Orbal氧化溝工藝在城市生活污水處理中的應(yīng)用研究

PAGEPAGE34Orbal氧化溝工藝在城市生活污水處理中的應(yīng)用研究摘要近幾年國(guó)家增加了對(duì)環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目的投資，尤其是對(duì)城市污水處理廠的投資。但是離人們的要求水質(zhì)環(huán)境相差很遠(yuǎn)。高昂的維護(hù)運(yùn)行管理費(fèi)用使污水處理廠的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)率僅僅達(dá)到50%左右，污水的實(shí)際處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)能力。盡管一些城市污水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模比較大，但不健全的污水管網(wǎng)導(dǎo)致污水廠不能滿負(fù)荷運(yùn)行，從而造成了資源的浪費(fèi)。此外，污水廠較低的管理水平和操作人員的技術(shù)素質(zhì)也是影響已建城市污水廠的正常運(yùn)行的因素之一。與世界其他國(guó)家城市生活污水處理率相比，我國(guó)城市生活污水處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界其他國(guó)家城市生活污水處理率。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)前各國(guó)面臨眾多環(huán)境問(wèn)題中的焦點(diǎn)，城市生活污水不達(dá)標(biāo)排放是造成眾多河流、湖泊等水體污染的主要原因。加強(qiáng)對(duì)城市污水達(dá)標(biāo)排放的監(jiān)管是從根本上解決水環(huán)境惡化的主要途徑，在強(qiáng)化城市污水處理廠建設(shè)力度的同時(shí)，對(duì)水廠工藝的應(yīng)用研究是一項(xiàng)不可或缺的工作。本課題研究主要分為：一是長(zhǎng)期觀測(cè)污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行工況；二是檢測(cè)分析該污水廠主要構(gòu)筑物進(jìn)出水污染物指標(biāo)。其主要研究?jī)?nèi)容包括：(1)測(cè)定城市污水處理廠進(jìn)出水污染物；(2)調(diào)查分析粗格柵、細(xì)格柵的柵渣量以及曝氣沉砂池的沉砂量和浮油脂量；(3)測(cè)定選擇池中主要污染物指標(biāo)；(4)測(cè)定Orbal氧化溝中MLSS與SVI以及活性污泥硝化、反硝化速率；(5)測(cè)定Orbal氧化溝內(nèi)、中、外三溝污水中污染物指標(biāo)。本文內(nèi)容包括研究Orbal氧化溝技術(shù)在某污水處理廠的應(yīng)用和調(diào)試運(yùn)行其工藝，包括各工藝參數(shù)的控制、Orbal氧化溝菌種的培養(yǎng)以及調(diào)試效果的分析，與此同時(shí)研究Orbal氧化溝調(diào)試成功后進(jìn)行的連續(xù)性生產(chǎn)，即研究生物在氧化溝各處理單元去除效能和氧化溝正常運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)要分析。通過(guò)調(diào)試Orbal氧化溝在污水處理廠的工藝和考察調(diào)試后實(shí)際處理效能，為該污水處理廠的正常運(yùn)行提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。關(guān)鍵詞：Orbal氧化溝；工藝；城市生活污水處理AnalysisontheApplicationofOrbalOxidationDitchTechnologyinUrbanSewageTreatmentAbstractInrecentyears,thestateenvironmentalprotectionprojectsofinvestmenthasincreased,especiallytheinvestmentinmunicipalsewagetreatmentplant.Butthewaterqualityenvironmentfarcannotsatisfytherequirementofpeople.Operationmaintenanceandmanagementiscostly,sothatthesewagetreatmentplantintheactualoperationratecanonlyreach50%,theactualrateofsewagewasfarbelowthedesignofsewagetreatmentfacilities.Althoughsomeofthelargercitysewageplantdesign,butduetoincompletesewagepipenetwork,thesewagefactorycanrunatfullcapacity,thuscausingthewasteofresources.Inaddition,thesewageplantoperatingpersonnel'stechnicalqualityandmanagementlevelislowandaffectthenormaloperationoftheurbansewageplant.Comparedwiththerestoftheworldurbansewagetreatment,urbansewagetreatmentinChinaismuchlowerthantherestoftheworld.Withthecontinuousdevelopmentofsocialeconomy,waterenvironmentproblemhasbecomethefocusinthecurrentcountriesfacemanyenvironmentalproblems,urbansewageemissionsistomakecausemanyrivers,lakes,etc.Themainiscauseofwaterpollution.Tostrengthenthesupervisionofmunicipalwastewaterdischargingstandardthemainwaytofundamentallysolvethewaterenvironmentaldegradation,atthesametimeofstrengtheningurbansewagetreatmentplantconstruction,theapplicationofwatertechnologyresearchisanindispensablework.Thisresearchmainlydividedinto:oneistheactualoperationconditionofsewagetreatmentplantlong-termobservation;Thesecondisthemainstructuresofthesewageplantinandoutofthewaterpollutionindexfortestinganalysis.Themainresearchcontentsinclude:(1)thedeterminationofcitysewagetreatmentplantinandoutofthewaterpollutants;(2)thecoarsegridandfinegridgridslagquantityandamountofsandaeratedgritchamberandfloatinggreasequantitysurveyanalysis;(3)choosepoolfordeterminationofthemainpollutantindexesin;(4)thedeterminationofMLSSandSVIinOrbaloxidationditch,thedeterminationofactivatedsludgenitrification,denitrificationrate;(5)theOrbaloxidationditchinner,middleandouterditchsewagepollutionindexofthethree.Inthispaper,themaincontentisasewagetreatmentplantOrbaloxidationditchtechnologyresearchandapplicationofthetestandoperationofOrbaloxidationditchprocess,includingcultivationofstrainsofOrbaloxidationditch,controltheprocessparametersandanalysisoftestingresults,atthesametimefordebuggingafterthesuccessofOrbaloxidationditchinthecontinuityofproductionresearch,includingoxidationditchbiologicalremovalefficiencyofeachprocessingunit,abriefeconomicanalysisofthenormaloperationoftheoxidationditch.ThroughtothesewagetreatmentplantOrbaloxidationditchprocessafterthedebuggingandcommissioningoftheactualprocessingefficiencyoftheinvestigation,forthenormaloperationofthesewagetreatmentplanttoprovidetechnicalsupportandtheoreticalbasis.Keywords:Orbaloxidationditch;Process;Urbansewagetreatment目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1研究背景及意義 11.1.1選題背景 11.1.2選題意義 11.2研究現(xiàn)狀 21.3研究?jī)?nèi)容及方法 41.4創(chuàng)新之處 4第2章Orba1氧化溝工藝分析 52.1氧化溝技術(shù) 52.1.1氧化溝的發(fā)展過(guò)程 52.1.2氧化溝的工作原理 52.1.3氧化溝的發(fā)展類型 62.2Orba1氧化溝技術(shù) 72.2.1Orba1氧化溝工作原理 72.2.2Orba1氧化溝特點(diǎn) 8第3章調(diào)試運(yùn)行Orbal氧化溝工藝 93.1城市污水處理廠的狀況 93.1.1現(xiàn)狀概況 93.1.2污水處理流程 93.1.3污水處理進(jìn)水狀況 113.2調(diào)試運(yùn)行工藝參數(shù) 123.2.1培養(yǎng)菌種類型 123.2.2準(zhǔn)備工作 143.2.3培養(yǎng)菌種步驟 143.2.5氧化溝工藝參數(shù)流程 163.2.6運(yùn)行控制生物脫氮工藝的要點(diǎn) 173.2.7運(yùn)行控制生物除磷工藝的要點(diǎn) 18第4章分析Orbal氧化溝在城市生活污水處理中的運(yùn)行效果 204.1分析Orbal氧化溝正常運(yùn)行的試驗(yàn)效果 204.1.1去除COD的效果 204.1.2去除SS的效果 214.1.3去除氨氮的效果 224.1.4去除TN的效果 234.1.5去除TP的效果 244.2分析Orbal氧化溝的各處理單元去除污染物的效果 254.2.1去除COD的效果 254.2.2去除氨氮的效果 264.2.3去除TN的效果 274.2.4去除TP的效果 28第5章結(jié)論與建議 305.1結(jié)論 305.2建議 31參考文獻(xiàn) 32第1章緒論1.1研究背景及意義1.1.1選題背景我國(guó)流經(jīng)城市的地表水河段有機(jī)污染嚴(yán)重，大量的有機(jī)物質(zhì)存在于很多工業(yè)廢水和城市居民日常生活排放的污水，有些工業(yè)廢水中含有的人工合成有機(jī)物是有毒有害的，例如農(nóng)藥和合成染料等，從而嚴(yán)重的有機(jī)污染存在于大多數(shù)的城市河流中，這一現(xiàn)象對(duì)城市居民的飲水安全和身體健康起到嚴(yán)重威脅作用，同時(shí)導(dǎo)致降低城市水源水質(zhì)，增加污水處理成本，加劇我國(guó)水資源短缺現(xiàn)狀的矛盾，也為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施的帶來(lái)負(fù)面影響。