旱 季 ; Q′max 3 420 m3/h 雨季 过栅流速 0. 5 ～ 0. 8 m /s。 进水泵房12. 6 m 6. 84 m 1 座 设计 流 量 Qmax 2 333 m3/h 旱 季 ; Q′max 3 420 m3/h 雨季 。 细格栅渠26. 85 m 5. 0 m 2 条 设计 流 量 Qmax 2 333 m3/h 旱 季 ; Q′max 3 420 m3/h 雨季 ; 过栅流速 0. 5 ～ 0. 8 m /s。 旋流沉 砂池  4 870 mm 2 座 表面负荷 125 m3/ m2h ; 停留时间 34. 5 s。 厌氧池35 m 6. 8 m 6. 4 m 2 座Q 1 667 m3/h 雨季运行时， 超过设计 部分污水可通过沉砂池后所设的超越管 排至江山港 ; MLSS 3 000 ～ 4 000 mg/L; 水力停留时间 1. 5 h。 改进型 Orbal氧 化沟 65 m 46 m 6. 4 m 2 座 Fw 0. 070 kg/ kgd ; θ 20 d; MLSS 3 000 ～ 4 000 mg/L; Yd 0. 88 g/kg; 水力停留时间15. 6 h; 外、 中、 内三沟所占比例为 52∶ 33∶ 15; 外、 中、内 三 沟 溶 解 氧 分 别 为0， 0. 5， 2 mg/L; 鼓风量 240 m3/min。 二沉池40 m2 座qmax 0. 93 m3/ m2 h ;qave 0. 66 m3/ m2h 。 消毒池8. 04 m 7. 2 m 1 座 水力停留时间 3min; 设计消毒时间4 s; 紫外剂量 30 000 μW /cm2。 污泥泵池8. 1m 7. 1 m 1 座 回流比R 100 ; 回流污泥量 Q 1 667 m3/h; 剩余污泥量 Q 720 m3/d; 污泥含水率 99. 2 。 储泥池5. 0m 5. 0 m 1 座 总污泥干重 W 5 760 kg/d; 进泥含水率 99. 2 ; 污泥体积 720 m3; 停留时间 2. 9 h。 污 泥 浓 缩 脱水机房 24m 9. 9 m 1 座 总污泥干重 W 5 760 kg/d; 脱水后污泥含水率≤80 ; 脱水后污泥体积≤28. 8 m3; 工作时间 16 h; 加药量 3 ～ 5 g/kg。 化学除磷剂为 FeCl3， 投加点位于厌氧池前的配 水井进水口处。通过投加适量的 FeCl3能有效改善 污泥的性能， 增加氧化沟对 TP 的去除效果。 3. 2强化 Orbal 氧化沟脱氮效果 Orbal 氧化沟具有良好的脱氮效果， 一般情况下 可不设混合液回流系统。但由于该污水处理厂进水 的 NH3-N 和 TN 浓度较高， 因此设计采取氧化沟内沟 出水回流至外沟， 以强化反硝化作用， 保障污水厂脱 氮效果。在实际运行时， 可根据进水 NH3-N 和 TN 浓 13 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期 度情况， 考虑是否开启内回流系统。 3. 3Orbal 氧化沟抗冲击负荷能力强 江山市排水管道多为雨污合流管道， 雨季大量的 雨水进入污水管网， 给污水处理厂带来较大的冲击， 并容易造成污泥流失现象。 为解决此问题， 工程设计采用三沟进水的方式。 旱季， 可采取外沟和中沟进水， 经过完整生物处理， 污 水厂尾水可达标排放。雨季， 通常污水水量大， 但污 染物浓度较低， 可采取外沟停止进水， 污水直接进入 中沟和内沟， 经过兼氧和好氧阶段的生物处理便可保 障出水达标， 同时能避免污泥流失。灵活的进水设计 确保污水厂高效运行。 3. 4Orbal 氧化沟曝气采用“微孔曝气 潜水推流 器” 的方式 Orbal 氧化沟较多采用转盘曝气机， 具有操作简 单、 维护简便的特点， 但其占地面积较大， 曝气效率 低、 日常运行费用高等缺点。另外， 转盘曝气机应对 水质变化的调节幅度较小， 当水量较小、 转盘转速降 低时， 氧化沟经常出现污泥沉积现象。 