摘要：本文結(jié)合工程實例，著重探討了株洲市某污水處理廠工程設計概況和采用的氧化溝工藝，并提出了污水處理工藝選擇、污水處理流程和主要生產(chǎn)建（構(gòu)）筑物工藝設計，具有一定的參考借鑒意義。
　　關鍵詞：污水處理；氧化溝工藝；設計
　　
　　1工程概況
　　株洲霞灣港污水處理廠設計日處理規(guī)模為10×104m3/d，2009年建成，在大量文獻調(diào)研基礎上，通過方案篩選，我們選用氧化溝工藝，日處理4×104m3/d，納污面積7.84km2,服務人口8.0×104人，工業(yè)廢水與生活污水比例為1：1，處理后尾水排入湘江流域。
　　2設計水量和水質(zhì)
　　根據(jù)以上預測，到2010年霞灣港地區(qū)污水量為7.19～7.73×104m3/d銅塘港地區(qū)污水量為1.89～2.09×104m3/d，總計為9.08～9.82×104m3/d。同時參照國內(nèi)同類型生活污水水質(zhì)，確定了本設計的設計水量和設計水質(zhì)（見表3-1）。
　　污水來源    水量（104m3/d）    進水水質(zhì)（mg/L）
　　        COD    BOD5    SS
　　霞灣港    17個工廠    3.08    152    60    129
　　    株洲化工廠    0.26    380    285    350
　　    生活污水    3.85    280    140    200
　　    小計    7.19    229    120    175
　　銅塘港    選礦藥劑廠    0.86    230    110    129
　　    化工助劑廠    0.4    480    200    120
　　    生活污水    0.63    280    140    200
　　    小計    1.89    300    139    151
　　總計    9.08    244    127    170
　　
　　根據(jù)表3-1，霞灣港污水處理廠的設計水量為10×104m3/d。設計進水水質(zhì)為COD250mg/L、BOD5130mg/L、SS170mg/L。霞灣港污水處理廠處理后廢水經(jīng)霞灣港排入湘江。因湘江霞灣河段屬Ⅲ類地面水域，根據(jù)《污水綜合排放標準》（CGB8978-1996）規(guī)定，設計出水質(zhì)為COD60mg/L、BOD520mg/L、SS20mg/L。
　　3污水處理工藝選擇與污水處理流程
　　3.1國內(nèi)常用流程分析
　　近年來，國內(nèi)外大、中型城市污水處理廠多采用活性污泥法，較少采用生物膜法和氧化塘。本工程主要考慮了以下處理方法。
　　(1)氧化塘法
　　由于污水處理廠的位置正是漁塘，所以本工程首先考慮了氧化塘方案。因氧化塘污泥淤積問題較大，故污水須先沉淀后再進入氧化塘。本污水處理廠污水流量為10萬m3/d，按《室外排水設計規(guī)范》規(guī)定的最小停留時間20d計算，需要氧化塘容積200萬m2。處理廠位置的兩個漁塘面積為8萬m2，臨近三漁塘的面積約為4萬m2，以水深2m計，其總?cè)莘e為24萬m2，污水僅能停留2.4d。如果滿足20d停留時間的需求，則需100萬m2的氧化塘面積。按當?shù)氐貎r5萬元/畝（即75萬元/公頃）估算，如要建氧化塘，即使有足夠的土地，也需購地費達7500萬元。因此，氧化塘雖有管理簡單、運行費用少、耐沖擊負荷等優(yōu)點，但霞灣港污水處理廠無條件選用。
　　(2)普通活性污泥法
　　該法可采用鼓風曝氣和表面曝氣，我國80年代以前建成的污水處理廠多采用此法。近年來，微孔曝氣器等效率較高手曝氣器的成批生產(chǎn)，雖提高了鼓風曝氣池氧的利用率，使曝氣時間與氧化溝近似，但由于采用該方法需設初沉池，其投資將高于氧化溝，而且出水也難以保證達標排放，故本工程不采用此法。
　　(3)氧化溝法
　　氧化溝近年來在國內(nèi)的應用日多，昆明、桂林、邯鄲、長沙等市均有氧化溝污水處理廠。該處理工藝具有構(gòu)筑物少、處理工藝簡單、操作管理簡便等特點，實踐證明，采用此工藝的污水處理廠投資較省、耐沖擊負荷、運行效果較好，一般情況下，BOD5的去除率可達90%左右。近年來，國內(nèi)氧化溝曝氣轉(zhuǎn)盤研究所取得的成果，使氧化溝水深可達4m以上，曝氣充氧能力也已提高到2kg/（kw•h）以上，相對地克服了它耗電量大，占地面積較大的缺點。因此，本工程將氧化溝法作為主要考慮方案之一。
　　(4)A/O法
　　這種方法曝氣時間較短，電耗較少，雖有一定的脫磷脫氮能力，但其BOD5的去除率僅為60～70%，如要提高BOD5的去除率則要延長曝氣時間。霞灣港污水處理廠如采用該法，在常規(guī)的曝氣時間內(nèi)，不僅出水水質(zhì)難以達到一級排放標準的要求，而且其投資也將高于氧化溝。如延長曝氣時間，雖可提高處理效率，保證出水水質(zhì)達標，但也相對失去了它的優(yōu)點。因此，該處理本工程不予采用。
　　(5)AB法
