城鎮(zhèn)供水.水處理技術(shù)與設(shè)備.CITYAND TOWN WATER SUPPLY城市污水處理中的工藝運(yùn)行優(yōu)化張志軍(邯鄲市市政污水處理有限責(zé)任公司，河北邯鄲056002)摘要:由于實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計(jì)值有偏差,造成采用改良氧化溝工藝的邯鄲市西污水處理廠，運(yùn)行管理困難且費(fèi)用較高。針對(duì)該廠的實(shí)際運(yùn)行情況,探討了曝氣系統(tǒng)的DO、MLS. 泥齡等運(yùn)行參數(shù)的控制問題，并對(duì)各參數(shù)進(jìn)行了分析、優(yōu)化調(diào)整。結(jié)果顯示:該廠好氧區(qū)出水DO控制在2.5~3.5mg/L，缺氧區(qū)D0控制在0.3~0.7mg/L時(shí)，可保證良好的除磷效果;將MLSS控制在5000mg/L左右，并通過排泥將泥齡控制在16~ 19d .左右時(shí),氧化溝系統(tǒng)可在最低運(yùn)行能耗下獲得最優(yōu)硝化、脫氮效果;避免過多的硝酸鹽隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬踹x擇池也是該系統(tǒng)工藝控制的關(guān)鍵，適宜的進(jìn)水BOD3/TN比值以及穩(wěn)定可靠的反硝化控制,可進(jìn)一步提高該系統(tǒng)的處理效果,尤其是脫氮效果。關(guān)鍵詞:改良氧化溝;脫氮除磷;優(yōu)化控制邯鄲市西污水處理- -期工程是經(jīng)國(guó)家 發(fā)改委批準(zhǔn)的處理,最終進(jìn)行填埋或制肥。改良氧化溝的主要構(gòu)立項(xiàng)，河北省利用世行貸款建設(shè)的城市基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。平面圖見圖1。之一。采用改良型推流式氧化溝工藝，建設(shè)規(guī)模為處2.工藝控制理能力10萬(wàn)m/d,其中生活污水約占65%，工業(yè)廢水改良氧化溝工藝是集有機(jī)物降解、脫氮.除磷3 E約占35%。該工程于2004年5月建成投產(chǎn)。受收水管種功能于一體的生物處理技術(shù),因此該工藝的運(yùn)行控網(wǎng)及收水率制約，目前實(shí)際處理量為8.5 x 10'm'/d。制應(yīng)同時(shí)滿足各項(xiàng)功能的要求。針對(duì)該廠的進(jìn)水水質(zhì)該廠主要處理邯鄲市京廣鐵路東北部和鐵路以西區(qū)域特點(diǎn),在總結(jié)氧化溝工藝長(zhǎng)期運(yùn)行控制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,的生活污水及該區(qū)域內(nèi)的部分工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)廢水，服得出了具體的優(yōu)化控制方式。務(wù)面積約50km',服務(wù)人口約45萬(wàn)人，2020年 規(guī)劃收2.1 對(duì)曝氣系統(tǒng)DO的控制集污水量為20萬(wàn)m/d,分兩期實(shí)施。運(yùn)行實(shí)踐表明，在該改良氧化溝脫氦除磷工藝中,由于生物除磷該污水廠的出水水質(zhì)始終優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(本身并不消耗氧氣,故實(shí)際供氧量只需考慮以下三部GB8978- -1996)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，已達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。分:脫碳需氧量、硝化需氧量及反硝化產(chǎn)氧量。在該1.工藝流程廠的實(shí)際運(yùn)行控制中,各段曝氣量- -般是根據(jù)在線DO該廠采用的改良氧化溝工藝，將氧化溝和厭氧選儀和便攜式DO儀的監(jiān)測(cè)值,通過調(diào)整曝氣轉(zhuǎn)碟開啟臺(tái)擇池合建為-一個(gè)處理單元,它是-一個(gè)多溝串聯(lián)系統(tǒng)，數(shù)或葉輪轉(zhuǎn)速來控制的。經(jīng)長(zhǎng)期的運(yùn)行實(shí)踐可得出各分為兩組，每組8個(gè)廊道,共安裝24臺(tái)轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，其區(qū)DO的控制范圍:氧化溝內(nèi)MLSS較高(-般可達(dá)到中單.雙速轉(zhuǎn)碟各12臺(tái),在各溝道內(nèi)交替均勻布置。4000~ 5800mg/L),一般保持缺氧區(qū)DO為0.3~0.7進(jìn)水與回流污泥在厭氧選擇池內(nèi)均勻混合后進(jìn)入氧化mg/L，好氧區(qū)DO控制在2.0~3.2mg/L， 若太低會(huì)溝,在溝內(nèi)往復(fù)循環(huán)流動(dòng)。