（环境工程专业论文）高效菌—一体化氧化沟工艺在河道污染治理中的应用.pdf

华中科技大学颈士学位论文 a b s t r a c t w i t h o u tc o n s u m m a t es e w a g ec o l l e c t i n gs y s t e m ，t h et r a d e w a s t es e w a g ea n dd o m e s t i c s e w a g eo ff o s h a nc i t yd r a i n e di n t ot h er i v e r sd i r e c t l y , 殛m 粕t h er i v e r sp o l l u t e d h e a v i l y m e a n w h i l eb e c a u s eo f i t sc o m p l e xc o m p o n e n t sa n di t sf l u c t u a t i o no f q u a l i t ya n d q u a n t i t y , i ti sm o r ed i f f i c u l tt ob et r e a t e d a tp r e s e n t ，t h e r ei ss t i l ln o tap e r f e c ts c h e m ef o r t h er i v e r s t r e a t m e n t s e v e r a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp r o j e c t s ( t r a d i t i o n a la c t i v a t e ds l u d g ep r o e e s s , a s o p r o c e s s ，s b rp r o c e s s + o x i d a t i o np o n d ) w 帆d i s c u s s e da f t e rac o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so f t h ew a s t e w a t e rq u a l i t yo ff o s h a nr i v e r s ，t h ed e v e l o p m e n ts t a t u sa n dg o a lo ff o s h a nc i t y a n dt h ed o m e s t i ct e c h n o l o g yo f s e w a g et r e a t m e n tn o wa n df u t u r ei nt h i sp a p e r a tl a s t ，t h e i n t e g r a lc o m b i n e do x i d a t i o nd i t c h e sp r o c e s s 弼饿b i 馥l ye f f e c t i v ec o m p o u n db a c t e r i aw a s c o n f i r m e da i m i n ga tt h er e m o v a lo fc o d , n i t r o g e na n dp h o s p h a t ea f t e rc o m p a r e da l lt h e w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp r o j e c t sa n dc o n s i d e r e dt h ef a c to f f o s h a nc i t y 卫1 eh i g h l ye f f e c t i v e c o m p o u n db a c t e r i aw i 氇a c t i v ea m y i a s ea n dp r o t e i de n z y m ew e r es e p a r a t e di nl a b o r a t o r y t