五沟式氧化沟的设计及运行

五沟式氧化沟的设计及运行论文名称：五沟沟式氧化沟的的设计及运行行作者：吴华华明1陈启德2摘要：从设设计和运行两两个方面对南南通市污水处处理厂的五沟沟式氧化沟工工艺进行了总总结。投产以以来的运行实实践表明，该该工艺的容积积、设备利用用率高，并可可实现全时反反硝化；同时时也存在着需需进一步提高高除磷效率、各各沟中污泥浓浓度分布不均均等问题，有有待进一步完完善。关键字字：五沟式氧氧化沟中图分分类号：X505文献献标识码：C文章编号：1000--4602((2002))11-00053-033南通市污水水处理厂工程程的一期处理理规模为2.5×1104m3/d，以处理工工业废水为主主(化纤、印染染、制药、皮皮革、酿造等等废水，所占占比例在80%以上)。设计进水BOD5为350mgg/L，SS为250mgg/L，出水需达达到《污水综综合排放标准准》(GB89978—96)中的二级标标准，处理工工艺为创新的的五沟式氧化化沟，厂区总总占地面积为为6.75hhm2。该工程自1994年6月建成投产产以来一直满满负荷运行，处处理效果良好好。1五沟式氧化化沟的设计及及特点1.1五沟式式氧化沟在该厂的设设计过程中，曾曾考虑采用三三沟式氧化沟沟工艺。针对对该厂设计进进水BOD5达350mgg/L的情况，通通过计算发现现三沟式氧化化沟的容积偏偏大，特别是是当边沟作沉沉淀池时其水水力停留时间间达10h以上，造成成了容积的浪浪费(容积利用率率仅为55%)，同时其设设备利用率也也较低，故较较高浓度的污污水采用三沟沟式氧化沟工工艺进行处理理是不经济的的。由三三沟式氧化沟沟的工作原理理可知，其中中间沟一直作作为生化反应应池，如增加加中间沟的容容积即可增加加容积及设备备的利用率，从从而降低工程程造价。为此此，提出了五五沟式氧化沟沟的概念，即即以等容积的的五条环形沟沟并联组成五五沟式氧化沟沟，各沟之间间以孔洞连通通，两边沟交交替作为沉淀淀池、生化池池，中间三条条沟作为生化化池，配水井井可交替向五五条沟中的任任一条沟配水水，并通过控控制转刷的开开、停以及高高、低速运行行来达到各沟沟中好氧、缺缺(厌)氧、沉淀等等不同的运行行状态。1..2五沟式氧氧化沟的设计计南通市市污水厂(一期工程)采用1座五沟式氧氧化沟，主要要设计参数：：污泥负荷为为0.08kkgBOD55/(kgMMLSS·dd)，混合液浓浓度为4g/L。氧化沟总总容积为408666m3，每沟容积积为8173mm3，平面尺寸寸为102.775m×1220.5m，有效水深深为3.5m，沟宽为10m。配备25台直径为1m、有效长度度为9m的双速曝气气转刷。1..3运行模式式及特点五沟式氧化化沟的运行模模式类似于三三沟式氧化沟沟，其两边沟沟交替作为沉沉淀池和曝气气池，中间三三沟(交替进水)作为缺氧池池、好氧池。沟沟内配备带双双速电机的曝曝气转刷，其其在高速运行行时曝气充氧氧，在低速运运行时维持沟沟内的混合液液流动，为反反硝化创造一一个缺氧环境境。该工程采采用的工作周周期为8h，运行方式式分为6个阶段。阶段A(1.55h)：污水进入1号沟，由5号沟出水。1号沟转刷低低速运行，因因处于缺氧状状态而进行反反硝化；2、3、4号沟转刷高高速运行，进进行有机物的的降解和硝化化。阶段B(1.55h)：污水进3号沟，仍由5号沟出水。3号沟转刷低低速运行，处处于缺氧状态态而进行反硝硝化；1、2、4号沟转刷高高速运行。阶段C(1h)：污水进入2号沟，由5号沟出水。2号沟转刷低低速运行，3、4号沟转刷高高速运行；1号沟转刷停停开，处于出出水过渡状态态。阶段D(1.55h)：污水进入5号沟，由1号沟出水。5号沟转刷低低速运行，处处于缺氧状态态；2、3、4号沟转刷高高速运行。阶段E(1.55h)：污水进入3号沟，仍由1号沟出水。3号沟转刷低低速运行，2、4、5号沟转刷高高速运行。阶段F(1hh)：污水进4号沟，仍由1号沟出水。4号沟转刷低低速运行，2号、3号沟转刷高高速运行；5号沟转刷停停止运行，处处于出水过渡渡状态。