改良型氧化沟工艺在王小郢污水厂的优化运行及问题与对策

【摘 要】本文介绍了王小郢污水处理厂的运行概况，经过一二期工程的建设，目前厂处理规模是30万吨/日，采用改良型氧化沟工艺，该工艺的运用取得了很好的效果。出水的COD， BOD5，SS的去除效率都高达90%以上，氨氮，磷去除率也高达80%以上。该工艺的诸多优点足以具有一定的应用推广价值。但是在运行中也暴露出不少问题。随着这些问题的发现和解决，相信会给别的在建污水厂的建设和运营中污水处理厂的运营提供一定的参考价值。

【关键词】改良型氧化沟脱氮除磷；工艺改造；优化运行；问题与解决

前言

合肥市王小郢污水处理厂是合肥市乃至安徽省第一座大型的城市污水处理厂，是巢湖污染综合治理的重点项目之一。王小郢污水处理厂一期、二期工程分别于1998年和2001年建成投产，总投资2.68亿元。目前日处理为30万吨污水，为改善合肥的水质做出重要贡献。

一、工艺概况

1、王小郢污水处理厂工艺运营流程图1。

2、进出水的水质状况和几年的运行情况（图2）.

二、改良型氧化沟工艺在运营中显示的优势

1、改良型氧化沟系统控制难度小，有独立的泥水系统，运行管理方便。

2、改良型氧化沟运行实践表明，改良型氧化沟工艺在一定范围内有很强的抗负荷冲击能力，流程简单。污水污泥进入氧化沟可以得到快速有效的混合，由于池容较大，缓冲稀释能力强，耐高流量，高浓度的冲击负荷能力强，在氧化沟内水力停留时间长，COD、 BOD5、SS、氨氮、磷去除率高，出水水质稳定。

3、在氧化沟前设置厌氧池。停留时间2小时，保证磷的释放大于80%。同时，在厌氧池内设置6台潜水高速水下推进器，通过电机，减速箱带动叶轮的旋转，产生强大的推流作用，有防止颗粒状杂物在池壁或池底沉积，保证产生大于0.3m/s的流速，可提高活性污泥的沉降性能，有效控制污泥膨胀。

三、改良型氧化沟工艺在运营中存在的问题和解决方法

改良型氧化沟在运行中也经常出现的污泥膨胀，污泥老化，污泥上浮问题，泡沫问题，污泥在氧化沟内沉积问题，等等。

1、对于污泥膨胀问题. 污泥膨胀问题，污水厂都会在运行中或多或少的遇到，王小郢污水处理厂也不另外。该厂处理的主要是生活污水，也有一部分工业废水和雨水，由于工业废水成分较为复杂，当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高（运行中甚至出现MLSS高达6000-7000 mg/l ，SV高达90以上），溶解氧浓度相对不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。

针对污泥膨胀的起因，可采取不同对策：由缺氧、水温高造成的，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS（控制污泥回流量），使需氧量减少；如污泥负荷过高，可提高MLSS，以调整负荷，必要时可停止进水，闷曝一段时间；可通过投加氮肥、磷肥，调整混合液中的营养物质平衡（BOD5：N：P=100：5：1）；pH值过低，调整PH值能抑制丝状菌繁殖，控制结合水性污泥膨胀。

2、对于产生的泡沫问题。王小郢污水处理厂运行中收集的主要是生活污水，但有时候一些工厂和企业排出大量油脂进入污水管道，这些油脂的存在是设计时几乎是没有考虑的，处理系统也不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧曝气搅拌，产生大量泡沫，而且这些泡沫一旦产生后在短时间的不容易消失，同时这些泡沫的存在阻止了转刷的充氧，严重影响污水处理效果。考虑到增设一套除油装置需要很大的一笔费用而没有采取，控制污水杜绝大量带有油脂的污水进入污水管道，采取一系列措施后这种油脂泡沫得到很大的改善。王小郢污水处理厂的设计泥龄长达19天，有时候因为种种原因剩余污泥有时得不到及时处理，经常出现污泥老化，这些老化的污泥在氧化沟表面产生大量的生物泡沫。用表面喷淋水或除沫剂去除泡沫，常用除沫剂有机油、煤油、硅油，投量为0.5～1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量，也能有效控制泡沫产生。