h ec o n c l u s i o nc a nb ed r a w nf r o ms t u d y i n gd u r i n gi t sr u n n i n ga tt h r e ep o i n t sw h i c h a r er e p r e s e n t a t i o n a lo f t h er i v e r ；孙站t h r e ep o i n t sw e r em a r k e da 、ba n dc ai st h es h i k e n i n d u s t r i a le s t a t ep o i n tw h i c hi sm a i nd o m e s t i cs e w a g e bi st h en a nf a n gp a i n t w o r kp o i n t w h i c hi sm a i nt r a d e - w a s t es e w a g e t h eaa n dbi sb r a n c ho f f e n j i a n gr i v e r ci sa t t h el v y cc o m p a n yw h i c hs e a t sa tr i v e r a i no fa r t e r yw i t hc o m p o u n d t h ei n t e g r a l c o m b i n e do x i d a t i o nd i t c h e sp r o c e s sw i t hh i g h l ye f f e c t i v ec o m p o u n db a c t e r i ai ss u i t a b l e f o rt h et r e a t m e n to ff o s h a nr i v e r s a c c o r d i n gt h ee x p e r i m e n t ，t h es e w a g es l u d g ew i t h h i 曲l ye f f e c t i v ec o m p o u n db a c t e r i ai st h eb e s tt r e a t m e n tc o n d i t i o nf o rt h es e w a g eo ft h e r i v e r s 。w h e np u tt h ec o m p o u n db a c t e r i aa n ds e w a g es l u d g ei n t ot h ei n t e g r a lc o m b i n e d o x i d a t i o nd i t c h e sa n da e r a t e d8h o u r sc o n t i n u o u s l y , t h er e m o v a le f f i c i e n c yo fc o d ， a m m o n i a - n i t r o g e na n dp h o s p h a t ew e r er e s p e c t i v e l ya8 5 1 4 & 8 6 4 5 & 7 0 8 0 骞： 6 3 ，8 4 ( t o h ) & 9 7 3 3 & 8 8 ，6 4 ，c ：9 7 0 6 & 9 6 3 5 & 7 6 5 6 t h eq u a l i t yo f t h es e w a g e a f t e rt r e a t m e n tc o u l dc o m eu pt ot h es t a n d a r do fs u r f a c ew a t e ra ti v s t a g ew h i c h a r ee 0 蛰 掌中科技大学硕士学位论文 一 3 - 5 ，即可认为污水有足 够的碳源供反硝化菌利用，本工程中选择的三个点的b o d 5 n h 3 - n 及c o d n h 3 一n 的值 如表2 - 4 表2 - 4 佛山水道的碳源分析表 从上面的表中可以看出，b o d 5 n h 3 - n 的数值很小。