近幾年國(guó)家增加了對(duì)環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目的投資，尤其是對(duì)城市污水處理廠的投資。但是水質(zhì)環(huán)境離人們的要求相差很遠(yuǎn)。高昂的維護(hù)運(yùn)行管理費(fèi)用使污水處理廠的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)率僅僅達(dá)到50%左右，污水的實(shí)際處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)能力。盡管一些城市污水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模比較大，但不健全的污水管網(wǎng)導(dǎo)致污水廠不能滿負(fù)荷運(yùn)行，從而造成了資源的浪費(fèi)。此外，污水廠較低的管理水平和操作人員的技術(shù)素質(zhì)也是影響已建城市污水廠的正常運(yùn)行的因素之一。與世界其他國(guó)家城市生活污水處理率相比，我國(guó)城市生活污水處理率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界其他國(guó)家城市生活污水處理率。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)前各國(guó)面臨眾多環(huán)境問(wèn)題中的焦點(diǎn)，城市生活污水不達(dá)標(biāo)排放是造成眾多河流、湖泊等水體污染的主要原因。加強(qiáng)對(duì)城市污水達(dá)標(biāo)排放的監(jiān)管是從根本上解決水環(huán)境惡化的主要途徑，在強(qiáng)化城市污水處理廠建設(shè)力度的同時(shí)，對(duì)水廠工藝的應(yīng)用研究是一項(xiàng)不可或缺的工作。1.1.2選題意義目前適合我國(guó)中小城市的高效低耗城市污水處理技術(shù)和工藝有污水生態(tài)工程處理技術(shù)、強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)、污水處理的革新工藝、高負(fù)荷生物化學(xué)污水處理工藝等。氧化溝工藝是目前中小城市污水處理廠的優(yōu)選工藝之一，也是比較成熟的城市污水處理技術(shù)。檢測(cè)分析Orbal氧化溝的污染物指標(biāo)的去除效果，觀測(cè)工況的實(shí)際運(yùn)行，以及尋找合理的運(yùn)行管理參數(shù)，使污水處理廠在節(jié)約運(yùn)行管理費(fèi)的同時(shí)更好的發(fā)揮其用運(yùn)行效能，此外，為污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)提供基本數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)人員提供實(shí)際運(yùn)行的設(shè)計(jì)參數(shù)。從我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)水平來(lái)看，適于我國(guó)中小型城市使用的工藝應(yīng)具備以下特征：(1)建設(shè)投資和運(yùn)行管理費(fèi)用不超過(guò)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)承受能力。單位水投資費(fèi)用應(yīng)控制在1000元以下(不包括特殊的基地和征地處理費(fèi)用)；單位水直接運(yùn)行費(fèi)用(主要包括藥劑費(fèi)、工藝能耗和人工費(fèi))應(yīng)該控制在0.3元以下；如果需要考慮脫氮除磷，噸水直接運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)控制在0.4元以下，其中對(duì)一般城市污水處理單位能耗應(yīng)該控制在0.2千瓦左右。(2)簡(jiǎn)易的運(yùn)行管理，設(shè)備操作和維護(hù)。(3)運(yùn)行穩(wěn)定，出水效果好，適應(yīng)沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)，能達(dá)到標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。(4)能夠靈活改變處理運(yùn)行方式。這也是為了滿足數(shù)量眾多的中小城市的各種不同需求。例如：有的中小城市地處封閉水體，污水需要除磷脫氮；而有些中小型城市附近有大江、大河，對(duì)除磷脫氮沒(méi)有太嚴(yán)格的要求。因此，研究分析Orbal氧化溝工藝在城市污水處理廠中實(shí)際運(yùn)行性能的應(yīng)用，可充分發(fā)揮已運(yùn)行污水廠的效能，進(jìn)一步降低運(yùn)行管理費(fèi)用和電耗，另外對(duì)新建和改建污水廠提供合理的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)等方面同樣具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.2研究現(xiàn)狀自20世紀(jì)50年代荷蘭建成第一座氧化溝以來(lái)，特別是近20年來(lái)氧化溝在污水處理方面的廣泛應(yīng)用。這主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：(1)概念的突破，突破了氧化溝是屬于延時(shí)活性污泥法的概念，以及突破了氧化溝主要用于小型污水處理廠的概念；(2)構(gòu)筑物的研究和氧化溝的水力計(jì)算的重大進(jìn)展；(3)研究并開(kāi)發(fā)了各類氧化溝的全套設(shè)備，保證了氧化溝的高速運(yùn)行。環(huán)形“跑道”式或平面呈橢圓環(huán)形的活性污泥處理構(gòu)筑物稱為氧化溝(OxidationDith)，其得名是因其構(gòu)筑物呈封閉的溝渠。目前，氧化溝在歐洲、南非、北美、澳大利亞、印度、日本和泰國(guó)等。我國(guó)自上世紀(jì)80年代以來(lái)從美國(guó)、丹麥等國(guó)家引進(jìn)氧化溝技術(shù)，已有運(yùn)行的規(guī)模達(dá)65m3/d的大型污水處理廠。氧化溝的處理范圍也在不斷擴(kuò)大，該技術(shù)不僅能用于生活污水的處理，也能用于城市污水和工業(yè)廢水的處理。經(jīng)過(guò)這些年的實(shí)踐和發(fā)展，氧化溝工藝運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和基建投資費(fèi)用較低。目前在已有的普通氧化溝工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出多種類型的氧化溝新工藝，目前在我國(guó)工程應(yīng)用中技術(shù)相對(duì)成熟并且處理效果較好，應(yīng)用較多的氧化溝主要有：IntegratedOxidationDitch(一體化氧化溝)型、Carrousel(卡魯塞爾)型、DE型、Orbal(奧貝爾)型和T型氧化溝五種。合建式氧化溝(IntegratedOxidationDitch)又稱一體化氧化溝，是在氧化溝內(nèi)放置二次沉池的合建式氧化溝。溝式、船式和BMTS式為它的主要形式。廣義上講，合建式氧化溝就是該氧化溝將污泥回流裝置和二次沉池合建在一起。狹義上講，充分發(fā)揮氧化溝大容積優(yōu)勢(shì)，在氧化溝可以正常運(yùn)行的情況下，通過(guò)在溝內(nèi)進(jìn)行一定的裝置設(shè)置或?qū)ρ趸瘻喜糠謪^(qū)域進(jìn)行改進(jìn)結(jié)構(gòu)，在溝內(nèi)使泥水分離的氧化溝。目前為止，美國(guó)已建有這樣的一體化氧化溝近百座?？斎麪?Carrousel氧化溝是由荷蘭DHV公司在20世紀(jì)60年代末期研制成功的，每組溝渠安裝一個(gè)采用垂直安裝的低速表面曝氣器，均設(shè)在一端的多溝串聯(lián)的系統(tǒng)?？拷貧馄魃隙藶槿毖鯀^(qū)，靠近曝氣器下端為好氧區(qū)?；钚晕勰嗷旌虾笈c進(jìn)水在溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，溝內(nèi)流速一般為0.3m/s。好氧區(qū)為生物創(chuàng)造良好脫氮環(huán)境，混合液多次經(jīng)過(guò)好氧區(qū)。當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷較低時(shí)，在保證水流攪拌混合循環(huán)的前提下，為了節(jié)約能量和消耗，可以停止某曝氣器的運(yùn)行。DE型氧化溝和T型氧化溝為交替運(yùn)行式氧化溝，有二池交替((D型)和三池交替((T型)運(yùn)行的氧化溝這兩種交替式氧化溝是，由丹麥Kruger公司創(chuàng)建，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)生物脫氮和去除BOD。DE型氧化溝運(yùn)行方式類似于T型溝，為雙溝系統(tǒng)，不同的是具有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)并分建二沉池與氧化溝。如果要實(shí)現(xiàn)生物除磷和脫氮，可在該系統(tǒng)前增設(shè)厭氧段，原污水與回流污泥在厭氧池中混合。DE氧化溝除繼承氧化溝的許多優(yōu)點(diǎn)之外，相比較傳統(tǒng)活性污泥法可以防治污泥膨脹、改善污泥沉降性能從而使污泥脫水性能好，還能獲得更好的出水水質(zhì)，稀釋高濃度工業(yè)廢水，承受水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷。經(jīng)過(guò)DE型氧化溝處理之后的污水一般僅需過(guò)濾、消毒即可滿足污水回用的要求。但在選擇工藝時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際慎重考慮DE型氧化溝容積利用率較低，從而使其占地面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他氧化溝工藝的缺點(diǎn)。由南非Huisman研究開(kāi)發(fā)，后轉(zhuǎn)讓給美國(guó)Envirex公司的Orbal(奧貝爾)氧化溝污水處理工藝，具有普通氧化溝管理方便、流程簡(jiǎn)單、耐沖擊負(fù)荷、出水水質(zhì)穩(wěn)定和良好的節(jié)能效果，這些優(yōu)點(diǎn)使其在污水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，目前世界上已有正常運(yùn)行的500多座貝爾氧化溝。