污水处理厂一体化氧化沟工程设计的探讨

1、污水处理厂一体化氧化沟工程设计的探讨污水处理厂一体化氧化沟工程设计的探讨 氧化沟工艺因其构筑物简单和运行管理方便等优点，在污水处理工程中被广泛采用。一体化氧化沟技术是污水处理一体化技术在氧化沟工艺领域发展起来的一种污水处理新技术，又称合建式氧化沟。一体化氧化沟是指充分利用氧化沟较大的容积和水面，在不影响氧化沟正常运行的情况下，通过改进氧化沟部分区域的结构和在沟内设置一定的装置，使水泥分离过程在沟内完成的氧化沟。 河南濮阳市中原区某污水处理厂扩建工程建设总规模为 4.0 万 m3/d，采用一体化氧化沟工艺，污水排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 B 标准。

2、1 1 一体化氧化沟特点一体化氧化沟特点 一体化氧化沟在普通氧化沟基础上，将曝气净化与固液分离合并形成集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体的新型反应器。 一体化氧化沟具有以下几个特点:工艺流程短，构筑物和设备少，故投资省、占地少、能耗低;处理效果稳定可靠，其 BOD5，SS 的去除率在 90%以上，COD的去除率在 85%以上，同时也能较好的脱氮除磷;运行稳定、管理方便、设备故障率低;污泥无泵自动回流，减少了污泥膨胀的可能，产生的剩余污泥量少，污泥稳定，易脱水;固液分离器采用独特的固液分离原理，表面负荷大，能承受较大的水质和水量变化，占用面积小。 一体化氧化沟设计要点：在氧化沟的设计中，

3、要保证渠内循环，水流速度不小于 0.3m/s，以维持活性污泥的悬浮状态，防止污泥在渠中沉降。 侧沟固液分离器是一种具有独特工作原理的高效固液分离设施，与一般二沉池比较，侧沟固液分离器有效高的表面负荷，表面负荷为 50m3/(m2d)左右时，侧沟出水 SS 一般稳定在 20mg/L 以下。 只要在侧沟内污泥絮凝形成悬浮层，阻挡拦截作用就存在，同时随着悬浮层密度增大，重力沉降性能还有所改善。因此，侧沟固液分离器对污泥沉降性能的变化有较强的承受能力。 分离器宜设置在氧化沟流态较好的区段内，若分离器前设有转刷，则二者之间的距离应足以使气水分离，且二者之间应考虑整流措施。分离器不宜设在水流紊动强烈的位置

4、，主沟的流态越均匀越稳定，侧沟的分离效果就越好，并且侧沟应离转刷有足够的距离，以保证气水充分分离，避免气泡在侧沟内释放。 2 2 工程实例工程实例 濮阳市中原区现有污水处理厂规模 3.0 万 m3/d，采用活性污泥处理工艺，处理后水质达到国家污水综合排放标准二级排放标准。随着基地的发展，人口的增加，原有污水处理厂已经不能满足基地的污水处理要求，扩建基地污水处理厂显得很迫切。 2.1 设计污水量 中原区污水处理厂服务面积达到 25 平方公里，服务人口大约 20.5 万，居住区平均用水量定额取 220L/人.d，按 80% 生活用水量确定污水量为 4.4 万 m 3/d。据中原区提供的资料，工业废

5、水排放量占污水处理厂污水排放量的 20左右。结合污水量、污水处理厂现有场地情况、考虑城镇化水平的提高，确定中原区污水处理厂设计规模为 7.0m 3/d，即续建工程设计规模 Q4.0m 3/d。 2.2 设计进、出水水质 根据安全环保监理总站对水质监测结果，污水处理厂设计进水水质范围：设计进水水质为：COD：250mg/L，BOD5：100mg/L，SS：130mg/L， NH3 3N：30 mg/L，PO43P：4mg/L。 根据濮阳市环保局要求，污水处理续建工程出水水质执行污水综合排放标准（GB89781996）一级 B 标准：BOD520 mg/L，CODCr60 mg/L，SS20 mg

6、/L，NH3 3N15 mg/L，PO43-P 达到二级标准：PO43-P1.0 mg/L。 2.3 工艺设计具体流程 工艺设计具体流程如图所示： 工艺流程图工艺流程图 2.4 主要构筑物及设备参数 （1）粗格栅井。1 座，分 2 格，钢筋混凝土结构，平面尺寸：10.01.2 m。过栅流速：v=0.51.0m/s；栅条间隙：=20mm；栅条总宽：B=1.50m；安装角度：=75；格栅井进水管与原有格栅井进水管用闸门井连通，既可将两种工艺独立运行，同时，又可满足利用扩建工程处理近期污水量，将原有工艺进行改造。 （2）污水提升间及吸水井。1 座，钢筋混凝土结构，与粗格栅井合建。按 4.0104m3