3、对于污泥上浮问题。当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮。当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮。另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。

发生污泥上浮后应暂停进水，打碎或清除污泥，判明原因，调整操作。污泥沉降性差，可投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷大应减小进水量或加大回流量；如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；如发现反硝化，应减小曝气量，增大回流或排泥量；如发现污泥腐化，应加大曝气量，清除积泥，并设法改善池内水力条件。总之要根据实际情况来处理。

4、流速不均及污泥沉积问题。在王小郢污水处理厂改良型氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3～0.5m/s。氧化沟的曝气设备为曝气转刷，转刷的浸没深度为250～300mm。与氧化沟水深3.5m（3.0～3.6m）相比，转刷只占了水深的1/10～1/12，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.8～1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度高达1.0m），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。为了切实改变这个现状王小郢污水处理厂在每台转刷处加装导流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。导流板高度为水深的900毫米，并垂直于60度角安装；运行实践表明这种方法很有效，沟底积泥变少，氧化沟有效容积增大。导流板与其他改善措施相比，不仅不会增加动力消耗和运转成本，而且还能够较大幅度地提高充氧能力和理论动力效率。怎样解决氧化沟底部流速低，污泥沉积问题。设置水下推进器专门用于推动混合液，可以使氧化沟的运行方式更加灵活，这对节约能源（一台水下推进器的功率4.4KW，而运行一台转刷的功率是45KW，在溶解氧适合的条件下我们通过增开水下推进器少开转刷），提高效率具有十分重要的意义。

5、沉淀池泥位不平衡问题的解决。沉淀池的污泥通过管道并联到总管道抽回到回流泵房中。运行过程中，因为这种管道的设计上的不科学，进水泵，回流泵开启的台数不同，对各池的回抽力的不同，造成各池的泥位不好控制，有的泥位高有的泥位低情况时有发生。如果管道技术改造起来不但很麻烦而且费用也不小。（现在有些污水厂每个运行的系列单元通过独立的管道通过回流泵在根据每个系列沉淀池的污泥情况把污泥抽回来，这样就不会造成污泥不平衡的问题了，而且较为灵活。）有时候为了满足处理泥位高的沉淀池不得不加开回流泵增加回流比，这样又造成了泥位低的沉淀池抽回来的不是泥而是水，造成了能耗高还不利于出泥，同时影响到整个工艺的运行。相反，如果满足了泥位低的沉淀池，使得泥位高的沉淀池泥位越来越高，甚至造成污泥从沉淀池里溢出来，容易造成反消化使污泥上浮并影响出水水质和污泥的性能。污泥在二沉池内停留时间过长使磷再次释放出来，使得出水磷含量高。本厂根据这一运行中的实际情况，及时采取措施：1. 逐步摸索各沉淀池的回流开度，找到每个沉淀池开启的平衡点，尽量保持每个沉淀池的回流量相当。2. 通过堵住高泥位沉淀池的一部分出水口使沉淀池水位增高，利用水的静压力把泥位压下去。3. 在离主管道偏远的沉淀池，也是经常泥位高的沉淀池，我们在这个池子的压力井里加一台小泵，通过管子抽到别的压力井中使池中泥位及时降下来，这样一方面防止沉淀池里泥位继续上升，影响出水水值，又能防止一味增开回流泵增加回流比而影响整个运行状况。

四、结语

改良型氧化沟在王小郢污水厂数十年的运行中，因整个系统容积大而对外界的抗负荷能力强，运行平稳，处理效果好等诸多优点值得推广，但在运行中也存在一些不足和问题，对于建设中的不足别的在建污水厂可以引以为戒，对于运行存在中的问题和解决方法可以给别的运行中污水处理厂提供借鉴。