鹿溪污水处理厂曝气设计采用“微孔曝气 推 流器” 的方式， 充氧调节幅度为 45 ～ 100 ， 氧化沟 不会出现污泥沉积现象， 很好的适应了水量、 水质变 化大， 充氧要求差异大的情况。同时水深设计增加到 5. 5 m， 使 氧 化 沟 的 占 地 面 积 从 6 050 m2减 小 到 4 920 m2。 实际用电从 530 kW 减小到 440 kW， 可节 能约 20 ， 有效的节省了运行成本。 3. 5采用较为先进的二沉池池型 采用 2 个  40 m， 周边进水周边出水型二沉池， 在相同的水力负荷条件下， 其具有更好的出水水质， 同时沉淀污泥浓度可达7 000 mg/L以上， 减少了污泥 回流量， 从而达到节省能耗的目的。 4运行效果分析 鹿溪污水处理厂于 2007 年 6 月建成并投入运 行， 经过 2 年的运行， 污水处理运行工况基本正常， 出 水水质达 GB18918 － 2002 一级 B 标准。表 3 所示为 2008 年 510 月的运行数据。 表 3江山鹿溪污水处理厂运行工况 mg/L pH 除外 月份 ρ CODρ BOD5 ρ SSpHρ NH3-N 进水 出水 进水 出水 进水 出水 进水 出水进水出水 524357991565177. 32 6. 5524. 05. 9 623654871469187. 50 6. 7122. 34. 2 723351841161157. 53 7. 1219. 24. 7 823051781271167. 53 6. 5120. 23. 5 923852851366137. 22 6. 3521. 33. 7 1024153931469147. 35 6. 3718. 24. 3 运行期间由于进水水质较好， 3 台鼓风机目前只 开启 1 台， 可基本满足氧化沟的生物需氧量。虽然鼓 风量只有设计值一半， 但通过推流器对混合液的推 动， 氧化沟底部未出现污泥沉积现象， 基本达到预期 目标。 根据调查， 鹿溪污水厂进水指标比设计值偏低主 要是由于市区部分污水管道还未改造完毕， 地下水渗 入量较大。目前， 江山市正在加紧污水管网的建设和 改造， 污水厂的进水指标将逐渐达到设计值。 5结论 江山市污水处理一期工程总投资 15 942 万元 含污水管网费用 。两年多的运行结果表明， 改进 型的 Orabl 氧化沟运行稳定， 基本达到设计要求。污 水处理厂的运行有效地推动了江山市节能减排工作， 同时对保护钱江源头水质也起着较为重要的作用。 参考文献 ［ 1］ 颜秀芹， 王树成. 溶解氧分布与节能特性分析［J］ . 中国给水排 水， 2001， 17 3 29- 31. ［ 2］ 肖兰. 氧化沟的脱氮除磷工艺应用评述［J］ . 水资源保护， 2004， 20 1 ， 6- 8. 作者通信处陶如钧310014浙江省杭州市下城区潮王路 22 号 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 电话 0571 56738973 E- mailtao_rj ecidi. com 2009 － 04 － 24 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 吸烟听力亦受损 经常吸烟者除了是肺部与呼吸道疾病的受害者， 也可能是听力损害的受害者。日本研究人员根据对1 554名 30 ～ 59 岁的男 性连续 6 年的调查研究指出， 随着抽烟年龄的增长与每天吸烟量的增加， 这些受试者有听力损害越发严重的现象。 从数据显示来看， 每天吸一包烟的男性患听力不全者为一般不吸咽者的两倍， 如果他是 40 年的“老烟枪” ， 听力受损的危险 将会高出 3 倍 ～ 4 倍。 研究人员指出， 吸烟者的血液流到耳蜗部位的量比一般人更少， 很可能因此影响听力， 但是吸烟者的整体健康状况平均来说 比非吸咽者差， 因此也可能影响到听力。 摘自健康生活报健康导航 23 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期