對(duì)奧貝爾氧化溝系統(tǒng)，由于國(guó)內(nèi)的研究還不夠深入，缺乏系統(tǒng)的研究與總結(jié)，已運(yùn)行污水廠多數(shù)為引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備，也缺乏實(shí)際操作、運(yùn)行、控制經(jīng)驗(yàn)?？晒┰O(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)及水質(zhì)特征、適合水量的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)缺乏。因此，為了更深入地了解該工藝和為工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提供可靠的參考依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)奧貝爾氧化溝工藝進(jìn)行性能研究和實(shí)際應(yīng)用考察具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.3研究?jī)?nèi)容及方法本課題研究主要分為：一是長(zhǎng)期觀測(cè)污水處理廠工況的實(shí)際運(yùn)行；二是檢測(cè)分析該污水廠主要構(gòu)筑物進(jìn)出水污染物指標(biāo)。其具體研究?jī)?nèi)容有：(1)測(cè)定城市污水處理廠進(jìn)出水污染物；(2)調(diào)查分析粗格柵、細(xì)格柵的柵渣量以及曝氣沉砂池的沉砂量和浮油脂量；(3)測(cè)定選擇池中主要污染物指標(biāo)；(4)測(cè)定Orbal氧化溝中MLSS與SVI以及活性污泥硝化、反硝化速率；(5)測(cè)定Orbal氧化溝內(nèi)、中、外三溝污水中污染物指標(biāo)。本文主要涉及Orbal氧化溝技術(shù)在某污水處理廠的應(yīng)用研究，進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行Orbal氧化溝工藝，包括Orbal氧化溝菌種的培養(yǎng)、各工藝參數(shù)的控制以及調(diào)試效果的分析，與此同時(shí)研究調(diào)試成功后的Orbal氧化溝進(jìn)行了連續(xù)性生產(chǎn)，另外研究氧化溝各處理單元的生物去除效能和氧化溝正常運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)要分析。1.4創(chuàng)新之處通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析Orbal氧化溝工藝在城市污水處理廠運(yùn)行中的實(shí)測(cè)結(jié)果，提出了用SVI值作為Orbal氧化溝工藝的運(yùn)行參照，認(rèn)為100-150之間為城市污水處理廠在設(shè)計(jì)或?qū)嶋H運(yùn)行中最佳SVI值，并用相關(guān)關(guān)系式表示污泥負(fù)荷Ns與SVI和出水SS之間的關(guān)系。第2章Orba1氧化溝工藝分析2.1氧化溝技術(shù)2.1.1氧化溝的發(fā)展過(guò)程奧貝爾氧化溝起源于南非、發(fā)展于美國(guó)，是由多個(gè)同心的橢圓形或圓形溝渠組成的具有脫氮除磷功能的多級(jí)氧化溝。典型的奧貝爾氧化溝有3個(gè)同心溝，外溝渠的容積約為總?cè)莘e的50％-70％，中溝渠容積約為總?cè)莘e的20％-30％，內(nèi)溝渠容積僅占總?cè)莘e的10％，如圖2-1所示。由沉砂池來(lái)的污水與回流污泥均進(jìn)入最外一條溝渠，在不斷循環(huán)流動(dòng)的同時(shí)，依次進(jìn)入下一個(gè)渠道，相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)在一起，最后混合液從內(nèi)溝渠排出。渠內(nèi)設(shè)導(dǎo)向閥，使進(jìn)水位于出水口的下游，以避免污水的短流。污水在外溝中以缺氧狀態(tài)運(yùn)行，促進(jìn)了同時(shí)進(jìn)行的硝化和反硝化過(guò)程。雖然外溝的實(shí)際需氧量可高達(dá)總需氧量的75％，但轉(zhuǎn)碟供給此溝道的氧僅占該系統(tǒng)總需氧量的30％～60％，使系統(tǒng)在缺氧狀態(tài)下運(yùn)行，通過(guò)整個(gè)通道的溶解氧為零。外溝內(nèi)同時(shí)硝化和反硝化作用造成總脫氮效率約為80％，無(wú)需內(nèi)循環(huán)。外溝是多數(shù)發(fā)生硝化一反硝化過(guò)程的地點(diǎn)，被稱為曝氣缺氧反應(yīng)池。盡管處于溶解氧為零的情況，系統(tǒng)的大部分硝化作用發(fā)生在外溝。2.1.2氧化溝的工作原理總長(zhǎng)可從幾米到幾百米的氧化溝內(nèi)裝有帶方向控制的曝氣和攪動(dòng)混合裝置，一方面向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，使污水和回流活性污泥的混合液在溝內(nèi)不停的循環(huán)流動(dòng)，另一方面向混合液中充氧。溶解氧濃度較高的部位在接近曝氣裝置的下游，溶解氧濃度隨著混合液的流動(dòng)逐漸降低，在氧化溝為達(dá)到脫氮的目，可通過(guò)控制充氧裝置的開(kāi)與停，就可出現(xiàn)多氧、少氧和再多氧、再少氧的交替變化，這種變化可以使溝渠中相繼進(jìn)行硝化和反硝化。此外，相比較傳統(tǒng)活性污泥法，氧化溝中污泥泥齡長(zhǎng)、負(fù)荷低，已好氧穩(wěn)定且剩余污泥量少，因此污泥的消化處理設(shè)施可不設(shè)。2.1.3氧化溝的發(fā)展類型目前，多種類型的氧化溝新工藝均在已有的普通氧化溝工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的，IntegratedOxidationDitch(合建式氧化溝)型、Carrousel(卡魯塞爾)型、DE型、Orbal(奧貝爾)型和T型氧化溝這五種是我國(guó)工程應(yīng)用中技術(shù)相對(duì)成熟并且處理效果較好，應(yīng)用較多的氧化溝。合建式氧化溝(IntegratedOxidationDitch)又稱一體化氧化溝，是在氧化溝內(nèi)放置二次沉池的合建式氧化溝。溝式、船式和BMTS式為它的主要形式。廣義上講，合建式氧化溝就是該氧化溝將污泥回流裝置和二次沉池合建在一起。狹義上講，充分發(fā)揮氧化溝大容積優(yōu)勢(shì)，在氧化溝可以正常運(yùn)行的情況下，通過(guò)在溝內(nèi)進(jìn)行一定的裝置設(shè)置或?qū)ρ趸瘻喜糠謪^(qū)域進(jìn)行改進(jìn)結(jié)構(gòu)，在溝內(nèi)使泥水分離的氧化溝。目前為止，美國(guó)已建有這樣的一體化氧化溝近百座。卡魯塞爾(Carrousel氧化溝是由荷蘭DHV公司在20世紀(jì)60年代末期研制成功的，每組溝渠安裝一個(gè)采用垂直安裝的低速表面曝氣器，均設(shè)在一端的多溝串聯(lián)的系統(tǒng)。靠近曝氣器上端為缺氧區(qū)，靠近曝氣器下端為好氧區(qū)?；钚晕勰嗷旌虾笈c進(jìn)水在溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，溝內(nèi)流速一般為0.3m/s。好氧區(qū)為生物創(chuàng)造良好脫氮環(huán)境，混合液多次經(jīng)過(guò)好氧區(qū)。當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷較低時(shí)，在保證水流攪拌混合循環(huán)的前提下，為了節(jié)約能量和消耗，可以停止某曝氣器的運(yùn)行。DE型氧化溝和T型氧化溝為交替運(yùn)行式氧化溝，有二池交替((D型)和三池交替((T型)運(yùn)行的氧化溝這兩種交替式氧化溝是，由丹麥Kruger公司創(chuàng)建，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)生物脫氮和去除BOD。DE型氧化溝運(yùn)行方式類似于T型溝，為雙溝系統(tǒng)，不同的是具有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)并分建二沉池與氧化溝。如果要實(shí)現(xiàn)生物除磷和脫氮，可在該系統(tǒng)前增設(shè)厭氧段，原污水與回流污泥在厭氧池中混合。DE氧化溝除繼承氧化溝的許多優(yōu)點(diǎn)之外，相比較傳統(tǒng)活性污泥法可以防治污泥膨脹、改善污泥沉降性能從而使污泥脫水性能好，還能獲得更好的出水水質(zhì)，稀釋高濃度工業(yè)廢水，承受水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷。經(jīng)過(guò)DE型氧化溝處理之后的污水一般僅需過(guò)濾、消毒即可滿足污水回用的要求。但在選擇工藝時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際慎重考慮DE型氧化溝容積利用率較低，從而使其占地面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他氧化溝工藝的缺點(diǎn)。由南非Huisman研究開(kāi)發(fā)，后轉(zhuǎn)讓給美國(guó)Envirex公司的Orbal(奧貝爾)氧化溝污水處理工藝，具有普通氧化溝管理方便、流程簡(jiǎn)單、耐沖擊負(fù)荷、出水水質(zhì)穩(wěn)定和良好的節(jié)能效果，這些優(yōu)點(diǎn)使其在污水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，目前世界上已有正常運(yùn)行的500多座貝爾氧化溝。自上世紀(jì)80年代，我國(guó)引進(jìn)該污水處理工藝，近幾年采用的污水處理廠日漸增多。隨著這些污水廠的建成并投入運(yùn)行，也顯現(xiàn)了該工藝良好的技術(shù)性能，如山東萊西污水處理廠、北京大興污水處理廠、廊坊市東方污水處理廠、溫州市污水處理廠、無(wú)錫市城北污水、臺(tái)州市污水處理廠處理廠等。效果相對(duì)穩(wěn)定、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，以及不同于傳統(tǒng)的厭氧段+缺氧段+好氧段的活性污泥除磷脫氮系統(tǒng)，較好的溶解氧的分布形式和脫氮效果。業(yè)內(nèi)人士逐漸將該工藝視為關(guān)注的焦點(diǎn)。對(duì)奧貝爾氧化溝系統(tǒng)，由于國(guó)內(nèi)的研究還不夠深入，缺乏系統(tǒng)的研究與總結(jié)，已運(yùn)行污水廠多數(shù)為引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備，也缺乏實(shí)際操作、運(yùn)行、控制經(jīng)驗(yàn)?？晒┰O(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)及水質(zhì)特征、適合水量的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)缺乏。因此，為了更深入地了解該工藝和為工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提供可靠的參考依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)奧貝爾氧化溝工藝進(jìn)行性能研究和實(shí)際應(yīng)用考察具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。