这与( 2 ) 中的污水的可生化性 差密切相关。那么在污水中就没有足够的碳源供反硝化菌利用，这样就不利于污水中 的n h 3 - n 的去除，但是应该可以看到水中的c o d n h 3 - n 的值比较大，所有处理该污水 的去除效果关键是提高该污水的可生化性 ( 4 ) b o d 5 t p 该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标，一般认为，较高的b o i ) 5 负荷可以 取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低限是b o i ) 5 t p = 2 0 ，有机基质不同对除磷也 有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强，高分子难降解的有机 物诱导磷释放的能力较弱。而磷释放得越充分，其摄取量也就越大，本工程所选择 的三个点的b o d 5 t p 值如表2 - 5 1 2 华中科技大学硕士学位论文 表2 5 佛山水道对t p 去除的分析 表2 - 5 给出了b o d 5 t p 的情况，可以知道在石啃工业园区用一般的生物处理就会 有较好的除磷处理效果，而在南方印染厂和绿叶环保公司两处就不太好除磷了要有 较好的除磷效果也必须提高污水的可生化性 ( 5 ) 重金属 由表2 - 1 中可以看出，p b 、c u 、z n 、h g 的含量较高，如果用一般的生物处理方 法，那么重金属会对污泥中微生物产生毒害作用，这样会影响实际处理效果。 综合上面的水质特征及分析。在处理该河道的污水的关键因素是提高其可生化 性，因此在本次研究中。我们在选择合理的工艺条件下投加了实验室培养的无害高效 菌种以提高对污水的处理 2 3 污水处理工艺选择原则 污水处理所采用得工艺技术是污水处理设施得核心部分，污水处理采取得工艺 与很多因素有关，如进水水质、出水要求、处理量、投资大小等，甚至还与气候有关， 目前国内外常用得处理技术有以下几种：活性污泥法、氧化沟、a 0 工艺、a 2 o 工艺、 a b 工艺、$ b r 工艺 选择污水处理工艺，首先应考虑处理工艺的实际效果，必须使处理工艺的去除效 果满足污水处理程度的效果，使污水处理厂出水水质达标 在污水综合排放标准g b 8 9 8 7 - 1 9 9 6 标准中，除了对c o d 、b o d 、s s 提出更严格 的要求外，还提高量对脱氮除磷的要求因此本污水处理工艺的选择，首先考虑的是 工艺方案，必须能够达到除磷脱氮的效果 在选择污水处理工艺时，还要考虑工艺的可靠性稳定性因为河道污水是不断变 化的，随时间推移。会在水质水量上产生一定的变化，因此要求稳定可靠的工艺，在保 华中科技大学硕士学位论文 证达标的前提下，则应考虑工艺的经济指标，投资少运行费用低的工艺是人们的首选， 另外，占地少工艺流程短运行管理方便亦是选择工艺时应该注意的问题 以上仅是选择处理工艺的总思路，既考虑碳源污染，又要考虑氮磷污染，而且要 求处理工艺简便 2 4 几种污水处理工艺的比较 常用的污水处理工艺主要有以下几种： 2 4 i 传统活性污泥法工艺 该工艺出现较早，至今仍有较强的生命力，现有各种工艺流程都是在该法基础上 发展起来的，其典型的工艺流程为：提升沉砂曝气二沉消毒污 泥浓缩脱水处理， 优点：工艺成熟、处理效果好、运行规范稳定、建设和运行管理经验多。 缺点：占地多、处理设备构筑物多、造价高、管理较为繁琐、不具备脱氮除磷 的目的 2 4 2 厌氧缺氧好氧活性污泥工艺( a 2 o 工艺) 3 卯 a 2 0 工艺是一种典型的生物除磷脱氮工艺，其生物反应池由厌氧、缺氧和好氧 三段组成，好氧段通常为活性污泥法。主要工艺形式有：传统a 2 0 法、u c t 工艺、 分点进水倒置a 2 0 工艺等。 传统a 2 o 工艺 传统a 2 o 工艺于7 0 年代由美国专家在厌氧一好氧除磷工艺( a o 工艺) 的基础 上开发出来的。该工艺是在a 0 工艺中增加一个缺氧段，将好氧池流出的一部分混 合液回流至缺氧段，以达到脱氮的目的。