Obral氧化沟工艺处理城市生活污水的运行效果

2022-09-12

据统计[1], 在三峡库区, 重庆区县城市污水处理厂主要采用氧化沟工艺 (如万州、忠县) , 共有32座, 占88%。氧化沟工艺[2,3]是传统活性污泥法的一种变型, 属于延时曝气活性污泥法, 主要是通过一种定向控制的曝气和搅动装置向混合液传递水平速度从而使被搅动的混合液在氧化沟封闭, 渠道内循环流动, 它具有以下特点: (1) 推流式和完全混合式的特点, 可有力地克服短流和缓冲能力; (2) 具有明显的溶解氧梯度, 容易形成硝化-反硝化的条件; (3) 构造形式多种多样, 运行灵活, 但构筑物少, 工艺流程简单。其缺点是占地面积大, 易产生浮泥和漂泥。目前实际运行的氧化沟主要有传统Obral氧化沟工艺[4], Carrousel氧化沟工艺[5]和改良型氧化沟工艺[6,7]。

重庆环保“五大行动”之碧水行动提出, 用五年时间实现城区生活污水集中处理率达到90%, 长江干流水质达到国家考核要求。其中治理城镇污水垃圾污染、保护三峡库区水环境安全又是重庆市各区县实施碧水行动的重要举措。而随着环保标准的逐渐提高, 如何选择适合重庆的城市污水处理厂工艺已成为有关专家学者面临的重要课题之一。为此, 本文以实际投入运行的某城市污水处理厂Obral氧化沟工艺为例, 着重分析了该工艺用于处理生活污水的运行效果, 以此为三峡库区城市污水厂工艺的选择提供参考。

一、工艺流程与方法

1. 工艺装置与流程

工艺装置与流程如图1所示。采用Obral氧化沟工艺处理城市生活污水, 污水厂设计日处理能力4万吨, 现实际日处理能力3万吨左右。污水在进入格栅前设置采样点, 进出水的采样点设置如图1所示。

2.进水水质

Obral氧化沟工艺处理的为城市生活污水, 其水质情况如表1所示。

3. 分析方法

通过监测进出水水质指标的变化来分析Obral氧化沟工艺对城市污水的处理效果, 监测方法和所用的仪器见表2。监测频次为每月1次, 在正常生产周期内, 每次监测间隔采样4次 (间隔1-2小时) , 监测1天, 然后取平均值。采用SPSS软件进行数据处理。

二、Obral氧化沟工艺对城市污水的处理效果分析

1. Obral氧化沟对COD的去除效果

图2显示, 当进水COD浓度为374.9~574.5 mg/L时, 出水浓度为22.5~57.5 mg/L, 出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002) 一级B标准, 并且出水水质较为稳定。此外, 除3月、4月外, 其余10个月份还达到一级A类排放标准, 可见Obral氧化沟工艺对城市污水中COD具有良好且稳定的去除效果。一年的运行结果显示, Obral氧化沟工艺可以去除城市污水中88.2%~95.8%的COD, 平均去除率超过90%, 达到90.6%。

2. Obral氧化沟工艺对氮的去除效果

如图3所示, 当进水NH3-N浓度为在29.0~51.4 mg/L之间变化时, 经Obral氧化沟工艺处理后的出水浓度为2.3~7.2mg/L, 且较为稳定, 其出水优于GB18918-2002的一级B标准, 部分时间段达到一级A标准。运行结果显示, Obral氧化沟工艺对NH3-N的去除率达到78.9%~92.2%, 平均去除率为86.1%。

当进水TN浓度为36.5~56.5mg/L时, 出水为9.7~16.1mg/L, 去除率为58.3%~76.5%, 平均去除率为69.2%, 出水总体达到GB18918-2002一级B类标准, 除8月和11月份2个月份外, 其余10个月份达到一级A类标准。由此可以, Obral氧化沟工艺对城市污水中的氮也具有良好的去除效果。

同时, 由图3曲线变化趋势可以看出, 出水TN和NH3-N呈类似的变化趋势, 结合表1和图3可知, 该城市生活污水中的氮主要以NH3-N形式存在。

3. Obral氧化沟工艺对磷的去除效果

图4显示, 当进水TP为1.4~5.1mg/L时, 出水TP浓度为0.3~1.2mg/L, 出水总体达到GB18918-2002的一级B类标准, 其中上半年出水TP均达到一级A类标准。运行结果显示, Obral氧化沟工艺可以去除城市污水中42.6%~93.1%的TP, 平均去除率达到72.1%。