2.2Orba1氧化溝技術(shù)2.2.1Orba1氧化溝工作原理由3個(gè)同心橢圓形溝道組成的Orbal(奧貝爾)氧化溝，總供氧量的50%左右一般為外溝道的供氧量，但在外溝道中可以去除70-80%的BOD。中溝道提高運(yùn)行的可控性和可靠性，具有互補(bǔ)調(diào)節(jié)作用。具有最終出水的把關(guān)作用的內(nèi)溝道由于內(nèi)溝道容積最小，能耗也相對(duì)最低，一般比較高的溶解氧。Orbal氧化溝三個(gè)溝道中的溶解氧的濃度梯度分布呈0-1-22.2.2Orba1氧化溝特點(diǎn)(1)高效的節(jié)能性能。在缺氧情況下才能進(jìn)行氧的傳遞作用，因?yàn)橥鉁系廊芙庋醯钠骄递^低，因此具有高效的節(jié)能性能;(2)抗沖擊負(fù)荷能力Orbal氧化溝工藝較強(qiáng)。對(duì)高濃度廢水Orbal氧化溝工藝具有較強(qiáng)的沖擊負(fù)荷能力，這主要表現(xiàn)為兩點(diǎn):首先是低負(fù)荷設(shè)計(jì)的工藝，且溝內(nèi)多數(shù)情況下有較高的MLSS，短時(shí)間的沖擊負(fù)荷不足以抑制的微生物生長(zhǎng);其次，溝內(nèi)是進(jìn)水流量的幾十倍甚至上百倍的循環(huán)流量，每個(gè)溝道在流態(tài)上都具有完全混合的特征。對(duì)于三個(gè)有著不同的污泥負(fù)荷和溶解濃度溝道來(lái)講，推流式的溝道與溝道之間的流態(tài)，可減少污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，并有利于難降解有機(jī)物的去除。(3)采用曝氣轉(zhuǎn)碟的Orbal氧化溝，具有較高的動(dòng)力效率和充氧能力。調(diào)整電耗水平和供氧能力可通過(guò)改變曝氣機(jī)的浸水深度、旋轉(zhuǎn)方向、開(kāi)停數(shù)量和轉(zhuǎn)速等實(shí)現(xiàn)。尤其是可以方便地拆裝的碟片，更簡(jiǎn)便了優(yōu)化運(yùn)行。另一方面，通?？蛇_(dá)4m以上的有效水深轉(zhuǎn)碟，其推流能力較強(qiáng)。(4)Orbal氧化溝與終沉池分設(shè)兩地，氧化溝中心島增加了無(wú)效占地，導(dǎo)致地面積偏大。(5)對(duì)污水處理廠的擴(kuò)建或新建較適用Orbal氧化溝工藝，特別適合于中小型污水廠，應(yīng)用前景很廣闊，這對(duì)目前我國(guó)中小城鎮(zhèn)建設(shè)污水廠提供了可供選擇的工藝。因此，為了進(jìn)一步降低運(yùn)行管理費(fèi)用和電耗，充分發(fā)揮已運(yùn)行污水廠效能，需要研究分析該工藝在城市污水處理廠中實(shí)際運(yùn)行性能的應(yīng)用。另外，對(duì)于新建和改建污水廠，此類研究可提供合理的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。第3章調(diào)試運(yùn)行Orbal氧化溝工藝3.1城市污水處理廠狀況3.1.1現(xiàn)狀概況某市污水處理廠為3萬(wàn)m3/d的設(shè)計(jì)日處理量，2010年5月建成試水，2010年底1.8萬(wàn)m3/d的保底日處理水量。Orbal氧化溝工藝為污水處理工藝中生物處理的核心工藝，帶式壓濾機(jī)污泥處理工藝，采用紫外線消毒出水。由于污水處理后就近排到廠外的河流，污水必須進(jìn)行脫氮除磷處理以防止下游水體富營(yíng)養(yǎng)化。根據(jù)2003年7月1日頒布實(shí)施的《城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002規(guī)定：城市污水處理廠出水排入GB3838-2002地表水三類功能水域（劃定的飲用水源保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外）執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)。3.1.2污水處理流程依次經(jīng)過(guò)粗細(xì)格柵，接著是泵房，沉砂池的該污水處理廠的進(jìn)水，到厭氧調(diào)節(jié)池前需在沉砂池內(nèi)進(jìn)行物理預(yù)沉，到Orbal氧化溝生物處理工藝的混合液從二沉池回流的活性污泥與厭氧調(diào)節(jié)池的出水一起混合的，完成有機(jī)物、P、N的去除后，接著再流入到二沉池，二沉池的部分污泥回流到厭氧調(diào)節(jié)池，上清液經(jīng)紫外線消毒后流出排入水體，剩余污泥排入貯泥池經(jīng)過(guò)污泥濃縮脫水后運(yùn)走。該污水處理廠的具體污水處理工藝流程如圖3.1。圖3.1污水處理流程圖各個(gè)工藝的作用及各工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：①粗格柵：設(shè)計(jì)規(guī)格為13.85m×4.30m×7.50m，柵間距b=15mm，柵前流速V=0.8m/s。為確保污水提升泵的正常運(yùn)行，粗格柵作為污水處理廠的第一道預(yù)處理設(shè)施主要作用是攔截污水中較大漂浮物和懸浮物。每條溝道在粗格柵除污機(jī)前后均設(shè)置檢修閥門，用無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送柵渣，處置方式為外運(yùn)填埋。②沉砂池和細(xì)格柵：合建沉砂池和細(xì)格柵。沉砂池是重要的預(yù)處理構(gòu)筑物，污水通過(guò)沉砂池時(shí)可以去除大部分粒徑較大的砂粒，保證后續(xù)處理設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)。細(xì)格柵設(shè)計(jì)規(guī)格為直徑4m，高2.3m。設(shè)計(jì)參數(shù)：柵間距b=6mm，流速為0.78m/s。水力停留時(shí)間HRT=45s，水力表面負(fù)荷：q=88.5m3/m2.h，其主要作用是截除污水中較小漂浮物，并在每條細(xì)格柵槽內(nèi)設(shè)置手動(dòng)檢修插板閘門。。③污水提升泵房：設(shè)計(jì)規(guī)格為15.5m×6.5m×11.5m，流量為700m3/h的潛水排污泵功率為45kw，揚(yáng)程為16m④厭氧池：內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢杵?臺(tái)的厭氧池設(shè)計(jì)規(guī)格為28m×9.4m×4.5m，水力停留時(shí)間為1.6h，功率N=2.2kw。設(shè)在氧化溝的前面作為預(yù)處理構(gòu)筑物，使回流的活性污泥與進(jìn)水混合，保證除磷脫氮效果。⑤Orbal氧化溝：設(shè)計(jì)規(guī)格為52.8m×39.8m×4.5m。其中，1108m3的內(nèi)溝道容積，2339m3的中溝道容積，3386m3的外溝道容積，體積比約為2:3:5，污泥負(fù)荷Ns=0.12kgBOD5/kgMLSS.d，污泥濃度MLSS=3500mg/L；HRT=11.1h的水力停留時(shí)間，中溝和內(nèi)溝共配2臺(tái)N=45kw轉(zhuǎn)碟，外溝設(shè)4臺(tái)N=18.5kw轉(zhuǎn)碟，液下N=7.5kw推進(jìn)器兩臺(tái)。其中，由電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)水平軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)碟旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)碟旋轉(zhuǎn)時(shí)起到推動(dòng)水流水平流動(dòng)和充氧的雙重功能。通過(guò)增減轉(zhuǎn)碟數(shù)量，改變浸沒(méi)水深或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整曝氣轉(zhuǎn)碟的充氧性能及動(dòng)力特性。利用不同功能的外溝、中溝和內(nèi)溝，去除BOD、COD等污染物，同時(shí)進(jìn)行生物硝化反硝化，是生化處理的主體。⑥二沉池：設(shè)計(jì)規(guī)格為D=34m，H=4.5m，水力停留時(shí)間HRT=4h，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為1.0m3/m2.h。將從orbal氧化溝出來(lái)的混合液泥水分離是其主要作用，分離后的部分下沉后的污泥回流到厭氧池，上清液進(jìn)行后續(xù)的處理工藝，另一部分則作為剩余污泥排出。⑦配泥配水井：設(shè)計(jì)規(guī)格為D=11.6m，H=6.3m。設(shè)計(jì)參數(shù)：Q=650m3/h，N=22kw，揚(yáng)程H=7m的回流泵3臺(tái)。Q=25m3/h，N=2.2kw，揚(yáng)程H=8m的剩余污泥泵2臺(tái)。作用是配泥、配水。⑧紫外線消毒池：設(shè)計(jì)規(guī)格為9.2×3.09m，每8根燈管為1組模塊，共6組，共設(shè)48根燈管，單根功率N=0.25kw。作用是殺菌消毒。3.1.3污水處理進(jìn)水狀況運(yùn)行污水廠的首要任務(wù)是確定進(jìn)水水量及其變化規(guī)律，如果流量太小，則會(huì)導(dǎo)致微生物因缺乏營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)而衰亡；如果氧化溝流量太大，就會(huì)因過(guò)短的水力停留時(shí)間而對(duì)微生物的生長(zhǎng)起到干擾作用，從而使處理效果降低。目前該地正在大規(guī)模的改造城市老管網(wǎng)以及加快新規(guī)劃管網(wǎng)的建設(shè)，同時(shí)，存在老城區(qū)舊管網(wǎng)雨污合流的問(wèn)題。污水收集由于管網(wǎng)體系并不完善和污水處理管網(wǎng)建設(shè)相對(duì)滯后，而存在較大的困難，導(dǎo)致進(jìn)水量低于設(shè)計(jì)預(yù)期水量，并且水質(zhì)、水量的沖擊作用在雨季來(lái)臨時(shí)較為明顯。為了能夠良性的運(yùn)行污水處理工藝，首先要掌握水廠的進(jìn)水水質(zhì)以及水量的變化規(guī)律，以便在水廠的運(yùn)行期間可以有針對(duì)性、有目的性的進(jìn)行調(diào)控。出水水質(zhì)的不穩(wěn)定是由進(jìn)水流量的頻繁變化給各處理單元帶來(lái)的不穩(wěn)定性因素導(dǎo)致。由于雨季降雨強(qiáng)度大歷時(shí)短，地處降雨量較多地區(qū)，事故溢流井設(shè)置在進(jìn)水口處，以防止暴雨過(guò)后造成水量劇增對(duì)工藝帶來(lái)較大沖擊。暴雨過(guò)后為確保水廠可以正常運(yùn)行，多余的水量可以通過(guò)溢流，直接排入附近河流，避免水量沖擊設(shè)備和影響氧化溝中的活性污泥。污水處理廠設(shè)計(jì)的一期日處理水量為3萬(wàn)噸/天，實(shí)際進(jìn)水量為1.6～1.9萬(wàn)噸/天。實(shí)際的進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)為：BOD5：20.81～115.09mg/L，COD：52.00～230.06mg/L，NH3-N：12.53～18.71mg/L，SS：55.84～160.58mg/L，TP：0.62～2.87mg/L，TN：14.48～26.97mg/L。進(jìn)水水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。