7、/d 设计，Kz=1.35。内设 4 台污水提升泵，Q =800m3/h；H=16m，N=55kW，3 用 1 备。吸水井平面尺寸：14.010.0m，有效容积 V=300 m3，有效水深 H=2.0m。 （3）细格栅渠。1 座，分 2 格，钢筋混凝土结构，平面尺寸：7.01.6m。过栅流速：v=0.6m/s；栅条间隙：=5mm；栅条总宽：B=800mm；安装角度：=75；选用回转式格栅除污机共 2 台 （4）旋流沉砂池。2 座，钢筋混凝土结构，与细格栅渠合建。池子直径 上=3.65m， 下=1.5m 水力停留时间：t=34s； 每座沉砂池设有除砂机 1台，N=0.75kW，吸砂泵 1 台，Q

8、=510m3/h，出口压力 P=0.4Mpa。螺旋式砂水分离器 1 台，处理量为 Q=512l /s，螺旋直径 260mm，N=0.37kW。 （5）一体化氧化沟。2 座，钢筋混凝土结构。平面尺寸：155.41 m，有效水深 4.5m。 厌氧区有效容积：2740 m3；缺氧区有效容积：2730 m3；主沟有效容积：22626 m3（含侧沟 3900 m3）；厌氧区水力停留时间：1.6h；缺氧区水力停留时间：1.6h；主沟水力停留时间：13.6h；主沟 MLSS：4000mg/l；侧沟沉淀区水力负荷：1.88 m3/ m2h；污泥内回流比：10%30%；主沟 BOD5 容积负荷FV=0.159k

9、g BOD5/ m3；每座厌氧池设低速潜水推流器 2 台，叶轮直径 1800mm，电机功率 1.5kW，主轴转速 42r/min;每座缺氧池设 1 台低速潜水推流器，叶轮直径 1100mm，电机功率为 3.0kW，主轴转速 135r/min;每座一体化氧化沟主沟内设有 9m 长转刷曝气机 5 台，工作水深为 300mm，标态下清水充氧效率为8.22kgO2/m时,N=45kW，4 用 1 备，设有 7 台高速潜水推流器，640mm，主轴转速 303r/min，N7.5kW台，保证沟内流速大于 0.3m/s。同时，在侧沟设有沉降分离组件 225 组和 1 台行车式刮沫机，刮沫机轨距 4.5m，行

10、车速度为2m/min，驱动功率为 0.55kW。 一体化氧化沟侧沟出水采用穿孔集水管 DN200 进入集水槽，再通过电动回转堰门出水排入出水管。电动回转堰门长度 5.0m，堰门最大调节高度 500mm，电机功率为 0.75kW。 同时，根据 MLSS 测定结果，若主沟里 MLSS 大于 4000 毫克升，则打开排泥阀将侧沟污泥排到集泥池。 （6） 集泥池，1 座，钢筋混凝土结构。有效容积 V=144m3。为保证除磷效果，将集泥池污泥回流到厌氧池，回流比为 10%30%。剩余污泥用泵提升至污泥浓缩池， Q25m3小时，H14m，N2.2kW，2 台，1 用 1 备。 （7）污泥浓缩池。1 座，钢

11、筋混凝土结构。按 7.0104m3/d 规模设计。浓缩池直径：=8.0m；有效水深：H=4.5m；污泥浓缩时间：t=12h；浓缩后污泥含水率：97%； （8）吸泥井。1 座，钢筋混凝土结构。有效容积 V=48m3，内设污泥提升泵 2台，1 用 1 备，Q=25m3/h，H=8m，N=1.5kW。 3 3 工程投资及成本分析工程投资及成本分析 投资估算范围包括：污水处理、污泥处理程、其他附属建筑、公用工程等。工程总费用 5499.8 万元，本项目达产年总成本 1311 万元，单位污水处理成本0.45 元米3，年经营成本 938 万元，单位污水处理经营成本 0.32 元米3, 收费标准为 0.48

12、 元/米3。项目收费在 12.5 年中可回收全部投资。本工程达产后避免了城市污水未经处理直接排入附近水体，每年可减少 BOD5 排放量3614 吨，CODCr 排放量 7556 吨，SS 排放量 5512 吨，氨氮排放量 565.8 吨，PO43-P 排放量 87.6 吨，环境效益显著。 4 4 运行效果运行效果 根据油田监测站采样的监测显示，该系统对 COD 的去除率为 6992%；氨氮的去除率81%，一般可达 91%；SS 的去除率为 6992%；氨氮的去除率均78%。从污水处理厂投入运行以来，整个污水处理厂各个构筑物均正常运转，出水各项生化指标均满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918 一 2002)一级 B类标准规定值。 5 5 结束语结束语 从某污水处理厂的实际运行情况来看，文中所述设计参数取值是合理可行的，一体化氧化沟工艺的处理效果完全满足国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918 一 2002)的相关要求和规定，而且该工艺具有构筑物少、设备数量少、设备装机功率低、运行成本低、建设费用低、运行管理方便等优点。一体化氧化沟通过对氧化沟的技术改造，其工艺进一步得到完善，优化了氧化沟的运行模式。 工程实践表明，使用一体化氧化沟污水处理效果更好，脱氮更为明显，而且运行操作方便。在我国目前的技术、经济条件下，可以认为是一种适合我国国情、行之有效的污水处理