4. Obral氧化沟工艺对其他污染物的去除

运行期间, 还同步监测了进出水SS和动植物油的变化情况, 其结果如图5所示。图5显示, 当进水SS浓度为311~457.5mg/L时, 经Obral氧化沟工艺处理后的出水SS浓度为15~17mg/L, 且出水浓度变化幅度极小, 均达到GB18918-2002的一级B类标准。运行结果显示, Obral氧化沟工艺对SS去除率达94.5%~96.5%, 平均去除率为95.8%。可见, Obral氧化沟工艺对SS具有优良且稳定的去除效果。

同时图5显示, 当进水动植物油浓度为1.9~5.9mg/L时, 经Obral氧化沟工艺处理后, 出水为0.3~2.2mg/L, 出水达到GB18918-2002的一级B类标准。运行结果显示, Obral氧化沟工艺可以去除城市污水中44.5%~95.1%的动植物油, 平均去除率为67.1%。

此外, 还对出水的粪大肠菌群浓度进行了监测, 结果显示其出水浓度低于104 (个/L) , 出水达到GB18918-2002的一级B类标准, 这表明Obral氧化沟工艺对城市生活污水的生物学指标也具有良好的改善效果。

结语

1.实际运行结果表明, Obral氧化沟工艺对城市生活污水的处理效果良好。当进水COD为374.9~574.5mg/L, NH3-N为29.0~51.4 mg/L, TN为36.5~56.5 mg/L, TP为1.4~5.1mg/L, COD为222~353 mg/L, SS为311~457.5 mg/L, 动植物油为1.9~5.9 mg/L时, 出水达到GB18918-2002的一级B类标准。

2.一年的运行结果显示, Obral氧化沟工艺可以平均去除90.6%的COD, 86.1%的NH3-N, 69.2%的TN, 72.1%的TP, 95.8%的SS以及67.1%的动植物油。

3.一年的运行周期显示, 出水氮磷在过半时间段能达到GB18918-2002的一级A类标准, 这对于三峡库区城市污水厂的提标升级具有借鉴意义。。

4.在三峡库区选择城镇污水厂工艺时, 尽管目前Obral氧化沟工艺较为常用, 但须综合考虑处理效果、占地面积等综合因素。

摘要:以实际投入运行的长寿区某城市污水处理厂为例, 主要介绍了该工艺在处理城市生活污水中的运用, 旨在为三峡库区重庆段城市污水处理提供运行经验。运行结果显示, 出水COD、NH3-N、TN、TP、SS、动植物油和粪大肠菌群均达到GB18918-2002的一级B排放标准, 部分时间段还满足一级A类排放要求。

关键词:Obral氧化沟,城市生活污水,运行效果

参考文献

[1] 李柏林, 张智, 陈杰云, 等.三峡库区污水厂典型工艺的脱氮技术研究[J].中国给水排水, 2012, 28 (11) :1-5.

[2] 邓荣森.氧化沟污水处理理论与技术.北京:化学工业出版社, 2006.

[3] 郭昌梓, 程飞, 陈雪梅.氧化沟的优缺点及发展应用型式[J].安徽农业科学.2011, 39 (22) :14288-14291.

[4] 张珍海, 郑涛..奥贝尔氧化沟工艺在城市污水厂处理中的应用[J].辽宁工程技术大学学报 (自然科学版) , 2009, 28 (4) :660-663.

[5] 李忠铭.污水处理厂氧化沟工艺流程存在问题及改进探讨[J].广东科技, 2010, 4:37-38.

[6] 张建新, 黄克毅, 邢磊, 等.改良氧化沟处理城市污水[J].水处理技术, 2007, 33 (3) :82-84.

[7] 邓荣森, 李良富, 王涛, 等.改良型Obral氧化沟工艺在康定县污水处理厂中的应用[J].给水排水, 2009, 35 (4) :30-33.

[8] 李元;李文婷;余占奎;张春霞;施凤英;牛宇;氧化沟 (Oxida-tion Ditch) 技术的新进展[J];科技信息 (学术版) ;2006年02期.