上述各阶段段的时间设定定及运行周期期可根据实际际情况进行适适当调整。氧氧化沟的进、出出水和转刷的的开停及其转转速的高低都都通过PLC控制。为节节省电耗按运运行的实际需需要充氧，在在每条沟中都都设有DO探头，当某某一沟中DO测定值大于于其设定值时时则该沟中的的转刷逐台由由高速变为低低速运行。由运行行方式可见，五五沟式氧化沟沟每条沟每天天用于生物处处理的时间：：1、5号沟为9h，2、3、4号沟为24h。由此可得得出五沟式氧氧化沟的容积积利用率为0.75，比三沟式式氧化沟的容容积利用率(0.555)提高了20%，同样设备备利用率也提提高了20%。另外，采采用五沟式氧氧化沟与采用用三沟式氧化化沟相比，其其池体体积、曝曝气转刷数可可减少27%，工程投资资可减少20%～30%，经济效益益显著。另外外，五沟式氧氧化沟能够实实现全时反硝硝化，即五沟沟中总有一沟沟处于缺氧反反硝化运行状状态。全时反反硝化可达到到更高的脱氮氮效率，减少少耗氧量，并并节省能耗。而而三沟式氧化化沟每天只有有13.5h处于反硝化化运行状态。2运行效果该工程自11994年6月投产以来来一直满负荷荷运行。在运运行的前几年年主要处理工工业废水，其其进水BOD5、SS、COD高且变化幅幅度大，年平平均进水水质质指标值超过过设计值。后后几年，随着着城市污水管管网的不断完完善则城市生生活污水的接接入量逐年增增加，污水厂厂进厂水质指指标值逐年下降(见表1)，进水水质质指标值超过过设计值的天天数逐年减少少，进而年平平均进水水质质指标值逐渐渐下降到设计计值。表1每年进水水水质指标值值超设计标准准天数d年份BOD5(＞3350mg//L)SS(＞2500mg/L))COD(＞10000mg/L)1994160646119951673750199613833191997732610199891342519994650232000205292001233215由表1可知知，虽然进水水水质指标值值高于设计值值，且水质变变化幅度大(最高日进水BOD5是设计值的4倍)，但出水BOD5、SS、COD仍能满足排排放要求，充充分体现了氧氧化沟耐冲击击负荷、运行行稳定的特点点。3存在问题及及分析①进水污染染物浓度高、变变化幅度大，特特别是进水呈呈酸性(常年进水的pH值为6.5左右，最低pH值为3～4)，严重影响响生物处理系系统的运行并并降低了设备备的使用寿命命，如进厂管管道就曾因腐腐蚀而塌陷。污污染物浓度高高、变化幅度度大反映了排排放废水工厂厂的内部预处处理没有达到到要求。②有时出水中中氨氮浓度仍仍偏高，氨氮氮去除率低，不不能满足现行行的《污水综综合排放标准准》(GB89978—1996)中的二级标标准要求。其其原因主要有有二，一是进进水NH3-N浓度高(为100mgg/L左右)而pH值和碱度低(为200mgg/L左右)。进水NH3-N与碱度的比比值过低导致致了NH3-N的硝化难以以完成，从而而不能完全发发挥该工艺全全时反硝化的的特点；二是是该工程全部部采用了国产产设备，其故故障率高,因而影响了了工艺的正常常运行。针对对上述问题，采采取的对策是是严格控制工工业废水的排排放和提高设设备的质量。首首先应重点控控制排水呈酸酸性的和排放放含高浓度NH3-N废水的企业业，对前者严严格要求其进进行厂内预处处理至中性后后方能排入城城市排水管网网，对后者要要求其进行厂厂内脱氮(可采用吹脱脱等经济的方方法)；其次，对对曝气转刷等等关键设备应应优先选用国国外产品。③一期工程的的进水磷含量量较低(1～3mg/LL)，其大部分分被微生物同同化利用，出出水磷含量可可稳定在0.5mgg/L以下。但随随着城市生活活污水接入量量的增加则进进水BOD5/P的比例有减减小的趋势，故故仅依靠微生生物的同化作作用不能满足足出水磷的排排放要求。五五沟式氧化沟沟同三沟式氧氧化沟一样，没没有一个绝对对的厌氧段，因因而生物除磷磷的能力有限限。此外，在在一期工程的的运行过程中中也发现，增增加曝气量会会导致出现大大量泡沫，其其带动污泥上上浮而造成污污泥流失。再再者，五沟式式氧化沟中的的污泥浓度也也分布不均，其其边沟污