銀川污水處理有限公司  雷菊霞

　　摘要：以銀川市第三污水處理廠為例，對Carrousel2000 型氧化溝作了簡單介紹，從其工藝特點分析了節(jié)能措施，主要在于脫氮除磷功能的實現(xiàn)及污泥自動內(nèi)回流、水力內(nèi)回流和優(yōu)化運行模式。

　　關(guān)鍵詞：Carrousel2000 型氧化溝脫氮除磷工藝  污泥自動內(nèi)回流 水力內(nèi)回流

　　一. Carrousel2000氧化溝工藝運行的特點

　　銀川市第三污水處理廠采用Carrousel2000 型氧化溝工藝,由于該工藝特殊的預(yù)反硝化區(qū)的設(shè)計^[1](占氧化溝體積的15%)，在缺氧條件下進水與一定量的混合液混合(該量可通過內(nèi)部回流控制閥調(diào)節(jié))；剩余部分(體積的85%)包括有氧和缺氧區(qū)，用于進行同時硝化、反硝化，也用于磷的富集吸收。每座Carrousel2000 型氧化溝中配有二臺表曝機，實現(xiàn)溝內(nèi)水體的推流、混合和充氧。系統(tǒng)的供氧量可以通過控制溝內(nèi)表曝機運行臺數(shù)的多少進行調(diào)節(jié)，另外從節(jié)能的角度考慮，在前反硝化段的隔墻上裝有內(nèi)回流調(diào)節(jié)堰門，調(diào)節(jié)和控制混合液回流量。在前反硝化區(qū)及長溝道段分別安裝有水下推進器共四臺，用于保證混合液具有一定的流速，并防止污泥在進水SBOD5 含量低的情況下發(fā)生沉淀。

　　氧化溝在本質(zhì)上屬于延時曝氣。污泥負(fù)荷很低，曝氣池內(nèi)氧利用率高，使好氧段溶解氧濃度只要達到1.5-2.0mg/l就能較好地去除BOD（生物需氧量）及進行硝化反應(yīng)，而在氧化溝底部及缺氧區(qū)內(nèi)回流進口處——為好氧段的溶解氧最低處，經(jīng)測定只有0.6mg/l左右，實際上已經(jīng)處于缺氧階段􀁫(可稱為預(yù)反硝化區(qū))并進行著小規(guī)模的反硝化反應(yīng)，其回流比的大小對缺氧區(qū)溶解氧濃度影響不大,氧化溝的完全混合加循環(huán)推流的獨特水力特征，保證了在不用外加能量的情況下達300---600% 的回流比.而一般A2/O法為取得良好的脫氮效果，通常要求有200--500% 的高回流比。而且高回流比往往會使缺氧段溶解氧濃度升高而影響脫氮效果。

　　相比之下，Carrousel2000 型氧化溝的內(nèi)回流就具有節(jié)省能耗及控制簡單兩方面的優(yōu)勢，僅水力內(nèi)回流就可節(jié)能近30%。當(dāng)原水流經(jīng)厭氧池后，可快速降解有機物濃度，大大增加其出水與水力內(nèi)回流的硝化液混合。經(jīng)測定在混合處的COD/TN>7.2,即充足的碳源。理想的DO條件及高回流比的硝化液使反硝化反應(yīng)進行得非常徹底。反應(yīng)的結(jié)果是NO^-₃-N作為電子受體代替溶解氧去除大量的有機物質(zhì),使整個系統(tǒng)耗氧量可節(jié)省近1/3。從而進一步降低了運行費用。此外，缺氧段反硝化反應(yīng)的順利進行，也為厭氧池磷的釋放打下了基礎(chǔ)，因為厭氧池含磷污泥是從缺氧回流的，回流液中NO^-₃含量越低，釋磷就越充分。

　　Carrousel2000型氧化溝實現(xiàn)了將不同功能的反應(yīng)器以功能分區(qū)的形式融合在同一空間中，免去了頻繁的空間調(diào)配，結(jié)合設(shè)備配置做到各功能區(qū)優(yōu)化和能量投入可調(diào)，利用水力內(nèi)回流而省卻了機械回流措施。

　　Carrousel2000型氧化溝生物脫氮除磷過程，本質(zhì)上是一系列生物氧化還原反應(yīng)的綜合，因而工藝控制較復(fù)雜。我廠采用氧化還原電位ORP作為氧化溝系統(tǒng)的一個工藝控制參數(shù)，收到了良好效果?；旌弦褐械腄O濃度越高，ORP值越高^[2]。當(dāng)混合液中存在NO3--N時，其濃度越高，ORP值也越高；而當(dāng)存在PO43--P時，ORP則隨PO43--P濃度升高而降低。要保證良好的脫氮除磷效果，厭氧段混合液的ORP應(yīng)小于－250mV，缺氧段宜控制在－100mV左右，而好氧段則應(yīng)控制在40mV之上。