初期水質(zhì)通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)水質(zhì)與實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)差異較大。主要原因有：首先，部分河水和地下水容易滲入沿河而建造的管網(wǎng)管道，稀釋污水濃度。其次，未完工的污水收集管網(wǎng)改造工程，造成收集的水量不夠。（3）雨污不分流在部分城區(qū)仍然存在，在雨量充沛時(shí)，尤其是雨季高強(qiáng)度以及高頻率降雨，造成污水管道有大量雨水進(jìn)入，最終進(jìn)入污水廠。3.2調(diào)試運(yùn)行工藝參數(shù)3.2.1菌種培養(yǎng)類型①間歇培養(yǎng)間歇培養(yǎng)是以間歇進(jìn)水和間歇出水的培養(yǎng)方式培養(yǎng)菌種，其評(píng)定指標(biāo)主要是氧化溝內(nèi)混合液污泥濃度，一般可以認(rèn)為當(dāng)MLSS達(dá)到1000mg/L以上時(shí)培養(yǎng)期結(jié)束。具體的培養(yǎng)過(guò)程是：首先，悶曝，時(shí)間2~3天。即將整個(gè)Orbal氧化溝充滿污水，且充滿不排水，也不再充水，通過(guò)開(kāi)啟曝氣轉(zhuǎn)碟進(jìn)行曝氣。其次，讓污水在悶曝后，自行沉降1小時(shí)并停止曝氣。在沉降1小時(shí)之后，再次充水，一般采用Orbal氧化溝池容的1/5左右，此時(shí)的充水量較少，然后再次悶曝、沉降，其詳細(xì)的過(guò)程與時(shí)間同第一階段。重復(fù)以上幾次，且逐漸減少悶曝的時(shí)間，在每次充水、悶曝、沉降的過(guò)程中增加進(jìn)水流量。最后，加強(qiáng)培養(yǎng)以及活性污泥的回流，當(dāng)MLSS濃度在Orbal氧化溝中大于1000mg/L時(shí)，認(rèn)為培養(yǎng)成功，之后用連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的方式還可以再加強(qiáng)培養(yǎng)幾天，此時(shí)，活性污泥的回流可以同時(shí)進(jìn)行，但是剛開(kāi)始時(shí)污泥回流比一般為20%左右，比較較小，在調(diào)節(jié)過(guò)程中再逐步增大回流比。②低負(fù)荷連續(xù)培養(yǎng)低負(fù)荷連續(xù)培養(yǎng)，就是實(shí)際進(jìn)水流量小于設(shè)計(jì)流量的一種連續(xù)培養(yǎng)方式。這種培養(yǎng)方式所需的培養(yǎng)周期較長(zhǎng)，培養(yǎng)費(fèi)用較多，但較為簡(jiǎn)單且效果較好。低負(fù)荷連續(xù)培養(yǎng)的具體步驟是：首先，將Orbal氧化溝貯滿污水，并進(jìn)行悶曝1~2天，此時(shí)不排水也不進(jìn)水。在結(jié)束悶曝時(shí)間后，開(kāi)始連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣，為了避免流量沖擊將已培養(yǎng)好的污泥沖出池外，剛開(kāi)始時(shí)的進(jìn)水流量一般采用設(shè)計(jì)進(jìn)水流量的10%左右。同時(shí)，逐漸增大進(jìn)水流量，連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣，并保持對(duì)Orbal氧化溝中MLSS濃度的監(jiān)測(cè)，培養(yǎng)期結(jié)束時(shí)其值應(yīng)達(dá)到1000mg/L。最后，同間歇培養(yǎng)的方法類似對(duì)回流污泥比進(jìn)行調(diào)控。③滿負(fù)荷連續(xù)培養(yǎng)滿負(fù)荷連續(xù)培養(yǎng)是指進(jìn)水流量為進(jìn)水設(shè)計(jì)流量，甚至大于設(shè)計(jì)流量，一直進(jìn)行曝氣，并一邊進(jìn)水一邊出水。這種培養(yǎng)方式培養(yǎng)期時(shí)間較長(zhǎng)，培養(yǎng)費(fèi)用也較多，在實(shí)際運(yùn)行中最不經(jīng)濟(jì)，且培養(yǎng)出好的活性污泥較難。滿負(fù)荷連續(xù)培養(yǎng)的具體步驟是：首先，將Orbal氧化溝以設(shè)計(jì)流量貯滿污水，然后開(kāi)始曝氣1~2天，并停止進(jìn)水。其次，在悶曝結(jié)束之后，以設(shè)計(jì)流量連續(xù)進(jìn)水連續(xù)曝氣，直到污泥培養(yǎng)基本結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)到MLSS的值達(dá)到1000mg/L，并開(kāi)始進(jìn)行污泥回流，此時(shí)的回流流量較小。最后，污泥回流比逐漸增大直到培養(yǎng)成功，然后開(kāi)始排放剩余污泥。④接種培養(yǎng)接種培養(yǎng)，就是指只需在Orbal氧化溝中直接投加其他地方的活性污泥而無(wú)需培養(yǎng)污泥的培養(yǎng)方式。在實(shí)際水廠中此種方式優(yōu)點(diǎn)明顯，應(yīng)用較多，不僅接種培養(yǎng)的培養(yǎng)時(shí)間短，培養(yǎng)配用較低，而且培養(yǎng)難度小，培養(yǎng)效果好。但是必須能找到污泥并引入污泥是其前提，其過(guò)程有非常短的間歇培養(yǎng)時(shí)間，整個(gè)的接種培養(yǎng)周期一般僅為5~12天左右。此方法的步驟是：Orbal氧化溝內(nèi)直接投加事先弄好的污泥，然后充滿水進(jìn)行1~2天的悶曝，間歇培養(yǎng)從第三天就可進(jìn)入。⑤培養(yǎng)方法的選擇以上4種污泥培養(yǎng)方式都各有其優(yōu)劣性，通過(guò)歸納總結(jié)四種方式的污泥培養(yǎng)數(shù)據(jù)，可有如下概括：表3-1幾種菌種培養(yǎng)方式的比較由上表可得，四種方式最終的培養(yǎng)效果都較好。四種培養(yǎng)方式中培養(yǎng)污泥費(fèi)用與培養(yǎng)時(shí)間最低的為接種，其次為間歇；四種培養(yǎng)方式中較長(zhǎng)的培養(yǎng)周期、最高的培養(yǎng)費(fèi)用為低負(fù)荷與高負(fù)荷；比較四種培養(yǎng)方式的難易度，接種培養(yǎng)和低負(fù)荷連續(xù)培養(yǎng)的難度與間歇培養(yǎng)和高負(fù)荷連續(xù)培養(yǎng)相比較，難度較小。綜上可知，接種培養(yǎng)為以上培養(yǎng)方式中最優(yōu)培養(yǎng)方式，但是由于需要準(zhǔn)備有充足的污泥供接種，而該污水處理廠內(nèi)沒(méi)有可接種的污泥，因此接種培養(yǎng)不具有實(shí)際可操作性?？紤]到培養(yǎng)時(shí)間及培養(yǎng)費(fèi)用問(wèn)題，該污水處理廠選用間歇培養(yǎng)方式。間歇培養(yǎng)方式相比連續(xù)培養(yǎng)方式，一是培養(yǎng)時(shí)間較短，二是較為經(jīng)濟(jì)，培養(yǎng)費(fèi)用較低。3.2.2準(zhǔn)備工作各種各樣的準(zhǔn)備工作需要在開(kāi)始調(diào)試運(yùn)行之前完成，以確保Orbal氧化溝正常運(yùn)行，主要有幾下幾點(diǎn)：①檢查各種設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及檢查漏損之處。為確保調(diào)試工作的正常運(yùn)行和各種設(shè)備能夠正常運(yùn)行，Orbal氧化溝充水時(shí)，檢查進(jìn)水管、出水管等各種管路，及時(shí)修復(fù)發(fā)現(xiàn)的漏損；②保持衛(wèi)生清潔。清洗各個(gè)池體、各條管道；③保證各個(gè)崗位的人員到崗到位，做好化驗(yàn)檢測(cè)準(zhǔn)備。由化驗(yàn)室負(fù)責(zé)對(duì)進(jìn)出水及各池水質(zhì)的化驗(yàn)檢測(cè)準(zhǔn)備，各部門科室、車間通力協(xié)調(diào)合作；④為了給以后的實(shí)施提供理論基礎(chǔ)與參考方法，在調(diào)試之前，制定出詳細(xì)、具體的實(shí)施方案。3.2.3培養(yǎng)菌種步驟Orbal氧化溝的調(diào)試工作在該污水處理廠內(nèi)主要分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段的調(diào)試方式為間歇進(jìn)出水，第二個(gè)階段的調(diào)試方式為連續(xù)進(jìn)出水。實(shí)施的具體過(guò)程為：第一階段：間歇進(jìn)水和間歇出水。本階段直接污水將進(jìn)入生化池，一天換水一次，每次換水前先轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)停止曝氣，每次換水1500m3，并且沉淀1小時(shí)，重新開(kāi)始曝氣在換水結(jié)束后。采用3小時(shí)悶曝，接著1小時(shí)停曝沉淀，如此開(kāi)停循環(huán)往復(fù)的運(yùn)行方式。污水進(jìn)入氧化溝前需經(jīng)過(guò)粗、細(xì)格柵，沉砂池等預(yù)處理，進(jìn)入氧化溝后注入部分糞便，當(dāng)水位上升到設(shè)計(jì)水位時(shí)開(kāi)啟曝氣轉(zhuǎn)碟機(jī)，進(jìn)行充分曝氣，排出沉清后的上清液?；煦绲男鯛钗锝?jīng)過(guò)3—5天后（溫度＞15℃）就會(huì)出現(xiàn)。及時(shí)補(bǔ)充污水和糞便，以便排除對(duì)微生物生長(zhǎng)有害的代謝產(chǎn)物和補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，通過(guò)沉淀磷酸鹽等營(yíng)養(yǎng)物排出原有的污水，此時(shí)每天2—4次換水。將污水引入氧化溝后，先曝氣，然后進(jìn)行2小時(shí)的悶曝，停止曝氣，接著1小時(shí)的沉淀，從出水堰將原污水排出。再向曝氣池內(nèi)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和新鮮污水，控制補(bǔ)充的新鮮污水量在曝氣池水量的20%，然后重復(fù)上述操作直到混合液30min沉降比SV為10%—20%為止。城市污水處理廠在25℃第二階段：連續(xù)進(jìn)水和連續(xù)出水。經(jīng)過(guò)間歇進(jìn)出水培養(yǎng)階段間歇換水、投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和數(shù)次曝氣悶曝培養(yǎng)后，培養(yǎng)微生物進(jìn)入第二階段即連續(xù)換水方式培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)連續(xù)幾天的培養(yǎng)后，提高了部分成熟的活性污泥的絮凝沉淀性能，污泥沉降性能SVI為80，混合液濃度MLSS為1205mg/L，這時(shí)可達(dá)到90%BOD5的去除率，只是因?yàn)椴糠志z團(tuán)的纖毛蟲(chóng)原生物存在于污泥內(nèi)，如枝蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)等。如污水廠有處理污水除磷脫氮的要求，在完成活性污泥的基本培養(yǎng)后，還應(yīng)將活性污泥進(jìn)一步馴化，直至出現(xiàn)反硝化細(xì)菌，此時(shí)才能逐步達(dá)到出水要求的脫氮效果。3.2.4工藝調(diào)試參數(shù)指標(biāo)Orbal氧化溝的工藝在污水處理廠中的調(diào)試參數(shù)指標(biāo)為：表3-2Orbal氧化溝工藝調(diào)試參數(shù)污水處理廠因?yàn)樵撌泄I(yè)企業(yè)較少，生活污水在該廠處理的污水中占非常大的比重。