其流程简图如下： 1 4 华中科技大学硕士学位论文 混合液 r 一一 匦卜匿卜匣卜匝卜臣回咽 ： “焉谠j + 剩余 污泥 ” 圈2 1 传统a 幻工艺流程简图 传统a 2 o 工艺可以完成有机污染物的去除、硝化及反硝化脱氮、磷的过量摄取 等功能，具有如下特点：a 、在去除有机污染物的同时可达到除磷脱氮目的；b 、工 艺简单、水力停留时间较短；c 、在厌氧缺氧一好氧条件下交替运行，丝状菌不会 过度繁殖，不会引发污泥膨胀。 u c t 工艺 为了克服传统a 2 o 工艺回流污泥中过多的硝酸盐破坏厌氧环境，影响厌氧放磷 效果的缺点，产生了u c t 工艺。其流程简图如下： 在u c t 工艺中，沉淀池的回流污泥和好氧区的污泥混合液分别回流到缺氧区。 其中携带的n 0 3 一在缺氧区中经反硝化而去除。为了补充厌氧区中污泥的流失，增设 了缺氧区至厌氧区的混合液回流。在废水适当的情况下，缺氧区中反硝化作用完全， 可以使接受缺氧区混合液回流的厌氧区n 0 3 浓度接近于零，保持较为严格的厌氧环 境，从而提高了厌氧放磷以及整个系统的除磷效率。但由于增加了缺氧区至厌氧区 的混合液回流，相应的运行费用增加。 混合液 r 。一。一一一。一 l ： “。祷谠“+ 剩余 图2 3 传统a 2 0 工艺流程简图 华中科技大学硕士学位论文 分点进水倒置a 2 o 工艺 为了避免回流硝酸盐对生物除磷的影响以及克服u c t 工艺的缺点，又产生了分 点进水倒置a 2 o 工艺。该工艺是将缺氧池置于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥 和3 0 _ 5 0 9 6 的进水，5 0 - 1 5 0 的混合液回流均进入缺氧段，停留时间为l - 3 h ，回流污 泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氧，再与7 0 0 , 6 5 0 的原水一起进入厌氧 段，从而避免了反硝化细菌与聚磷菌争夺碳源竞争性地抑制放磷，强化了除磷效果； 同时，由于采用分点进水，可有效保证缺氧段及厌氧段中对碳源的需求，因此该工 艺具有良好的除磷脱氮功能。其工艺流程如下： i 赫l 剩余 污泥 ”4 图2 4 分点进水倒置 2 0 工艺流程简图 但是，从水力条件看，倒置a 2 o 采用推流式矩形池，厌氧区、缺氧区与好氧区 分开，内回流与外回流均需通过大流量泵来实现，耗能较大，日后运行管理也相对 复杂一些。 2 4 3 序批式活性污泥法 序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，近几年来已发展成多种改良型， 主要有：传统s b r 法、i c 队s 法、c a s t 法、o n i t a n k 法等。 ( 1 ) 传统s b r 法 其反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧( 此时不曝气) 、缺 氧，而后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再 通过滗水器出水，完成一个程序。这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不 6 华中科技大学硕士学位论文 同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，而是在同一容器中， 分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧、沉淀过程。其缺点是总容 积利用率低，一般小于5 0 9 6 ，因此适用于较小污水量场合。 ( 2 ) i c e a s 法及c a s t 法“1 i c 队s 、c a s t 工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法，通过设置多座池子， 尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水其进水、 反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，常用四座池子组成一组，轮流运转， 一池一池地间歇处理i c e a s 法虽有它的优点，可在一组池中完成脱氮、去除b o d 5 全过程，但每座池子都需安装曝气设备、用于沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水， 水头损失大。