　　在運行管理中，如發(fā)現(xiàn)厭氧段ORP升高，則預(yù)示著除磷效果已經(jīng)或?qū)⒔档?。?yīng)立即分析ORP升高的原因，并采取對策。如果回流污泥帶入太多的NO3--N，或由于攪拌強度太大，產(chǎn)生空氣復(fù)氧，都會使ORP升高。如發(fā)現(xiàn)缺氧段ORP升高，則預(yù)示內(nèi)回流比太大，混合液自好氧段帶入缺氧段的DO太多。另外，攪拌強度太大，產(chǎn)生空氣復(fù)氧，同樣也會使ORP升高。運行中，如發(fā)現(xiàn)好氧段ORP降低，則說曝氣不足，使好氧段DO下降。

　　二、 合理配置設(shè)備和優(yōu)化運行模式

　　1）表曝機與水下推進器的合理配置

　　表曝機與水下推進器的合理配置，不僅能解決氧化溝溝深加大的問題，而且為節(jié)能運行提供了基礎(chǔ)，水下推進器的配置使表曝機從眾多的功能中獨立出來，以充氧功能為主，而混合推動則由水下推進器來承擔(dān)，表曝機可根據(jù)不同目的靈活應(yīng)用。試驗表明，僅水下推進器單獨運行時，溝中的流速分布與表曝機單獨運轉(zhuǎn)時相反，兩臺表曝機同時開啟時，氧化溝底部有積泥產(chǎn)生。而當(dāng)1臺表曝機和溝中的四臺水下推進器同時開啟時，混合推動效果非常好且無沉泥現(xiàn)象，這說明表曝機和水下推進器具有很大的互補性。氧化溝的水頭損失更小，流態(tài)更好。合理配置達到了充氧混合和循環(huán)流動的目的。

　　2）連續(xù)流間歇曝氣方式

　　為進一步降低能耗，我廠還采取連續(xù)流間歇曝氣該方式，即讓表曝機周期性開啟，根據(jù)需要的溶解氧濃度調(diào)整周期，而水下推進器保持連續(xù)運行。這種運行方式加快了好氧，缺氧的交替頻率，有利于整個系統(tǒng)的脫氮除磷。與連續(xù)進水、連續(xù)曝氣相比，其對Τ Ν 和ΤP 的去除效果更好、更優(yōu)。這主要是因為系統(tǒng)的間歇運行能充分利用氧化溝中的內(nèi)源代謝產(chǎn)物，進行預(yù)缺氧反硝化，脫除部分NO3－－N使前置缺氧段內(nèi)的C/N提高，從而維持較高的反硝化速率；其次，間歇運行還能使溝中溶解氧（DO）的利用率得到提高。這是因為氧化溝是延時曝氣活性污泥系統(tǒng)，其ΒΟD負(fù)荷大大低于普通活性污泥法，活性污泥的能量水平低。故即使DΟ 濃度值較低，低于1.Omg/l，也可使活性污泥絮體處于好氧狀態(tài)。另外，間歇曝氣的運行方式還可使系統(tǒng)內(nèi)氧轉(zhuǎn)移速率增大，氧利用率高則為系統(tǒng)節(jié)能創(chuàng)造了條件。 在達到同種處理要求的條件下，間歇曝氣比連續(xù)曝氣節(jié)能達25%左右。

　　三、 結(jié)論

　　Carrousel2000型氧化溝工藝節(jié)能之處在于成功實現(xiàn)了無泵污泥自動內(nèi)回流，同時實現(xiàn)水力內(nèi)回流，設(shè)備的合理配置和優(yōu)化的運行管理模式也是實現(xiàn)節(jié)能的一種重要手段。該工藝因其巨大的節(jié)能優(yōu)勢性能及具有良好的脫氮除磷技術(shù)特點，在中小城市的污水治理中有良好的推廣及應(yīng)用前景。銀川市有三座污水處理廠均采用該工藝。

Carrousel 2000 System in urban sewage Plant Operation Optimization

The wastewater treatment of Yin chuan Co .Ltd  

Lei   ju   xia

（Yinchuan  750021）

　　Abstract:Practical example of Carrousel2000 system in Yinchuan the third wastewater treatment Plant, From the analysis of the characteristics of energy-saving measures and activated sludge system Automatic return and Within the hydraulic return, the Operation Optimization Purpose is for P and N removal and  energy-saving

　　Key word: Carrousel 2000 system for P and N removal;for activated sludge system Automatic return ;for Within the hydraulic return

參考文獻

[1]張自杰，林榮忱，金儒霖.排水工程（下冊􀁯第3 版）[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1996

[2]王洪臣 ，楊向平，涂林.城市污水處理廠運行控制與維護管理[M].科學(xué)出版社，1997