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/Orbal氧化溝污泥濃度控制(承德市城市污水處理有限責任公司067000)摘要:結合承德太平莊污水處理廠的工程實際,研究了orbal氧化溝運行中污泥濃度如何控制?;钚晕勰喾ㄌ幚砦鬯且粋€復雜的過程,污泥濃度的控制要綜合考慮有機物有穩(wěn)定的去除率、脫氮除磷效果、低溫運行時污泥活性、能耗以及整個系統(tǒng)的抗沖擊負荷能力等各因素。最終確定太平莊污水處理廠污泥濃度,夏季保持在4000mg/L左右,冬季4500mg/L左右。關鍵詞:orbal氧化溝;污泥濃度;NH4—H;TP;溫度Orbal氧化溝工藝是活性污泥法的一種,得到了廣泛的應用[1-7].活性污泥法處理污水的本質是微生物的新陳代謝,MLSS(活性污泥濃度,下同)是計量曝氣池中微生物個數的指標,控制其濃度在運行中至關重要.1工程概況及設計進出水水質1.1工程概況承德市太平莊污水處理廠采用orbal氧化溝工藝,處理能力8萬噸/天,80%為生活污水.設計出水水質為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)二級標準,出水經加氯消毒后部分回用,部分排入灤河.2008年至今一直在省市環(huán)保部門的實時監(jiān)控下達標穩(wěn)定運行.1.2設計進出水水質太平莊污水處理廠設計進出水水質如下表所示:表:太平莊污水處理廠進出水水質項目(mg/L)BOD5CODcrSSNH4—NTP進水150360180452.5出水≤30≤80≤30≤15≤12工藝流程及主要構筑物設計參數2.1工藝流程圖1承德市太平莊污水處理廠的工藝流程圖2三溝道orbal氧化溝表曝機布置Fig.1FlowchartofwastewatertreatmentprocessFig2。thethree—channelorbaloxidationditchsurfcceaeratorlayout2。2主要構筑物設計參數2.2。1厭氧池:2座,主要設備:潛水攪拌器8臺,每池4臺.2.2.2氧化溝:4座,單池池容34450立方米,海神愛爾氧表面曝氣機32臺,如圖2所示布置。設計水力停留時間9hr、污泥濃度4500mg/L、污泥負荷0.078kgBOD/kgMLSS、污泥齡15d。2。2.3沉淀池:4座,中心進水周邊出水幅流式,單池直徑40m,雙周邊驅動式全橋刮吸泥機,每池一套,虹吸排泥。3MLSS的控制3.1MLSS和DO(溶解氧)關系在曝氣池中,活性污泥對有機物的氧化分解和其本身在內源代謝期的自氧化都是耗氧過程,這兩部分需要的氧量由公式(1)求定[8]:?(1)式中::混合液需氧量;活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量,以kg計;:污水流量,m3/d;:經活性污泥代謝活動被降解的有機污染物量;:活性污泥微生物通過內源代謝的自身氧化過程的需氧率,即每千克活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,以kg計;:曝氣池的容積,m3;:單位曝氣池容積內揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量,kg/m3.由式(1),活性污泥需氧量與MLSS(MLVSS和MLSS存在固定比率)息息相關,MLSS增大,維持微生物生長所需要的溶解氧將增多,增加能耗.另曝氣設備設計時存在最大負荷,當MLSS增大到一定程度后,超過曝氣負荷,造成運行工藝故障。氧化溝中的泥水混合物由內而外依次經過外溝、中溝和內溝,在內溝曝氣設備開啟數量一定的前提下,外溝、中溝的溶解氧水平對內溝有很大影響,內溝溶解氧水平可以作為整個orbal系統(tǒng)的反映。圖3為污泥濃度和內溝溶解氧的關系。圖3污泥濃度和內溝DO的關系圖4污泥濃度和出水氨氮的關系Fig.3Therelat(yī)iongshipbetweentheFig.4TherelationgshipbetweentheMLSSandtheinnerDOMLSSandtheeffluentNH4-N由圖3,正常開啟曝氣設備,內溝溶解氧隨著污泥濃度的上升而下降,MLSS〈3000mg/L時能達到7mg/L左右;MLSS>5000mg/L時,即使增開曝氣設備,溶解氧很難達到1mg/L以上,宏觀環(huán)境下不再具備形成厭氧、缺氧、好氧同步脫氮除磷條件.另污泥濃度高會造成耗能大、污泥負荷低、污泥老化、出水中出現污泥絮體等問題。3。2MLSS和出水NH4-H、TP關系圖4、圖5反映了MLSS和出水NH4-H、TP的關系。由圖4,當MLSS=3500-5000mg/L時,氨氮的去除率較穩(wěn)定,當MLSS>5000mg/L時開始出現波動并隨污泥濃度的提高而上升。Orbal氧化溝外溝道占總池容的50%-55%,絕大部分為厭氧區(qū),氧傳遞作用是在虧氧條件下進行的,氧的傳遞效率較高,完成80%以上的硝化和反硝化[3]。外溝脫氮除磷是在沒有明顯厭氧、缺氧段內發(fā)生的,這是因為菌膠團內部的溶解氧濃度梯度即微環(huán)境[9—12]在起作用。如果保持高污泥濃度,會造成供養(yǎng)不足(與圖3吻合),菌膠團內部形不成溶解氧梯度,造成脫氮除磷效果差,內溝作為最終出水的保障環(huán)節(jié),應保持DO>2mg/L,硝化、聚磷較徹底,并能避免沉淀池反硝化和厭氧腐化的發(fā)生。另長期缺氧會造成絲狀菌的肆意生長,發(fā)生污泥膨脹,影響出水效果。圖5反映了總磷和內溝溶解氧的關系,隨著內溝溶解氧的增加出水總磷在上升,磷的去除在耗氧階段聚磷,在厭氧段釋磷,厭氧池的絕對厭氧保障聚磷菌充分放磷,氧化溝內溝溶解氧大,回流污泥中溶解氧破壞了厭氧池的厭氧條件,降低了磷的處理效果。