设备的闵置率较高、利用率低，投资大，要求自动化程度高。 ( 3 ) u n i t a n k 法3 5 1 u n i t a n k i 艺是结合传统活性污泥法和s b r 法的特点形成的一种活性污泥处理工 艺，其池型为矩形，运行方式类似于三沟式氧化沟。与传统活性污泥法相比，省去 了回流污泥系统及沉淀设备，从而降低了投资；同时运行周期和运行时序可根据进 水水质情况和出水要求进行调整，运转比较灵活，在一定范围内具有较强的竞争力。 下面对该工艺进行简要介绍。 基本构造 u n i t a n k 生物处理池的外形是一矩形池，里面被分隔成三个相等的矩形单元池 ( a 、b 、c 池) ，相邻的单元池之间以开孔的公共墙连通。在三个单元池内均配有曝气 扩散装置。其中外侧的两池具有曝气和沉淀双重功能，两池上还设有固定出水堰及 剩余污泥排放口。中间池始终作为曝气池使用。进入系统的污水，通过进水闸的控 制可分时序分别进入三个池子中的任意一池，采用连续进水，周期交替运行方式 运行方式 交替式生物处理池工艺主要有两种运行方式，即单级好氧与脱氮除磷系统。单 级好氧工艺的每个运行周期包括两个主体运行阶段，这两个阶段的运行过程完全相 同，相互对称，它们之间通过过渡段进行衔接，因而不需要设单独的沉淀池及污泥 华中科技大学硕士学位论文 回流系统。 通过对系统进行灵活的时间和空间控制，适当地增大水力停留时间，可以实现 污水的脱氮除磷。其运行机理如图所示。 进永躲 s = 沉淀 卜。南州卅丰s 七等。嚣 曝气惴 袱污花 搅拌 工作阶段 a日 u n i t a n k 工艺蜀i 力式 图2 5 u n i t a i 哑工艺运行方式图 第一个主体运行阶段，污水交替进入a 池和b 池，在a 池进行缺氧搅拌，以污 水中的有机物作为电子供体，将前一个运行阶段的硝态氮通过兼性菌的反硝化作用 实现脱氮，并释放上一阶段运行时沉淀的污泥中的磷。b 池在曝气运行时，完成有机 物去除、硝化及过量吸收磷的过程；在进水并搅拌时，进行反硝化脱氮，并将污泥 向右推进。c 池作为沉淀池进行泥水分离，上清液溢流排出，含磷污泥的一部分作为 剩余污泥排除。在过渡阶段，污水只进入b 池，使a 池中尽可能完成硝化反应。其 后a 池停止曝气，作为沉淀池。然后进入第二个主体运行阶段，污水由右向左流， 运行过程相同。 从以上对该种工艺运行过程的描述可见，该工艺的主要特征是： 通过在沉淀末期和曝气期中间加入非曝气搅拌期，形成缺氧和厌氧状态，达 到脱氮除磷目的。 由于该工艺为三池交替运行工作，没有独立的厌氧、缺氧、好氧区，在非曝 气搅拌阶段，水中大量的硝酸盐会消耗溶解性b o d ，降低b o d ，p 有效比值，同时进 水中的溶解性b o d 被大比例稀释，与活性污泥的比例很低，除磷菌摄取b o d 量少， 在厌氧阶段释放磷不充分，因此除磷效果不稳定，并且难以控制。 8 华中科技大学硕士学位论文 在对应于该工艺控制灵活优点的同时，也存在一些问题。由于该工艺各阶段 转换次数多，对控制系统的可靠性程度要求高，尤其当处理水量过大时，工艺的复 杂程度大幅度增加，其控制程度将成倍增加； 在大型污水处理厂中运用时，由于每格池池容较大，有效水深较深，对沉淀 工艺和技术有较高要求，为了改善沉淀条件，常常需要增加斜板( 管) ，这样增加了设 备及维修工作量。 2 4 4 氧化沟 2 4 4 1 氧化沟的特性 氧化沟属于活性污泥法处理工艺的一种变形工艺，一般不需要设初沉池，通 常采用延时曝气，其结构形式采用环型沟渠形式，混合液在氧化沟曝气器的推动下 做水平流动( 平均流速 o 3 m s ) ，污泥负荷和污泥龄的选择要考虑污水硝化和污泥稳 定化两个因素，一般有机物容积负荷o 2 - 0 4k g b o d s ( m 3 d ) 。