這些生活污水為主的污水中，含有的重金屬與毒害物質(zhì)較少，另外進(jìn)水的酸堿度基本穩(wěn)定，pH值保持在6.5～8.5，以上情況都為活性污泥提供有力的生長(zhǎng)條件，同時(shí)也為調(diào)試運(yùn)行Orbal氧化溝工藝提供便利。調(diào)試Orbal氧化溝期間，溶解氧濃度的控制和菌種的培養(yǎng)與馴化都是重要的指標(biāo)參數(shù)，合適的指標(biāo)參數(shù)有利于發(fā)揮污泥活性，更有利于正常運(yùn)行Orbal氧化溝工藝。在初期菌種培養(yǎng)中，因脫水污泥與糞便等物質(zhì)含有大量的可供微生物吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為了大大縮短微生物的成長(zhǎng)時(shí)間和調(diào)試時(shí)間需投加大量的脫水污泥和糞便。溶解氧的控制可通過(guò)氧化溝各溝中的曝氣轉(zhuǎn)碟實(shí)現(xiàn)，曝氣轉(zhuǎn)碟可通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)碟的轉(zhuǎn)速或者開(kāi)啟轉(zhuǎn)碟的片數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。使水流具有一定的水平流速，并使混合液能夠充分的混合是推進(jìn)器的主要作用，為了避免在氧化溝溝道內(nèi)沉淀污泥，水平流速一般要求不小于0.3m/s，污水處理廠Orbal氧化溝的外溝中安裝有2臺(tái)這樣的水下推進(jìn)器及4臺(tái)曝氣轉(zhuǎn)碟。另外，2臺(tái)曝氣轉(zhuǎn)碟為Orbal氧化溝的中溝和外溝共用。由于污水首先進(jìn)入外溝使其承受的污泥負(fù)荷較高，并且外溝中進(jìn)行主要的有機(jī)物和去磷脫氮，消耗了大量的溶解氧的同時(shí)也消耗大量的碳源，所以O(shè)rbal氧化溝設(shè)計(jì)溶解氧濃度在內(nèi)溝、中溝、外溝的為2-1-0分布，但曝氣量所占比例卻分別為20%、30%、50%。Orbal氧化溝的調(diào)試運(yùn)行是一個(gè)逐日加碼的過(guò)程，因此溶解氧在初期一般為2.0mg/L左右，經(jīng)20天左右運(yùn)行，當(dāng)污泥的生成和運(yùn)行都基本穩(wěn)定后，提高溶解氧到3.5mg/L左右。此間通過(guò)控制轉(zhuǎn)碟機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，定時(shí)監(jiān)測(cè)和分析每天各溝中的溶解氧濃度，以便溶解氧達(dá)到要求值。隨著運(yùn)行調(diào)試的進(jìn)行，混合液中的污泥濃度不斷升高，當(dāng)混合液濃度MLSS達(dá)到1000mg/L以上，污泥沉降比達(dá)到15%時(shí)，污泥的馴化基本達(dá)到要求。當(dāng)出水水質(zhì)穩(wěn)定在控制指標(biāo)以下時(shí)，各項(xiàng)調(diào)試指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行調(diào)試基本結(jié)束，接下來(lái)Orbal氧化溝進(jìn)入正常運(yùn)行過(guò)程。3.2.5氧化溝工藝參數(shù)流程調(diào)試Orbal氧化溝過(guò)程中，培養(yǎng)與馴化活性污泥10天后，得到的抽樣檢測(cè)結(jié)果如下表：表3-3調(diào)試Orbal氧化溝10天后出水水質(zhì)（單位：mg/L）由上表該污水處理廠調(diào)試Orbal氧化溝10天后的出水情況可以看出，在進(jìn)水BOD、COD、氨氮、TN、TP、SS分別為84.34、163.80、20.65、27.43、2.98、114.52mg/L情況下，由于微生物在Orbal氧化溝內(nèi)的生物降解作用，從不同程度上以上幾個(gè)參數(shù)得到去除，但離設(shè)計(jì)的出水水質(zhì)要求還很遠(yuǎn)，即Orbal氧化溝的活性污泥經(jīng)過(guò)10天的調(diào)試運(yùn)行還沒(méi)完全培養(yǎng)馴化。經(jīng)過(guò)調(diào)試運(yùn)行30天后，檢測(cè)的出水水質(zhì)結(jié)果如下表：表3-4調(diào)試Orbal氧化溝30天后的出水水質(zhì)（單位：mg/L）由上表該污水處理廠調(diào)試Orbal氧化溝30天后的出水情況可以看出，出水水質(zhì)好轉(zhuǎn)很明顯，即使參照國(guó)標(biāo)出水水質(zhì)要求，部分指標(biāo)參數(shù)也已達(dá)標(biāo)。BOD、COD、氨氮、TN、TP、SS分別為14.5、53、6.3、22.10、0.94、16.13mg/L。但是去除TN、TP效果不佳，說(shuō)明Orbal氧化溝工藝經(jīng)過(guò)30天的調(diào)試期發(fā)揮的作用也較為重大，運(yùn)行處理效果與設(shè)計(jì)要求比較貼近，但是仍然沒(méi)有進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，還需繼續(xù)調(diào)試運(yùn)行。3.2.6運(yùn)行控制生物脫氮工藝的要點(diǎn)在對(duì)該污水處理廠進(jìn)行調(diào)試Orbal氧化溝工藝的過(guò)程中，為了能夠更好進(jìn)行脫氮，著重控制處理過(guò)程中的要點(diǎn)有如下幾個(gè)：①DO濃度：即溶解氧，好氧條件是運(yùn)行脫氮過(guò)程中的硝化反應(yīng)的必要條件。一般混合液中的溶解氧濃度分布在2-3mg/L，抑制硝化過(guò)程發(fā)生在溶解氧濃度低于0.5-0.7mg/L。為保持反硝化速率的正常，反硝化過(guò)程中混合液在缺氧區(qū)的溶解氧應(yīng)小于0.5mg/L。②污泥負(fù)荷：系統(tǒng)受去氮效果影響的重要因素是污泥負(fù)荷。當(dāng)有過(guò)高的污泥負(fù)荷時(shí)，會(huì)造成系統(tǒng)不完全硝化作用，不斷降低出水中氮比重，從而去除總氮的效果會(huì)受影響。③碳源(C/N)：系統(tǒng)受去氮效果影響的另一重要因素是污水的C/N。通常廢水中有足夠的的碳源，污水中的BOD5與TKN之比在5-8之間，此時(shí)不考慮補(bǔ)充外加碳源。④回流比與水力停留時(shí)間R：回流太小，就會(huì)延長(zhǎng)活性污泥在二沉池的停留時(shí)間，反硝化作用易產(chǎn)生，從而污泥上浮。由于生物硝化系統(tǒng)的活性污泥混合液中已含有大量的硝酸鹽，生物硝化系統(tǒng)的回流比R一般比傳統(tǒng)活性污泥工藝大。3.2.7運(yùn)行控制生物除磷工藝的要點(diǎn)為了能夠更好的利用Orbal氧化溝進(jìn)行除磷，在對(duì)該污水處理廠進(jìn)行調(diào)試Orbal氧化溝工藝的過(guò)程中，著重控制的處理過(guò)程中幾個(gè)要點(diǎn)如下：①提高N的去除率：生物除磷系統(tǒng)中的NO3-N存在對(duì)積磷微生物放磷具有抑制作用,所以應(yīng)降低出水NO3-N濃度，提高系統(tǒng)中N的去除率。②控制DO：根據(jù)生物除磷系統(tǒng)原理，造成去磷效果受影響的最重要的一個(gè)因子是DO值的控制，這主要是由于DO值決定整個(gè)系統(tǒng)中厭氧池和氧化池吸磷、放磷。經(jīng)試驗(yàn)好氧池中DO必須大于2mg/L，而厭氧放磷池中的DO必須小于0.2mg/L，并且出水池底部的污泥DO應(yīng)低一些。這是因?yàn)榉e磷微生物可以利用好氧代謝、氧化磷酸化中釋放出的大量能量充分的吸磷，而污泥停留可產(chǎn)生厭氧放磷作用會(huì)影響去磷效果，污泥累積厭氧而放磷。③合適的泥齡和F/M控制：Orbal氧化溝是高負(fù)荷低泥齡工藝的系統(tǒng)，剩余污泥通過(guò)排放完成磷的去除，在污泥含磷一定的條件下，當(dāng)泥齡短、F/M高時(shí)，也就會(huì)排放較多的剩余污泥，除磷效果就好；但較長(zhǎng)的泥齡才是去除COD的保證。④合適的廢水碳磷比(BOD5/TP)：影響系統(tǒng)生物除磷效果的重要因數(shù)之一是廢水的碳磷比(BOD5/TP)，BOD5/TP的比值較小，在好氧池中會(huì)使污泥中的吸磷微生物吸磷不足，從而導(dǎo)致出水含磷量較高。通常廢水中大于20的碳磷比是較高的去處率的保證。⑤水力停留時(shí)間：在厭氧段污水的水力停留時(shí)間一般在1.5-2小時(shí)，不宜太短。停留時(shí)間過(guò)短，不能保證有效的釋放磷，并且污泥中的兼性酸化菌不能充分作用，將污水中的大分子有機(jī)物分解成供聚磷菌攝取低級(jí)脂肪酸（乙酸），影響磷的釋放。⑥回流比R：系統(tǒng)回流比不以過(guò)低，盡量排出二沉池內(nèi)的污泥，在二沉池內(nèi)釋磷菌在厭氧環(huán)境中易發(fā)生磷的釋放。分析Orbal氧化溝在城市生活污水處理中的運(yùn)行效果4.1分析Orbal氧化溝正常運(yùn)行的試驗(yàn)效果本污水處理廠內(nèi)從開(kāi)始調(diào)試Orbal氧化溝工藝到結(jié)束，整個(gè)過(guò)程歷時(shí)2個(gè)多月，并且記錄調(diào)試過(guò)程中各參數(shù)值。調(diào)試成功前一個(gè)月的數(shù)值為本部分主要取值，通過(guò)分析數(shù)值可以得出，經(jīng)過(guò)2個(gè)多月的調(diào)試運(yùn)行過(guò)程，該達(dá)到正常運(yùn)行的狀態(tài)的Orbal氧化溝工藝可以用于實(shí)際的生產(chǎn)。4.1.1去除COD的效果水體中有機(jī)物的含量用CODcr代表。在調(diào)試期間，經(jīng)過(guò)檢測(cè)的出水COD濃度，大概范圍在58.33~123.45mg/L。進(jìn)水COD濃度有較大變化，大概范圍為80.54mg/L~230.06mg/L。具體的時(shí)間-濃度數(shù)據(jù)如下：圖4.1調(diào)試運(yùn)行期間COD去除效果據(jù)上圖可知，在前期最高進(jìn)水之后出現(xiàn)最高出水COD，表明Orbal氧化溝耐負(fù)荷沖擊能力較差，還沒(méi)有完全馴化系統(tǒng)內(nèi)的污泥。前期出水較差，未達(dá)到設(shè)計(jì)出水要求，大多時(shí)期內(nèi)都大于60mg/L。隨著調(diào)試運(yùn)行的進(jìn)行，COD去除率逐漸升高，在剛開(kāi)始的幾天內(nèi)發(fā)生最低的COD去除率，僅僅20%左右，在初期調(diào)試期的最后階段發(fā)生最高的COD去除率，可高達(dá)80%左右。進(jìn)水COD在調(diào)試后期有較明顯變化，最高可達(dá)230.06mg/L，進(jìn)水COD最低為80.54mg/L。出水COD值主要集中在44.23~109.40mg/L之間，漸漸趨于穩(wěn)定，并且后期出水COD去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前期的去除率。調(diào)試期間，通過(guò)對(duì)進(jìn)出水水質(zhì)的分析可知，出水COD含量均在60mg/L以下，隨著調(diào)試的推進(jìn)和不斷積累的混合液微生物，出水COD含量變化趨勢(shì)為從高漸漸變低，后期變得穩(wěn)定，證明了氧化溝系統(tǒng)耐負(fù)荷沖擊能力已經(jīng)能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。4.1.2去除SS的效果懸浮固體在水中的含量即SS，懸浮物或膠體等均屬于懸浮固體，通常普通的沉淀作用難以去除這部分物質(zhì)，去除這些物質(zhì)需要微生物的吸附作用和吸收作用。