為了保持較好的除磷效果,應控制內溝的溶解氧水平,由圖5,DO控制在2—4mg/L為宜,結合圖1應保持MLSS在4000-5000mg/L.圖5內溝溶解氧和出水總磷的關系圖6氧化溝2012年1—11月各天的平均水溫Fig5。TherelationgshipbetweentheinnerditchFig6.theeverydayaveragetemperatureoforbalDOandtheeffluentTPoxidationditchin2012januarytonovember3.3MLSS控制和溝內水溫關系圖6為太平莊污水處理廠2012年1月—11月溝內各天的平均水溫。由圖6,溝內溫差一年有16℃左右。因水溫每降低10℃,活性污泥的活性將降低一倍,當水溫低于10℃時,處理效果明顯不佳[1MLSS低時較少的曝氣設備就能保證溝中溶解氧需求,節(jié)能效果好,但當MLSS〈3000mg/L時,COD去除率出現波動,抗沖擊負荷能力下降,曝氣設備的開啟數量難以控制,經常出現過曝氣現象,出水中經常夾雜細小的污泥絮體,出水效果不理想.當MLSS〉5000mg/L時,維持DO值需要較大的空氣量,增加能耗,另受二沉池泥水分離能力限制,沉淀池泥水分離效果不理想,污泥老化、污泥負荷低等原因造成出水中出現污泥絮體,脫氮效果變差.在實際運行中控制污泥濃度時要通盤考慮有機物穩(wěn)定的去除率,脫氮除磷效果等因素。結合圖3、圖4、圖5、圖6,太平莊污水處理廠控制MLSS值,夏季4000mg/L左右,冬季4500mg/L左右。4結論:MLSS的控制要兼顧脫氮、除磷、有機物去除、出水懸浮物、水溫等多種因素綜合考慮。太平莊污水處理廠進水中BOD5/CODCr比值為0。4-0。65,MLSS控制在4000-4500mg/L左右,自運行以來COD去除率能達90%以上,出水COD〈60mg/L,在40mg/L以下的出現頻率在80%以上,NH4—N和TP的去除率都在90%以上。參考文獻:[1]趙玉英.大同市西郊污水處理廠奧貝爾氧化溝工藝[J].山西建筑,2003,29(18):117—118.[2]吳敬東。Orba1氧化溝工藝在中小型污水處理廠的應用[J].中國資源綜合利用,2010,28(12):45-47.[3]黃崟,肖蘭.氧化溝的脫氮除磷工藝應用評述[J].水資源保護,2004,(1):6-8.[4]路江濤,周少奇,曾煥斌,林巖,多魯昆江,覃麗.orbal氧化溝處理城市污水的效果分析[J].中國給水排水,2007,23(14):90—93。[5]王淑賢。奧貝爾氧化溝工藝處理小城鎮(zhèn)污水[J].中國資源綜合利用,2008,26,(5):41-43.[6]劉斌,楊云龍.奧貝爾氧化溝在縣城污水廠的應用[J].山西建筑,2012,38(l1):126—127.[7]趙云.污水處理廠SV30值持續(xù)較高的原因與控制措施[J].中國給水排水,,2010,26(6):98-100.[8]張自杰。排水工程(下冊)。北京:中國建筑工業(yè)出版社,1996.[9]G.T.Daigger,H.X.Littleton(門曉欣).Orbal氧化溝同時硝化/反硝化及生物除磷的機理研究.中國給水排水,1999,Vol。15(3):1-7。[10]SmithG.Increasingoxygendeliveryinanoxictankstoimprovedenitrification。In:ProceedingsoftheWaterEnvironmentFederat(yī)ion69thAnnualConference&Exposition,1996.[11]AlbertsonOE。ughenourJ.eratedanoxicoxidationdenitrifationprcess.ournalofEnvironmentalEngineering,995,21:20—726.[12]AlbertsonOE,tenselHD。erat(yī)edanoxicbiologicalNdeNprocess.WaterScienceandTechnology,1994;29(7):167~176.[13]張建豐.活性污泥法工藝控制.北京:中國電力出版社,2007。CONTROLEDONACTIVATEDSLUDGECONCENTRATIONOFORBALOXIDATIONDITCH(ChengDeCityWastwaterTreatmentLimitedLiabilityCompany067000)Abtract:BasedonthecommissioningprojectofChengDeTaipi—ngzhuangwastewatertreatmentplant,thepaperdiscussedactivatedsl—udgeconcentrationhowtobedetermined.Theactivat(yī)edsludgetreatmentprocessisacomplicatedprocess,sludgeconcentrat(yī)ionisdetermi—nedtobeintegrat(yī)edintotheefficiencyoforganicstableremovaled,consideringtheremovaleffectsofnitrogenandphosphorus,sludgeactivitywouldbedecreasedatlowtemperatureandthewholesystem’sab
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