由于該氧化溝工藝獨(dú)特的抑制硝化作用,太高則會(huì)使DO隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯗闲秃娃D(zhuǎn)碟曝氣機(jī)的布置方式,為有機(jī)物的去除和脫區(qū),影響聚磷菌的釋磷,而且會(huì)使聚磷菌在好氧區(qū)消耗氮除磷創(chuàng)造了良好的宏觀和微觀環(huán)境，使得該系統(tǒng)最過多的有機(jī)物，從而影響對(duì)磷的吸收。從實(shí)際運(yùn)行效終能獲得穩(wěn)定、優(yōu)良的出水水質(zhì)。氧化溝出水進(jìn)入中r芬的險(xiǎn)咪加用-始終能保持在較高心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池,進(jìn)行泥水分離后,其的水YH中國(guó)煤化工DO的有效控制，尤出水一部分排放至廠區(qū)北部輸元河，另-部分通過抽其是CNMH G_3.5mg/L, 當(dāng)混升泵站及管路排入市內(nèi)沁河，做為景觀用水。污泥通合液進(jìn)入二沉池完成泥水分離后,充足的DO保證了聚過剩余污泥泵房排入污泥濃縮池及脫水機(jī)房進(jìn)行相應(yīng)磷菌能將磷牢牢地聚積于體內(nèi)而不釋放于水中,最終城鎮(zhèn)供水NO.7 200923城鎮(zhèn)供水零CITYAND TOWN WATER SUPPLY●水處理技術(shù)與設(shè)備.西污水處理廠主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)表1排除的剩余污泥量越多,即泥齡越短，對(duì)磷的去除率就構(gòu)筑物名稱數(shù)量參會(huì)越高,但加大排泥量必然會(huì)導(dǎo)致MLSS降低。在實(shí)粗格柵間|座棚條問隙20m，寬度10m際運(yùn)行控制中,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)販p少排泥量,即提高M(jìn)LSS,進(jìn)水梨房1座12x65417m'/h細(xì)格蛋間1座12X12m操條向敞6m,寬度8om結(jié)果反而對(duì)除磷更為有利。該廠MLSS為4500mg/沉砂池2庵直徑4.87m. 地操5417m/hL(設(shè)計(jì)值)左右時(shí)的除磷效果并不是很理想,經(jīng)過調(diào)整5.05m并嘗試逐漸減少排泥量,將MLSS提高至5000mg/L左厭氧選擇地1座4格、水深4.停雷時(shí)間Ih.流量4167/h4200工右時(shí)發(fā)現(xiàn)除磷效果更好,也相應(yīng)地保證了系統(tǒng)較好的僑留時(shí)間17.3h.污泥產(chǎn)本0.8kg5/EkgBCD0.污.硝化、脫氮效果,當(dāng)然MLSS也不能過高,在實(shí)際運(yùn)行氧化溝座池寬7.5m.水豫4泥負(fù)荷0.0625 ko80V1Mgs d.客積負(fù)葡0. 25中有時(shí)因受季節(jié)影響造成不能正常排泥,溝內(nèi)MLSS曾單他喜36000'一度增至7000mg/L以上,并導(dǎo)致局部出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)剩余方能泵房1座 |9x8a制余詫量14405/0青水奉9.%.最大問流象,所幸出水水質(zhì)未曾受到影響,只是運(yùn)行能耗相應(yīng)增比100% .祝淀施4座直徑45.水深如_ 水力停商1. 7h.表血負(fù)荷0.85m/r.h加(約15%~ 20%)。因此,在實(shí)際運(yùn)行控制中，應(yīng)盡可污泥濃鱣池2座 |直徑20m.池邊水水力停留16. Th.污泥閻體龍面負(fù)街45g5/t.h能將MLSS控制在5000mg/L左右,以使氧化溝系統(tǒng)在排溉泵房| 1廉6Xmf餛曩1048D5/d0含水率97.54.工作時(shí)間最低運(yùn)行能耗下獲得最優(yōu)處理效果。調(diào)整MLSS前、24h/d_后處理效果的對(duì)比見表2.污混脫水機(jī)龐| 1座|24X10m干混量140eD/d含水奉97.%。工作時(shí)間MLSS調(diào)整前、后對(duì)TN. TP去除效果的對(duì)比表2NH'rNTP|項(xiàng)MLSS進(jìn)水|出去除進(jìn)水出水去除目(mg(mg | (mg'|率% (mg | (mg|事% (mg (mg1#$豐@|單%L)L單%03#數(shù)4500 19.545.770.4747.3025.42 46.263.161.12 |64.56回氧化溝值500020.07↑ 3.2582.9649.89 23.76 52.38 I 2.7 s I 0.39 I 85.82中-電5#刀林2.3對(duì)泥齡和排泥的控制$6生物脫氮過程-般要求有較長(zhǎng)的泥齡,而生物除磷是通過排除富磷的剩余污泥來實(shí)現(xiàn),故不得不維持主$4#較高的污泥排放量,系統(tǒng)的泥齡也不得不相應(yīng)地降2#$豐0低。