污泥负荷在0 0 5 0 1 5 k g b o d 5 ( kg v s s d ) ，污泥龄为l o - 3 0 d ，水力停留时阿1 0 - 2 4 h ，曝气池悬浮物浓度 ( m l s s ) 为2 0 0 0 - - 6 0 0 0 m g l 氧化沟技术作为一种革新的活性污泥工艺，与其它生物处理工艺相比，有以下 技术、经济方面的特点： 1 、工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。氧化沟工艺首先简化了预处理 过程。氧化沟一般不需要设置初沉池，因为氧化沟的水力停留时间和污泥龄比一般 的生物处理法长得多，悬浮状有机物可以在曝气池中得到较彻底的降解。其次，氧 化沟简化了剩余污泥的后处理工艺，由于活性污泥在系统中的停留时间很长，排出 的剩余污泥已经高度稳定，只需要进行浓缩和脱水处理，从而省去了消化工艺，从 而使处理流程更加简单。处理流程的简化可减少占地面积，节省基建费用，便于运 行和管理 2 、具有完全混合和推移流的双重特征，可去除有机物，也可进行硝化、脱氮 和除磷。氧化沟的流态从整体上是完全混合的，但是局部由于其流速较大而具有推 华中科技大学硕士学位论文 移流的特征，这样带来的好处之一是经过曝气的污水，在流到出水堰的过程中会形 成良好的混合液生物絮凝体，絮凝体可以提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果。 另外，氧化沟的推移流特性对脱氮除磷也是必要的，通过对系统合理的设计与控制， 氧化沟内可以形成缺氧和好氧交替出现的区域，取得良好的反硝化效果 3 、处理效果稳定、出水水质良好氧化沟在去除b o o ，和s s 方面，均取得了 比传统活性污泥法更好的出水水质，运行也更加稳定可靠氧化沟的污泥负荷一般 小于0 1 5 k g b o d s ( k g m l s s d ) ，因此其出水水质好，而且其运行可靠性和稳定性高， 美国e p a 对2 9 个氧化沟处理厂运行数据进行统计表明，氧化沟的出水水质比其他生 物处理法优，氧化沟出水的可靠性也比其他生物处理工艺好，而且控制的出水标准 越高，氧化沟的优越性也就越突出。 4 、基建投资费用小、运行费用低美国e p a 对氧化沟和其他生物处理法的运 行效果进行比较的同时，也比较了基建投资和运行费用，结果表明：当处理厂的规模 分别为3 7 8 5 m 3 d 和3 7 8 5 0 m 3 d 时，氧化沟污水处理厂的基建投资分别为传统活行污 泥法的6 0 和8 0 。此外，当氧化沟处理出水有氨氮指标要求时，一般不需要增加很 多投资和运行费用。氧化沟生物处理工艺比其他生物处理工艺更为经济有效且运行 灵活可靠。 5 、污泥产量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的泥龄一般长达2 0 - 3 0 d ， 污泥在沟内得到好氧稳定，污泥产生量也较少，因此是污泥后续处理大大简化，节 省处理厂运行费用，而且便于管理。 6 、能承受水量、水质冲击负荷，尤其对高浓度工业废水有很大的稀释能力。 氧化沟因其水力停留时间和污泥停留时间都较长，沟中水流不断循环等特点，对进 水水量水质的变化有较大的适应性，能承受冲击负荷而不致影响处理性能。当处理 高浓度工业废水时，进水能受到很大的稀释，对活性污泥的抑制作用能显著减弱。 2 4 4 2 氯化沟的分类 具有一定除磷脱氮功能的氧化沟主要的有：奥贝尔氧化沟( o r b a l ) 、交替工作式 氧化沟、卡鲁塞尔2 0 0 0 氧化沟以及一体化氧化沟等。 华中科技大学硕士学位论文 奥贝尔氧化沟( o r b a l ) 奥贝尔氧化沟( o r b a l ) 是一种多渠道的氧化沟系统，沟中安有若干多孔曝气转盘 的水平旋转装置，用来进行氧的传递和混合目前己有2 0 0 多座o r b a l 氧化沟在运 转。o r b a l 氧化沟有两个特点，其一是使用曝气盘。由于曝气盘上有大量的曝气孔和 三角形凸出物，有助于充氧和推进混合液。尽管盘片很薄( 盘厚1 2 5 哪) ，但具备良 好的混和功能。在设计中可以采用较深的氧化沟( 3 5 4 5 m ) ，同时可以借助配置 在各槽中不同数目的曝气盘，变化输入每一槽的供氧量。