在調(diào)試運(yùn)行中，Orbal氧化溝去除水中懸浮固體的含量的效果如下圖3.2所示：圖4.2調(diào)試運(yùn)行期間SS去除效果據(jù)上圖可知，在調(diào)試運(yùn)行Orbal氧化溝期內(nèi)，有較大的進(jìn)水SS變化幅度，變化范圍在58.30mg/L~160.80mg/L內(nèi)。出水SS在20mg/L~60mg/L之間，經(jīng)調(diào)試運(yùn)行后的較為穩(wěn)定，在調(diào)試前半段，出水SS最高值可達(dá)為50.86mg/L比較高，SS穩(wěn)定在20~40mg/L之間，盡管出水SS較為穩(wěn)定，但沒(méi)有達(dá)到排放要求。對(duì)SS的處理效果后半段要明顯好于調(diào)試的前半段，SS小于20mg/L，實(shí)現(xiàn)了出水達(dá)標(biāo)，獲得了較高的去除率。SS的去除效果在Orbal氧化溝調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中比較穩(wěn)定，并且逐漸提高了去除率，最初的去除率為41.2%，調(diào)試結(jié)束時(shí)一直增加到84.6%。雖然出水SS比較穩(wěn)定在20~60mg/L之間，但出水SS最低的也僅僅為17.85mg/L，在微生物逐漸成熟的同時(shí)還要加大污泥的培養(yǎng)與馴化，需要進(jìn)一步強(qiáng)化SS的去除率。4.1.3去除氨氮的效果氨氮主要是指水體中無(wú)機(jī)氮的含量，具有高效的脫氮功能是Orbal氧化溝相比其他的生物處理工藝的優(yōu)點(diǎn)之一。在初期調(diào)試中Orbal氧化溝去除氨氮的效果見(jiàn)下圖：圖4.3調(diào)試運(yùn)行中去除氨氮效果據(jù)上圖可知，早期調(diào)試中Orbal氧化溝對(duì)氨氮沒(méi)有明顯的去除效果。進(jìn)水氨氮變化為10.87mg/L-25.90mg/L，總體而言幅度較大。出水氨氮濃度在初期調(diào)試期間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求的規(guī)定，總體處理效果不佳，其變化幅度也較大，8.15mg/L-16.43mg/L，且出水氨氮很不穩(wěn)定。另外，氨氮去除率隨著調(diào)試時(shí)間，逐步升高，可從最初的百分之十幾上升到50%~60%。Orbal氧化溝在調(diào)試運(yùn)行的后期對(duì)氨氮的去除效果方得以顯示，在調(diào)試期間的后期出現(xiàn)最低的出水氨氮，此時(shí)的氨氮濃度為6mg/L左右，出水氨氮濃度基本都低于設(shè)計(jì)要求的8mg/L。表明Orbal氧化溝的調(diào)試運(yùn)行接近結(jié)束，在進(jìn)行強(qiáng)化馴化污泥后，即可進(jìn)入正常運(yùn)行階段。4.1.4去除TN的效果總氮含量即TN，包括各種有機(jī)氮及無(wú)機(jī)氮。由于N的危害較多，當(dāng)出水中N含量過(guò)多時(shí)，會(huì)給水體帶來(lái)很多危害，因此，污水處理廠已經(jīng)越來(lái)越重視TN的去除。Orbal氧化溝在該污水處理廠的調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中對(duì)于TN的去除效果見(jiàn)下圖：圖4.4調(diào)試運(yùn)行期間TN去除效果據(jù)上圖可知，在調(diào)試期前期內(nèi)，Orbal氧化溝對(duì)TN的去除率比較差，但TN總體的去除效果比較滿意。在此期間內(nèi)，進(jìn)水TN幅度變化在19~37mg/L之間，出水TN變化幅度范圍從12~23mg/L，也稍大，去除效果稍差。出水TN濃度在22.75mg/L-12.42mg/L之間，大多數(shù)可以滿足要求。從圖中變化曲線可以看出，隨著調(diào)試時(shí)間的進(jìn)行TN的去除率呈緩慢增加狀態(tài)。在早期的調(diào)試運(yùn)行期，活性污泥尚未完成馴化，去除率較低，產(chǎn)生最低的TN去除率。在調(diào)試運(yùn)行期的末段產(chǎn)生最高的TN去除率，去除率高達(dá)60%以上。通過(guò)Orbal氧化溝的調(diào)試運(yùn)行過(guò)程對(duì)TN去除的效果來(lái)看，Orbal氧化溝有能力去除TN。盡管進(jìn)水TN波動(dòng)較大，但出水TN基本可基本達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，可以降到20mg/L以下，比較穩(wěn)定，并且隨著調(diào)試時(shí)間的進(jìn)行TN去除率，也在逐漸升高。4.1.5去除TP的效果在Orbal氧化溝工藝中各溝的污泥回流、DO控制和剩余污泥的排放對(duì)除磷效果起著關(guān)鍵作用。原因是通過(guò)外溝缺氧段的釋磷和內(nèi)溝好氧斷的吸磷，Orbal氧化溝得以去除磷，并隨剩余污泥的排放來(lái)實(shí)現(xiàn)除磷效果。在運(yùn)行調(diào)試初期TP的去除效果較差，是由于回流比小，混合液中污泥濃度偏低，基本沒(méi)有剩余污泥的排放造成的。隨著調(diào)試運(yùn)行時(shí)間的推移，TP去除率不斷升高，出水濃度不斷降低，是由于回流比接近正常值，混合液中污泥濃度逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且開(kāi)始有剩余污泥的回流。因此，調(diào)試后期的進(jìn)出水中TP濃度的監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)下圖：圖4.5調(diào)試運(yùn)行期間TP去除效果據(jù)上圖可知，Orbal氧化溝在調(diào)試運(yùn)行后期的進(jìn)水TP濃度波動(dòng)在0.93mg/L~3.32mg/L之間，出現(xiàn)在調(diào)試后期的前三、四天出現(xiàn)最高值，最低值的發(fā)生的時(shí)間段為中間?？傮w來(lái)說(shuō)，后期調(diào)試期間的出水TP濃度相對(duì)較低，絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)都低于水質(zhì)要求的1.0mg/L。從變化曲線可看出，出水TP稍微有所變化，基本在0.7~1.3mg/L之間，并不是十分穩(wěn)定，最高的出水TP發(fā)生的時(shí)間同最高進(jìn)水TP，為1.3mg/L，最低的出水TP也是出現(xiàn)在后段，為0.74mg/L。TP去除率，穩(wěn)中有升，起始階段，TP去除率稍微低于40%，并且去除率不穩(wěn)定，但調(diào)試后期，去除率明顯上升，最高可達(dá)77.71%。由上圖分析得知，對(duì)于TP的去除效果，Orbal氧化溝的調(diào)試后期逐漸變好。去除率也在逐漸升高，出水由1.0mg/L以上逐漸下降到1.0mg/L以下并趨于穩(wěn)定，調(diào)試后期氧化溝除磷能力已經(jīng)成熟。從調(diào)試結(jié)果來(lái)看，該污水處理廠經(jīng)過(guò)2個(gè)多月不斷深入的的Orbal氧化溝運(yùn)行調(diào)試，最終出水濃度均達(dá)到GB18918-2002一級(jí)B的要求，各項(xiàng)工藝運(yùn)行參數(shù)指標(biāo)逐步達(dá)到設(shè)計(jì)要求。耐負(fù)荷沖擊的優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，盡管進(jìn)水濃度存在波動(dòng)，但出水穩(wěn)定性好。去除氨氮、TP、TN的效果良好，由前期的排放不達(dá)標(biāo)到后期的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。生物鏡檢中發(fā)現(xiàn)的輪蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)等微生物活性較好，混合液污泥濃度MLSS逐漸達(dá)到3000mg/L。Orbal氧化溝特有的三溝道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化，使得在外溝中脫氮效果明顯。在進(jìn)水波動(dòng)較大的情況下，Orbal氧化溝運(yùn)行調(diào)試階段的抗沖擊能力不理想，還需進(jìn)一步的馴化系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)調(diào)試運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，按照GB18918-2002一級(jí)B的規(guī)定出水依然有少數(shù)水質(zhì)參數(shù)不能完全滿足，但不斷增至100%的回流比，已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)?；旌弦褐谢钚晕勰?，控制各溝道溶解氧均在設(shè)計(jì)要求之內(nèi)。經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的調(diào)試運(yùn)行，對(duì)末期數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)綜合分析可得，Orbal氧化溝調(diào)試運(yùn)行階段接近結(jié)束，水廠可以進(jìn)入正常的運(yùn)行期。4.2分析Orbal氧化溝各處理單元去除污染物的效果4.2.1去除COD的效果圖4.6為從厭氧池到氧化溝的外溝，中溝及內(nèi)溝，當(dāng)氧化溝工藝運(yùn)行正常時(shí)去除COD的效果，據(jù)圖得知，出水水質(zhì)滿足排放要求，但總?cè)コ势?，這是由進(jìn)水COD濃度不高導(dǎo)致的，進(jìn)水COD，厭氧池及氧化溝從外溝，中溝到內(nèi)溝的平均濃度依次為143.65mg/L、73.66mg/L、56.37mg/L、51.08mg/L、48.55mg/L。圖4.6不同處理單元對(duì)COD的去除效果據(jù)圖可知，COD去除最多是在厭氧池中，是由于厭氧池中活性污泥的吸附作用；其次是外溝，外溝延時(shí)曝氣的運(yùn)行方式使得在進(jìn)入外溝后COD就迅速降低；而中溝和內(nèi)溝多為難生物降解的，濃度變化不明顯，沒(méi)有明顯的去除效果。此外氧化溝的耐沖擊能力較強(qiáng)，盡管進(jìn)水COD濃度變化較大，但出水COD較穩(wěn)定。4.2.2去除氨氮的效果圖4.7厭氧池及氧化池各個(gè)溝道對(duì)氨氮的去除效果，出水水質(zhì)良好，進(jìn)水氨氮平均濃度，厭氧池中的平均濃度，氧化溝外溝至內(nèi)溝的平均濃度依次為17.71mg/L、14.44mg/L、9.44mg/L、5.92mg/L、5.35mg/L。硝化反應(yīng)的徹底進(jìn)行的條件有：系統(tǒng)較長(zhǎng)的污泥齡、利于硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)停留時(shí)間及內(nèi)溝和中溝較高的溶解氧濃度。圖4.7不同處理單元對(duì)氨氮的去除效果4.2.3去除TN的效果圖4.8厭氧池及氧化池各個(gè)溝道對(duì)TN的去除效果圖，盡管總?cè)コ什桓?，但出水水質(zhì)較好，進(jìn)水TN平均濃度、厭氧池平均濃度、外溝至內(nèi)溝平均濃度依次為26.95mg/L、13.93mg/L、11.15mg/L、11.42mg/L、11.90mg/L。由圖可以看出，外溝濃度要稍低于中溝和內(nèi)溝，反硝化作用在外溝中的效果不佳。