一般是將泥齡控制在一一個(gè)較窄的范圍內(nèi),以兼顧脫氮與除磷的需要。基于此，為取得較好的脫氮除磷泥泵房效果,該氧化溝系統(tǒng)的泥齡采用18d(實(shí)際泥齡控制在圖中: H1單逮曝氣轉(zhuǎn)碟f雙速曝氣轉(zhuǎn)碟16~ 19d)以保持較高的MLSS，-般TN, TP的去除-水流方向由水下推動(dòng)暑∞攪拌暑率可分別達(dá)到45% 75%以 上。在排泥控制過程中,除圖1改良氧化溝單組溝平面示意了用泥齡核算排泥量外,還需保持系統(tǒng)中穩(wěn)定的MLSS確保了良好的除磷效果。和MLVSS，一般應(yīng)通過排泥使MLSS保持在46002.2 對(duì)MLSS的控制~ 5400mg/L、MLVSS保持在2300~ 2700mg/L。在在運(yùn)行過程中,經(jīng)監(jiān)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)該廠的MLSS偏實(shí)際運(yùn)行過程中,按上述范圍進(jìn)行操作控制，均能獲得高,一般為4000~ 5800mg/L，有時(shí)甚至高達(dá)6000穩(wěn)定、優(yōu)良的出水水質(zhì)。mg/L以上。在這種情況下,由于提高了溝內(nèi)的活性2.4 BOD/TN和BOD,/TP污泥濃度,降低了有機(jī)負(fù)荷，相應(yīng)地延長(zhǎng)了污泥齡,為硝化菌的比例與污水的BOD3/TN值相關(guān)。 從硝化菌的生長(zhǎng)提供了有利條件,最終也獲得了較好的理論上講,當(dāng)污水的BOD2.86時(shí),有機(jī)物即可脫氦效果,因此較高的MLSS對(duì)硝化、脫氮過程較為滿足中國(guó)煤化工;際上并不是所有的有利。然而同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)中TP也得到了較好的BOD| YHC N M H G際運(yùn)行中應(yīng)控制其值去除，兩者間并沒有出現(xiàn)矛盾關(guān)系。其原因可能是污>4.0".硝化則與BOD負(fù)荷有關(guān)。有資料顯示,BOD3泥中的聚磷菌數(shù)量也相應(yīng)增加。傳統(tǒng)除磷理論認(rèn)為，負(fù)荷<0. 15kgBOD/(kgMLSS*d)時(shí),處理系統(tǒng)的硝化24城鎮(zhèn)供水NO.7 2009城鎮(zhèn)供水_●水處理技術(shù)與設(shè)備.CITYAND TOWN WATER SUPPLY反應(yīng)才能順利進(jìn)行。在實(shí)際操作控制中,-般將該廠達(dá)標(biāo)。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，2008年4月 底，由于配套管網(wǎng)收集氧化溝系統(tǒng)的污泥負(fù)荷保持在0.06~ 0.13kgBOD3/水量增加,使得該氧化溝系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)、水量發(fā)生(kgMLSS.d)左右,硝化率> >70%。污水生物脫氮除磷突變,加之后期雨季的影響,對(duì)氮的處理效果有所降工藝中厭氧區(qū)有機(jī)基質(zhì)的含量、種類及其與微生物低,但其出水仍可達(dá)標(biāo)。營(yíng)養(yǎng)物之間的比例關(guān)系(主要指BOD,/ TP)是影響聚磷4、結(jié)語(yǔ)菌攝磷效果的一個(gè)不可忽視的控制因素，其值越大則對(duì)改良氧化溝系統(tǒng)的DO、MLSS、 泥齡等運(yùn)行參釋磷效果越好,對(duì)后續(xù)除磷越有利,尤其是進(jìn)水中易降數(shù)進(jìn)行了分析、優(yōu)化調(diào)整,使該工藝具有良好的去除解有機(jī)物的含量越高越好。有研究表明,若要使出水有機(jī)物及脫氮除磷效果。在實(shí)際運(yùn)行過程中借助PLC中磷含量控制在1.0mg/L以下，進(jìn)水中BOD3/TP應(yīng)系統(tǒng),使整個(gè)系統(tǒng)易于操作管理,最終確保了出水達(dá)標(biāo)控制在20~ 30。通過實(shí)際運(yùn)行控制發(fā)現(xiàn)，該廠進(jìn)水水排放。質(zhì)(BOD/TP=54、BOD3/TN=3.4)可保證BODz/TP①由于該廠采用改良氧化溝獨(dú)特的設(shè)計(jì)構(gòu)造和>20，而BOD/TN<4， 因此除TN外，其他參數(shù)均能轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)的布置形式，其對(duì)COD、 BOD3, SS、很好地滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要。