　　AB法系吸附生物降解（AdsorptionBio-degradation）的簡稱，它是70年代開始在國處較多采用的一種工藝，國內(nèi)淄博市污水處理廠、杭州大關污水處理廠等均采用此法。該法不設初沉池，A段和B段回流系統(tǒng)分開，其優(yōu)點是工藝穩(wěn)定、耐沖擊負荷，對BOD5的總?cè)コ�率大�?0%，因此，該法也作為本工程考慮的方案之一。
　　綜上所述，本工程選用的氧化溝法和AB法作為工藝設計方案進行比較。
　　4.2霞灣港污水處理廠工藝方案
　　氧化溝方案——第一方案
　　工藝簡要流程及主要技術(shù)參數(shù)如下：
　　
　　
　　回流污泥
　　設計參數(shù)：
　　MLSS300mg/L；
　　MLVSS/MLSS0.7；
　　容積負荷0.4kgBOD5/(m3•d)；
　　污泥負荷0.14kgBOD5/(kgvss•d)；
　　污泥齡12d
　　沉砂池：采用平流式沉砂池，有效容積98m3；停留時間40s。
　　氧化溝：有效容積25675.6m3，有效水深4.5m，水力停留時間6.2h，污泥回流率100%。
　　二沉池：采用φ35周邊進水周邊出水沉淀池4座，池邊高度4.8m，表面負荷1.1m3/（m2•h）。
　　曝氣轉(zhuǎn)盤供氧22000kg/d。
　　出水水質(zhì)：BOD520mg/L，CODCr60mg/L，SS20mg/L。
　　3.3污水處理流程
　　
　　
　　
　　 回流污泥
　　剩余
　　
　　濾水上清水污泥
　　
　　
　　在該流程中，氧化溝是本處理工藝的關鍵單元。采用氧化溝法處理污水，可不設初次沉淀池，懸浮狀有機物可在氧化溝中得到好氧穩(wěn)定，這比設置沉淀池及分離的污泥穩(wěn)定池要經(jīng)濟，由于氧化溝所采用的污泥齡較長，其剩余污泥量少于一般活性污泥法，而且已經(jīng)得到部分好氧穩(wěn)定，不再經(jīng)污泥消化處理，以節(jié)省投資。
　　4主要生產(chǎn)建（構(gòu)）筑物工藝設計
　　污水處理廠內(nèi)的生產(chǎn)建（構(gòu)）筑物包括：粗格柵間及污水泵房、細格柵及平流沉砂池、氧化溝、二次沉淀池、污泥泵房、濃縮池和脫水車間。
　　氧化溝是污水處理廠的主體構(gòu)筑物。傳統(tǒng)的氧化溝是一種延時曝氣構(gòu)筑物，其曝氣時間在10—24h。常用的氧化溝有卡魯賽爾氧化溝和交替工作的氧化溝，前者如昆明蘭花溝污水處理廠、長沙第二污水處理廠等，后者如邯鄲東污水處理廠和西安污水處理廠等。考慮到交替工作的氧化溝，有一部分或大部分曝氣設備是交替閑置的，總體停留時間也較長，雖然由于其運行方式的改變，具有較好的脫磷脫氮的效果，但相對造價較高，故本設計未采用。卡魯賽爾氧化溝近年來在國內(nèi)有一定改進，如長沙二污水處理廠的氧化溝，水力停留時間不足4h，對BOD5、COD的處理效果可達到85-90%，且投資低，較適合我國的國情，因此本設計采用卡魯賽爾氧化溝。
　　目前大多數(shù)污水處理廠都采用水平扒流式曝氣裝置，因為它可以布置在氧化溝的任何位置，有利于經(jīng)濟地構(gòu)筑大容積的氧化溝。水平推流式曝氣裝置又分兩種，一種是轉(zhuǎn)刷，另一種是轉(zhuǎn)盤。目前隨著國內(nèi)曝氣轉(zhuǎn)盤生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，其已具有較高的充氧效率，且采用轉(zhuǎn)盤時，又可以將氧化溝水深提高到5m，從而節(jié)約占地面積，因此，本工程氧化溝的曝氣裝置采用曝氣轉(zhuǎn)盤。
　　設計參數(shù)：MLSS300mg/L；MLVSS/MLSS0.7
　　容積負荷0.4kgBOD5/(m3•d)
　　污泥負荷0.14kgBOD5/(kgVSS•d)
　　污泥齡12d
　　最大污泥回流率100%
　　氧化溝呈橢圓形，共4座，每座氧化溝的矩形尺寸為L×B=64.8×18.2m（內(nèi)分兩槽，槽寬9m），溝兩端半圓的半徑為9.1m，有效水深4.5m，總有效容積為25675.6m3，水力停留時間6.2h。
　　每座氧化溝采用6臺曝氣轉(zhuǎn)盤（最大曝氣時5用1備），用于供氧和保證污水在氧化溝內(nèi)的流速不小于0.3m/s，曝氣轉(zhuǎn)盤沿氧化溝長度方向布置，轉(zhuǎn)盤直徑1400mm，轉(zhuǎn)速50r/min，每臺充氧能力68.8kgO2/h，配電機功率30KW。
　　氧化溝的進水采用D1220×9鋼管，將來自沉砂池的污水計量后，經(jīng)D630×9鋼管進入每座氧化溝，出水支管采用D820×9鋼管，出水總管采用D1420×12鋼管，將污水引至配水井。
　　5結(jié)束語
　　綜上所述，該污水處理廠采用的氧化溝工藝，，效果顯著，具有一定的參考借鑒作用。
　　
　　參考文獻：
　　[1]施成忠。昆明第一污水廠氧化溝工藝運行實踐及分析。中國給水排水，1997，13(3)：17~19。
　　[2]吳昊，劉慶臣，李強利等。氧化溝工藝運行中常見問題與解決方法。給水排水，2002，28(5)：26~29。

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