其二是其反应器的形式为 独特的同心圆型的多沟槽系统，因为几个串联的完全混和槽与单槽的动力学是不同 的，奥贝尔系统中的每一圆形沟渠均表现单个反应器的特性。例如，对氧的吸收率 进水槽最高，最后一槽最低，槽与槽之间有相当大的变化。用这种方法，o r b a l 氧化 沟系统具有接近推流反应器的特性，可以达到快速去除有机物和氨氮的效果。尽管 在o r b a l 氧化沟中进水很快地在单个反应器内通过扩散作用分布到全池中，但还不 是真正的完全混合系统。实际上在氧化沟系统中流态呈现出推移流式的环流，完全 混和程度取决于氧化沟的设计。当环流数低时系统的特性将与推移流反应器相似。 对停留时间长的氧化沟，流体质点可在沟中循环5 0 0 圈以上。大部分b o d 5 和n h 3 - n 在氧化沟的第一槽里被氧化，所有的反硝化反应都在此发生。即使在负荷条件变化 的情况下，槽中溶解氧浓度几乎接近于零( 小于0 5 mg l ) 第二槽中，溶解氧浓度 呈波动状态。溶解氧浓度在0 2 - 2 8 m g l 范围内变化，这种情况是因负荷变化而出 现。在第一槽中，曝气盘数目是固定的，b o d 和n h 3 - n 去除量也是一定的，所以过 量的负荷可能进入下一槽，负荷的变化导致了工艺中氧化作用的位置转移到第二槽。 最后一槽中的平均溶解氧浓度为4 o m g l 。在o r b a l 氧化沟系统中溶解氧浓度是分级 的，当第一槽的溶解氧浓度上升到0 5 m g l 时，应稍稍降低整个系统的充氧率：而当 第三槽的溶解氧浓度低予1 5 m g l 时，应略微提高整个系统的充氧率。对于o r b a l 氧化沟可以简单地通过增减曝气盘的数量来达到调节溶解氧浓度的目的。在o r b a l 系统的第一槽中，混合液进入转盘曝气器时。溶解氧为零，而经曝气器出来的棍合 液中的溶解氧还是接近于零这是因为混和液对氧的吸收速率高于供氧速率，供给 的大部分溶解氧立即被消耗掉。在o r b a l 氧化沟的最后槽中，溶解氧浓度最高，但 2 l 华中科技大学硕士学位论文 能量消耗并不显著，因为在这里氧的吸收率极低，所以有十分高的溶解氧浓度。o r b m 氧化沟系统的分区性对于达到高效硝化反硝化是理想的曝气盘运转的浸没深度通 常可在2 2 8 5 5 3 c a 范围内变动。可采用淹没式孔口和出水堰调节控制浸没深度。 尽管o r b a l 氧化沟系统的充氧效率高，输入的氧量多，但在第一槽中由于发生高度 的生物氧化作用，导致溶解氧耗尽。在溶解氧耗尽的区域有硝化作用出现。因存在 易利用的碳源，当由转盘输入的氧量减少时，在第一槽中所有的硝酸盐将被反硝化。 白天出现氨氮高峰时，因为在其他槽子中氧的吸收率低，氨氮可以达到完全的硝化， 可以保持高的硝化作用。典型的o r b a l 氧化沟的设计及运行策略是使外沟道供氧量 低于需氧量，使硝化，反硝化反映同时发生其工艺简图如下“1 ： 曝气机 o r b o f 型氧化沟 图2 6 0 r b a l 型氧化沟 交替工作式氧化沟 具有除磷脱氮功能的交替工作式氧化沟主要有d e 型氧化沟及t e 型氧化沟。 d e 型氧化沟n 7 1 包括由一座厌氧池，一对同等容量的曝气池和一座二沉池组成。 而t e 型氧化沟啪1 包括由一座厌氧池，三座同等容量的曝气池和一座二沉池组成，与 d e 型氧化沟工艺的区别是多了一个曝气池。其中曝气池的运作模式为不断切换作业， 华中科技大学硕士学位论文 而厌氧池则设有搅拌器。其工作进行方式分别如下： n = 硝化 。q 翩腻翩斋盔 d n = 反硝化 a n = 厌氧 s = 沉淀 驶兮 兮兮 曝气卅 搅拌 工作阶段 abcd d e 型氧化沟运 i 方式 图2 7 d e 型氧化淘运行方式 n = 硝亿 咖蝴盔盈 d n = 反碚化 a n ：厌氧 s = 沉淀 螋 贼 掣 踟 曝气卅 铲 搅拌m 弋竺卜一 工作阶段abc0 t e 型氧化沟运行方式 图2 8 t e 型氧化沟运行方式 d e 型氧化沟及t e 型氧化沟整个生物除磷脱氮系统采用全自动控制和监测。由于 废水成份和有机负荷的变化，生物除磷脱氮系统需要一个连续不断的微调控程序来 达到最高的处理效果；而调控的方法则包括改变曝气时间和变更曝气机所提供的氧 气量。