NH+,-N、TP的去除效果均較好,去除率分別達(dá)到3.運(yùn)行效果88.38%、91 .30%、95.47%、 71.51%、 87.76% ,出水邯鄲市西污水處理廠的設(shè)計(jì)及實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)水質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。如表3所示,主要設(shè)計(jì)參數(shù)及2007年實(shí)際運(yùn)行參數(shù)見表②該系統(tǒng)脫氦除磷的效果在很大程度上取決4于對(duì)DO的控制,由于該廠氧化溝內(nèi)MLSS較高(一邯鄲市西污水處理廠的設(shè)計(jì)及實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)表般可達(dá)到4000 ~ 5800mg/L),一般保持缺氧區(qū)DO為_ ... 進(jìn)水水質(zhì)(mgL .._ _出水水質(zhì)(mgl ").去降事(整0.3~0.7mg/L,好氧區(qū)DO的經(jīng)驗(yàn)值是2.0~ 3.2mg/嗽設(shè)計(jì)值中站|設(shè)計(jì)值i計(jì)t 期639-89 1845309一T2859130L。實(shí)際運(yùn)行時(shí),還應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)情況,進(jìn)一步COD 45089-751 353 s 12013-894178.38加強(qiáng)對(duì)DO濃度的控制調(diào)整,以保證在最佳的處理效果NH'N 25 1 57-34.85 23.69 ≤25 I 0.22-24.75 I 6.基礎(chǔ)_上節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用、降低能耗。27-94.82 53.1823-4550 26.00.06~-0.65 工0.42 367 87.76 ]③運(yùn)行中對(duì)氧化溝內(nèi)的MLSS要進(jìn)行嚴(yán)格控制(該主要設(shè)計(jì)參數(shù)及2007年的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)表4值最佳范圍為4600~ 5400mg/L),并通過排泥將泥齡巧泥負(fù)尚控制在16~ 19d左右,以強(qiáng)化氧化溝系統(tǒng)的脫氮除磷效鈣罷目湍|供(賺MLsS| OgBOD .rm.a說賴燦| HRT比%)， (kgOxb)| (mgL')| g'MLSS果。.d1)12.40.0694④避免過多的硝酸鹽隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬踹x擇池目前該廠所接納的城市污水中約65%為生活污也是該系統(tǒng)工藝控制的關(guān)鍵，適宜的進(jìn)水BOD3/TN水，2008年部分月份的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果見表5。比值以及穩(wěn)定可靠的反硝化控制也非常重要,這可進(jìn)2008年1月~8月進(jìn).出水水質(zhì)和水量表5一步提高該系統(tǒng)的處理效果,尤其是脫氮效果。CODT BOD;ssNH'.-NTNTP水量(mg.L") . (meL") (mg+L')(mgL) . (mg.L") (mg.L1) .m'd"參考文獻(xiàn):進(jìn)本出水進(jìn)水|出水進(jìn)水出sI.[1]陳銳,張志軍.邯鄲市沁河退污還清工程介紹[].給水排水,2007,0.19 I 52.81 23.25 3.96 0.1133 (2):51-54.374520398 23 173 7 1 419 1018.47 0.86 [50.1423.91 3.08 I 0.03][2]李思敏,李艷平等。 改良型氧化溝工藝處理城市污水的優(yōu)化控制4 74670|27421239220313.960.13[D].中國(guó)給水排水，2008, 24 (10) : 91 - 94.[3]鄭興燦，李亞新.污水除磷脫氮技術(shù)M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出[ 881290412 I 31 242 84021326.3318.3260.5741.025.04 0.14]版社.1998.由表5可知，該處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定,出水水質(zhì)均能中國(guó)煤化工MYHCNMHG城鎮(zhèn)供水N0.72009 25