原因是調(diào)試運(yùn)行期間外溝中實(shí)測(cè)的DO濃度為1.35～2.36mg/L之間，而在厭氧條件下回流污泥混合液與進(jìn)入?yún)捬醭氐奈鬯旌习l(fā)生反硝化反應(yīng)從而去除大部分TN，進(jìn)入外溝后，缺氧區(qū)為遠(yuǎn)離曝氣轉(zhuǎn)碟的區(qū)域，再進(jìn)一步發(fā)生反硝化作用，但是溝中溶解氧濃度過(guò)高，抑制了反硝化作用。因此，在以后運(yùn)行中為確保脫氮效果，要注意外溝轉(zhuǎn)碟曝氣的頻率控制和開(kāi)啟臺(tái)數(shù)，運(yùn)行工況并及時(shí)根據(jù)溶解氧情況調(diào)節(jié)。圖4.8不同處理單元對(duì)TN的去除效果消耗一定量的碳源才能進(jìn)行微生物的硝化反硝化作用，進(jìn)水碳源充足時(shí)脫氮效果要好于低碳源的進(jìn)水脫氮效果，即脫氮效果會(huì)受進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度影響很大。在目前需適當(dāng)增加污泥回流量與污泥齡，以彌補(bǔ)進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)源與水量偏低的不足，來(lái)便保證脫氮效果。4.2.4去除TP的效果圖4.9厭氧池及氧化池各個(gè)溝道對(duì)TP的去除效果圖，進(jìn)水TP平均濃度、厭氧池平均濃度、氧化溝外溝至內(nèi)溝平均濃度依次為2.32mg/L、1.81mg/L、1.03mg/L、0.81mg/L、0.74mg/L。聚磷菌對(duì)磷的釋放不利，使得厭氧池中TP濃度變化較大。厭氧池中溶解氧含量高，可能由于回流污泥中硝酸鹽含量過(guò)高造成的?？s短污泥齡及設(shè)置厭氧區(qū)或強(qiáng)化缺氧環(huán)境，能夠取得良好的除磷效果。圖4.9不同處理單元對(duì)TP的去除效果理論上講，內(nèi)溝和中溝為氧化溝的好氧吸磷區(qū)域，磷的去除效果明顯。但從上圖實(shí)際檢測(cè)結(jié)果看出，除磷效果較高的是外溝，也就是外溝中溶解氧高，這是由曝氣量過(guò)大造成的，可通過(guò)運(yùn)行工況實(shí)時(shí)調(diào)整。第5章結(jié)論與建議5.1結(jié)論本文結(jié)合orbal氧化溝的原理和工藝特點(diǎn)，研究了Orbal氧化溝在中小城市污水處理廠中的應(yīng)用，依托于Orbal氧化溝工藝在某污水處理廠中的調(diào)試運(yùn)行工作，監(jiān)測(cè)分析出進(jìn)出水水質(zhì)中各項(xiàng)指標(biāo)，并比較分析工藝中各運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)值，得出結(jié)論如下：①污水廠中設(shè)計(jì)值偏低的進(jìn)水水量和濃度比，一是降雨，尤其是雨季高強(qiáng)度以及高頻率降雨，造成污水管道有大量雨水進(jìn)入，最終進(jìn)入污水廠，稀釋了水質(zhì)，造成調(diào)試運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)；二是由于城區(qū)管網(wǎng)改造工程沒(méi)有完成，部分城區(qū)沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)雨污分流，有些管網(wǎng)沿河而建造成部分河水和地下水滲入管道造成的。②Orbal氧化溝經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的調(diào)試后，出水水質(zhì)良好，對(duì)有機(jī)物、懸浮固體、P、N有明顯的去除效果，且出水SS≤20mg/L，COD≤20mg/L，TN≤20mg/L，BOD≤60mg/L，氨氮≤8mg/L，TP≤1mg/L，均達(dá)到《城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。③Orbal氧化溝調(diào)試成功之后，進(jìn)行了數(shù)天的考察連續(xù)運(yùn)行能力。在此期間，出水水質(zhì)也較理想，Orbal氧化溝處理效果理想，且滿足GB18918-2002一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B的排放要求，SS、COD、TN、氨氮、TP平均去除率分別達(dá)到了81.95%、82.94%、66.91%、69.12%和72.83%。④在連續(xù)運(yùn)行期間，出水水質(zhì)一直良好，出水水質(zhì)也符合國(guó)標(biāo)要求。盡管水水質(zhì)變化范圍較大，并且進(jìn)水流量也存在大的波動(dòng)，但出水并未出現(xiàn)大的波動(dòng)。Orbal氧化溝具有的優(yōu)點(diǎn)有較強(qiáng)的抗水量、水質(zhì)沖擊能力，較高的脫氮除磷效率，穩(wěn)定的運(yùn)行和良好的處理效果。⑤影響Orbal氧化溝處理效果的關(guān)鍵因素是溶解氧DO的濃度，外溝中DO控制在0.5mg/L以下，脫氮除磷效果最佳，內(nèi)溝、中溝、外溝的DO濃度為2-1-0分布。部分有機(jī)污染物降解、反硝化和厭氧釋磷過(guò)程均在厭氧調(diào)節(jié)池進(jìn)行，并且對(duì)Orbal氧化溝的脫氮除磷效果起到了很大的輔助作用。5.2建議城市污水處理廠能耗問(wèn)題一直是運(yùn)營(yíng)商們關(guān)注的焦點(diǎn)，然而對(duì)于此方面的理論研究還相對(duì)較少，因此相關(guān)方面的節(jié)能研究之路任重而道遠(yuǎn)，本文以調(diào)研污水處理廠運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立曝氣方式選擇及曝氣量控制模型，為污水處理廠氧化溝工藝節(jié)能運(yùn)行提供相應(yīng)參考依據(jù)，與此同時(shí)仍存在.一些不足:1.調(diào)研的污水處理廠數(shù)量較少，因此建立的層次分析法氧化溝曝氣方式的研究適用度有限，無(wú)法對(duì)其他不同處理規(guī)模，使用除奧貝爾氧化溝、卡魯賽爾氧化溝及一體化氧化溝以外的氧化溝工藝曝氣方式進(jìn)行評(píng)價(jià)優(yōu)化選擇。2.在提升段能耗分析研究上，對(duì)于高程布置優(yōu)化設(shè)計(jì)只能在污水處理廠設(shè)計(jì)之初進(jìn)行節(jié)能改造，一旦廠建完成則無(wú)法變動(dòng)，因此節(jié)能研究不僅體現(xiàn)在污水廠運(yùn)行階段，更貫穿于從設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)整個(gè)階段。3.對(duì)于生化曝氣段曝氣量控制方面，本文基于matLab模糊邏輯工具箱建立的模糊控制模型上有較大的局限性，一旦污水處理廠進(jìn)水量發(fā)生較大變化，控制模型必須做出相應(yīng)調(diào)整，并且僅僅依據(jù)溶解氧濃度單一因素調(diào)整曝氣設(shè)備運(yùn)行狀況本身具有一定的滯后性，建議結(jié)合多因素如ORP,pH等聯(lián)合控制研究。另外，依據(jù)較短時(shí)間的運(yùn)行數(shù)據(jù)無(wú)法較好地驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，建議在條件允許的情況下，延長(zhǎng)驗(yàn)證性運(yùn)行時(shí)間，以體現(xiàn)模型的嚴(yán)謹(jǐn)性。①在城區(qū)污水管網(wǎng)建立完善之后，繼續(xù)考察Orbal氧化溝的抗流量、水質(zhì)的沖擊能力以及運(yùn)行能力。②Orbal氧化溝繼續(xù)調(diào)試至最佳狀態(tài)，達(dá)到運(yùn)行能耗最低、處理效果最好的目標(biāo)。參考文獻(xiàn)[1]張金梅，戴安全，李浩然.四川農(nóng)村生活污水排放特點(diǎn)和處理技術(shù)的探討[J].微量元素與健康研究，2013，01：74-76.[2]劉彥菲，陳瀅，盧鳳華，張燚，劉敏.某城市污水廠運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法探討[J].環(huán)境工程，2013，01：27-29.[3]李臘梅.談中水回用技術(shù)[J].山西建筑，2013，09：118-120.[4]王左良.Orbal氧化溝污水處理工藝在城鎮(zhèn)的應(yīng)用分析[J].能源與環(huán)境，2013，01：84-85.[5]宋云穎，陳星，張其成.山地丘陵及平原河網(wǎng)區(qū)農(nóng)村生活污水處理模式[J].水電能源科學(xué)，2013，05：149-151.[6]鄧霞.氧化溝工藝在城市生活污水處理中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，13：159-160.[7]李盛，許小華.淺析幾種城市污水處理工藝[J].江西水利科技，2013，02：155-159.[8]徐冉，遲成龍，陳書怡.污水處理工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)方法[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013，06：869-874.[9]張信武.Carrousel2000氧化溝工藝調(diào)試及試運(yùn)行[J].工業(yè)用水與廢水，2013，02：71-74.[10]王怡強(qiáng).淺談城市生活污水處理工藝[J].中國(guó)科技投資，2013，11：96.[11]張睿.某二級(jí)城市污水處理廠方案研究[J].科技視界，2013，15：135-136.[12]于靜潔，鄧宏，鄭淑平，王少坡，孫力平.氧化溝工藝應(yīng)用研究進(jìn)展[J].工業(yè)水處理，2013，06：1-5.[13]成官文，朱宗強(qiáng)，徐子涵，蒙金結(jié)，梁寧書，覃許江.廣西城市污水處理廠建設(shè)和運(yùn)行的現(xiàn)狀分析[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2013，07：2579-2586.[14]王慧，姚杰.人工快滲污水處理技術(shù)應(yīng)用及減排效果現(xiàn)狀的研究[J].廣東化工，2013，15：119-120.[15]汪文麗，程鵬飛，倪國(guó)，韋媛媛.尚湖鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造擴(kuò)建工程[J].中國(guó)給水排水，2013，10：63-66.[16]黃路明.一體化A~2/O氧化溝在城區(qū)污水處理廠中的應(yīng)用實(shí)例[J].輕工科技，2013，07：112-113.[17]方娜.基于PTN微生物強(qiáng)化技術(shù)的生活污水處理廠升級(jí)改造[J].同煤科技，2013，03：4-5+8.[18]辛永文.關(guān)于二沉池頻繁翻泥問(wèn)題的淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，22：115.[19]劉春梅.新農(nóng)村生活小區(qū)污水處理系統(tǒng)適用性的探討[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2013，05：53-55.[20]原建光，孫娟，苑麗，趙迎春.污水處理廠節(jié)能降耗的運(yùn)行措施[J].中國(guó)給水排水，2013，18：149-150.[21]HuJY,OngSL,NgWJ,etal.Anewmethodforcharacterizing