常規活性污泥法及一體化氧化溝新工藝處理生活污水的效果分析
摘 要 對常規活性污泥法和一體化氧化溝工藝在中原油田基地污水廠的應用效果進行了對比分析。 月度抽查對比監測發現，兩種生物處理法對有機物均有較好的去除效果。一體化氧化溝工藝是一種新型的生活污水處理技術，它對 SS、NH3-N的去除效果優于常規法。連續三天的日均值監測結果表明，新工藝對各種污染物的去除效果達到 91％以上。這種工藝集通氧、沉淀、廢渣分離和回收為一體，占地面積小，操作簡單，在中原油田污水站取得了較好的應用效果。
關鍵詞 中原油田 生活污水處理 一體化氧化溝工藝 應用效果
0 引 言
中原油田基地污水處理廠于 1988 年建成投產，該裝置采用常規活性污泥法，日處理 3 萬方生活污水。多年來運行平穩，處理效果達到國家排放標準要求。隨著人口增長，雨水、污水管網合并，原裝置不能滿足日處理量的增大，2003 年，建成采用一體化氧化溝工藝的擴建工程， 新裝置日處理 4 萬方生活污水,油田基地具備日處理 7 萬方生活污水的能力，占全市城市生活污水處理的一半。 氧化溝是一種簡易的活性污泥系統， 由活性污泥在閉合的曝氣渠道中循環流動， 通過活性污泥中的微生物對污水中的有機污染物不斷地進行降解和去除，達到凈化污水的目的， 一體化氧化溝是近年來發展的新技術，是對普通氧化溝的改進，將曝氣凈化與固液分離合并在一個溝內組成。 中原油田擴建工程是目前國內采用該技術日處理量最大的項目，工程于 2003年 6 月建成并進行調試運行， 2004年 10 月通過驗收。
1 工藝流程對比分析
常規活性污泥法，是利用活性污泥的吸附作用和分解作用，使污水得到凈化的生物處理法。適合于食品、釀造、石油化工、城市生活污水等含有機物高的 污水處理。 工藝上采用沉淀、 過濾、 曝氣和二次沉淀，曝氣池和二次沉淀池是主要裝置。運行條件是：供給充足的氧，適當的溫度 10～50℃,養料，pH值 6～9，BOD5、氮、磷成一定比例，污水中毒物在細菌能承受的范圍內。
一體化氧化溝工藝， 將曝氣凈化與固液分離合并在一個溝內，形成集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體的新型反應器，充分利用設備和空間，省去了初沉池、調節池、二沉池和消化池[1]，具有諸多優點。運行條件與常規活性污泥法基本相同，只是一體化氧化溝在設計時要考慮：污泥齡，污泥停留時間，缺氧段到厭氧段、好氧段到缺氧段的回流比，曝氣設備、水下推進器、固液分離器的功率和數量等。
2 處理效果對比分析
舊裝置穩定運行多年，每月進行監督性監測。2004 年擴建工程投產試運行期間，我們對新裝置和 舊裝置的進、出口水進行監測，通過數據分析能反映各裝置的處理效果。
2.1 月度監測結果
收集了四至八月和十月份兩種處理設施的監測數據，九月份因故未監測舊裝置的水樣，各月份監測結果匯總見表 1。除懸浮物多次超標、舊裝置氨氮超標外，其它指標均符合 GB8978—1996《污水綜合排放標準》的二級排放標準。
2.2 日均值監測結果
十月中旬， 新裝置進行驗收， 按照GB18918—2002[2]要求，連續三天進行日均值的采樣監測，同時對舊裝置也進行了日均值的監測，結果見表 2。
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從監測結果看，新裝置出水符合 GB18918—2002對出水排入區域規定的二級標準要求，甚至達到一級標準的B 類標準。
2.3 監測結果對比分析
各項目的月度平均值計算出的新、 舊裝置去除率對比，由監測結果可知：常規活性污泥法和一體化氧化溝法對 COD、BOD5 和 OIL 的去除率相近，分別達到82％、68％和57％以上；對SS、NH3-N 的去除率新裝置優于舊裝置，舊裝置的去除率分別是 46％、25％，新裝置分別是 62％、78％，可見一體化氧化溝法除對有機物的去除效果較好外，對去除總氮、總磷的效果也較好。
連續3天各項目的日均值，計算平均值得出新、舊裝置對各污染物的去除率， 新、 舊裝置均運行穩定，處理效果除舊裝置處理氨氮較差外， 其它項目的去除率均達到 84％以上，新裝置各項目均優于舊裝置。
3 日常管理對比分析
常規活性污泥法是比較好的微生物治理方法， 有運行費用低，操作穩定，出水水質較好等優點；但運行操作比其它物理、化學法要復雜，對活性污泥的生長條件要及時監控和掌握， 保證曝氣設備及其它污泥回流、污泥干化等機械設備的正常運轉。 一體化氧化溝集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體， 構造具有特殊性， 系統的充氧、 混合、流速、 沉淀等因素相互制約， 控制難度比常規法更大。常表現為：① 污泥回用量無法控制，很難根據系統運行情況及時調整；② 發生污泥上浮、流失，沒有補救措施，無法強制回流保證系統的正常運行；③ 污水處理系統運行狀況理化和生物指標的監測采樣點較難選取。
為了保證溝內水的一定流速， 一體化氧化溝安裝有 5 臺大功率水下推進器和曝氣轉刷裝置， 溝內水流阻力大，增加了運行動力消耗，使用了大功率水下推進器和曝氣轉刷裝置。兩臺水下推進器位置不好，開啟后，由于回流污泥閘板上方墻壁的阻擋，對南流的混合液產生反作用，打破污泥沉淀條件，致使泥水分離區南邊浮渣槽邊部分污泥沉淀效果差。 一體化氧化溝要求水下設備耐腐蝕、耐磨損、絕緣不漏電等。 兩裝置日常管理均是防機械故障， 控制適當的污泥齡和缺氧、厭氧、耗氧間的回流比，控制各段適當的溶解氧含量等。
4 結 論
◆ 常規活性污泥法和一體化氧化溝法對耗氧有機物的去除都有較好效果， 一體化氧化溝法比常規活性污泥法在除氮、除磷方面有更好的效果。一體化氧化溝在設計時， 把除氮、 除磷作為重要的設計指標之一。
◆ 一體化氧化溝工藝能節約占地面積，形成立體循環，降低投資成本，處理量大，運行費用較低，適合于城市生活污水的處理。
◆ 一體化氧化溝工藝存在的弊端是系統控制、運行管理難度大，設備能耗大，設備日常維護困難。
◆ 兩裝置穩定運行狀況下，新裝置對各污染物的去除效果均優于舊裝置， 新裝置對各項目的去除率均達到 91％以上。舊裝置對氨氮的處理效果較差，其它項目的去除率能達到 84％以上。
◆ 兩裝置在控制懸浮物方面均要進一步加強，由于來水變化大，或突然進入大量雨水，破壞氧化池內活性污泥的生長環境，大量活性污泥死亡，沉淀、分離不完全，造成懸浮物等超標。所以，要進一步加強抗來水沖擊的管理和工藝方面的研究。
參 考 文 獻
[1] 夏世斌,劉俊新.立體循環一體化氧化溝處理城市污水研究.中國給水排水,2002,6(11)
[2] GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》
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