至于控制曝气池内供氧的方法，则是利用溶氧仪计 华中科技大学硕士学位论文 t e 型氧化沟工艺较d e 型双沟式氧化沟工艺在硝化，反硝化的工艺过程更加合理 及优化，更有利于脱氮除磷，提高出水水质标准 但d e 型氧化沟及t e 型氧化沟在设备利用率方面较低，d e 型氧化沟工艺仅为3 8 左右，t e 型氧化沟则有所提高，达到5 8 。 卡鲁塞尔2 0 0 0 除磷脱氮氧化沟工艺 该工艺源于荷兰的d i n 公司及其在美国的专利特许公司e i m c o 。广州中山市污水 处理厂采用的就是c a r r o u s e l - 2 0 0 0 除磷脱氮氧化沟工艺。流程简图如下； 余 出 图2 9 c a r r o u s e l - 2 0 0 0 除磷脱氮氧化沟工艺简图 卡鲁塞尔2 0 0 0 氧化沟系统，是在原卡鲁塞尔系统上增加一个缺氧池和预脱氮池， 这个预脱氮池通过两条窄沟与原卡鲁塞尔系统连接在一起，在缺氧区安装一套低能 耗的搅拌机，当缺氧且富含硝酸盐的混合液流向曝气机时，部分液体被导入缺氧池， 与未处理的污水接触，未处理的污水b o d 浓度高，可作为碳源满足并促进反硝化过 程进行，分解出的氮气释放到空气中，硝酸盐中结合的氧用于b o d 氧化。该沟利用 特有的水力设计，省去了内回流泵及管道。而水流分配通过沟道进口宽度和水力局 部调节，沟道入口安装的简单的隔板“门”可以进行流量微调。 该工艺对n h 3 - n 的降解率可达到9 5 ，p 的去除率达到7 5 以上。该工艺程式上 属a 2 o 工艺。由于采用了新型倒伞型曝气机供氧，因此，其有效水深可达到4 5 米 左右。 以上所介绍的几种类型氧化沟皆采用表曝设备，因此不可避免地存在着占地大、 氧利用率低、能耗较高等缺点。 华中科技大学硕士学位论文 一体化氧化沟 一体化氧化沟又称合建式氧化沟( i n t e g r a lc o m b i n e do x i d a t i o nd i t c h e s ) 是集 曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体，不需建造单独的二次沉淀池。最早 的p a s v e e r 氧化沟也是一体化氧化沟，因为它是f 田歇运行，曝气和沉淀是利用一沟 完成的，二近年来引进的三沟式氧化沟属于序批式( s b r 方式) ，也属于此范畴。这里 所说的一体化氧化沟是指曝气净化和固液分离操作同在一个构筑物中完成，污泥自 动回流，连续运行，备利用率为1 0 0 ，其工艺特点主要有啪“1 ： ( 1 ) 处理流程简单，构筑物少，可不设初沉池、调节池、独立的二次沉淀池和 污泥消化浊，污泥自动回流，投资少，能耗低，占地少： ( 2 ) 处理效果好且稳定可靠，其b o d 5 和s s 去除率均在9 0 9 5 或更高，c o d 的去 除率也在8 5 以上，并且硝化、脱氮作用明显，不仅可满足b o d 和s s 排放标准，还 可实现脱氮、除磷等深度处理的要求： ( 3 ) 造价低，建设周期短，设备事故率低，运行管理方便，自动化程度高。 ( 4 ) 对高浓度废水有很大的稀释能力，能承受水量、水质的冲击负荷，对不易 生物降解的有机物也有较好的处理效果。 ( 5 ) 污泥生成量少，易于处置利用，污泥回流及时，减少了污泥膨胀的可能。 2 5 工艺模式选择 在工艺选择方面，城市污水处理的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水处 理规模、污泥处置方法及当地的温度、工程地质、电价等因素作综合考虑，污水处理 的每项工艺技术都是有其优点、特点和不足之处，有其相对合适的应用条件。不可能 以一种工艺代替其它一切工艺，也不宜离开具体条件为先进而先进，国外引进技术要 适合我国国情，总的来说应考虑以下几个方面h 。”1 ： 技术合理一技术先进而成熟，对水质变化适应性强、出水达标稳定性高，污泥易于 处理 经济节约一操作管理方便、设备可靠，与具体城市运行人力资源和管理水平相适 应 华中科技大学硕士学位论文 因地制宜考虑当地环境容量要求，考虑和城市规划衔接，考虑