1、地處西北高原的表曝型氧化溝處理廠設(shè)計(jì)摘要：介紹了采用國(guó)產(chǎn)大功率倒傘曝氣機(jī)的表曝型氧化溝設(shè)計(jì)及設(shè)備選型，指出了在運(yùn)行中應(yīng)注意的問題，供設(shè)計(jì)人員參考。關(guān)鍵詞：表曝型氧化溝除磷脫氮倒傘曝氣機(jī)DesignfrasteaterTreatentPlantUsingSurfaeAeratinTypexidatinDithinNrthestPlateauAbstrat:Thepaperainlyintrduehtdesignthexidatindithhihadptingthedestireverseubrellaaeratrinthenrthestplateau.Keyrds:surfaeaeratrtyp

2、exidatindith、nitrgenandphsphrusreval、reverseubrellaaeratr西北地區(qū)海拔1200米某污水處理廠設(shè)計(jì)水量Q=300003/d，進(jìn)出水水質(zhì)參數(shù)如下表：表1單位：g/L名稱DrBD5SSNH3-NTNTp進(jìn)水30012018030404出水6020201511污水處理工藝流程確定由進(jìn)水水質(zhì)可知，其BD5/Dr=0.40.3、BD5/NH3-N=4.674、BD5/TP=304520，可生化性較好且滿足生物脫氮除磷的要求。因此采用了如圖1所示的工藝流程共2個(gè)系列。圖1工藝流程圖2主要構(gòu)筑物2.1厭氧池容積確實(shí)定為防止污泥膨脹，厭氧池設(shè)計(jì)均分為三格，

3、以推流的方式運(yùn)行。第一格停留時(shí)間30in中有機(jī)物濃度較高、F/值較大，因此可有效地抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，保證后續(xù)氧化溝內(nèi)污泥沉降性能良好；同時(shí)二沉池回流污泥與中的微量硝酸鹽在第一格內(nèi)能很快地被去除，消除了后續(xù)工藝對(duì)磷去除的不利影響。經(jīng)過預(yù)處理后，在沒有溶解氧和硝態(tài)氮存在的厭氧條件下，兼性細(xì)菌可在后面兩格內(nèi)將溶解性BD5轉(zhuǎn)化成低分子發(fā)酵產(chǎn)物，生物聚磷菌將優(yōu)先吸附這些低分子發(fā)酵物，同化成細(xì)胞內(nèi)碳源存儲(chǔ)物，并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放，最終通過好氧過量吸收的剩余污泥排放將磷從系統(tǒng)中出去。本工程設(shè)計(jì)厭氧池停留時(shí)間為1.5h，保證磷的釋放到達(dá)約80%。工藝尺寸為：LBH有效=32.07.04.23，超高0.6。2.2

4、缺氧區(qū)及氧化溝主體容積確實(shí)定由德國(guó)ATV標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算公式可知：設(shè)計(jì)LSS=4000g/l，T=10那么=S.F1u0=17.5d式中u0硝化菌比生長(zhǎng)速率，u0=0.47e0.098T15(N/N+100.051T-1.158)(D0/k0+D0)(1-0.833(7.2-pH)，其中N為出水NH3-N含量，N=15g/l、D0=2g/l、氧的半速常數(shù)k0取=1.3g/l。S.F平安系數(shù)，考慮北方地區(qū)氣溫較低，S.F取3.0。對(duì)于中小型污水處理廠而言，單獨(dú)處置污泥造價(jià)偏高，本工程設(shè)計(jì)經(jīng)氧化溝后污泥相對(duì)穩(wěn)定，確定污泥齡為18d。那么剩余污泥產(chǎn)率Y=K0.6SS進(jìn)水/BD5進(jìn)水+1-0.0720.6

5、F/1+0.08F=0.988kgSS/kgBD5.d式中F溫度修正系數(shù)，F(xiàn)=1.072(T-15)K水質(zhì)變化系數(shù)，一般在0.80.9之間，本設(shè)計(jì)取0.9那么V總=QYBD5LSS=15000180.988120/400080003，水力停留時(shí)間t3=12.8h。污泥負(fù)荷Nv=QBD5/LVSSV=0.08kgBD5/kgVSS.d其中LVSS=LSS0.70=2800g/l，在0.050.15kgBD5/kgLVSS范圍內(nèi)。缺氧區(qū)容積取氧化溝總池容的18%，那么V1=14403，HRT2.3h。工藝尺寸為：LBH有效=32.010.74.23，超高0.6。氧化溝主體部分工藝尺寸為：L總BH有

6、效=54.232.04.23，超高0.6。2.3需氧量確實(shí)定計(jì)算得出總需氧量AR=氧化有機(jī)物需氧量細(xì)胞內(nèi)源呼吸需氧量硝化過程需氧量脫氮過程產(chǎn)氧量=184.5kg2/h，轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)需氧量：(SR)=ARs(20)/(s(t)-)1.024(t-20)式中不同污水的氧轉(zhuǎn)移速率參數(shù)，取0.9不同污水的飽和溶解氧參數(shù)，取0.97大氣壓修正參數(shù)，1200米時(shí)大氣壓=88350PaS溫度T時(shí)飽和溶解氧其中t=20計(jì)算得出SR=323kg2/h。曝氣機(jī)動(dòng)力效率?。?.1kg2/k那么需配置功率數(shù)N=323/2.1=154k氧化溝的平面布置如圖2所示：圖2脫氮除磷氧化溝系統(tǒng)平面布置圖3設(shè)備、儀表選型及說明

7、3.1厭氧池為防止污泥沉降并保證0.3/s的流速，厭氧池設(shè)計(jì)攪拌功率密度為7.0/3，采用3臺(tái)GQT022480功率2.2k/臺(tái)的潛水高速推進(jìn)器，可有效防止污泥沉積，兼具攪拌混合和推流的功能；同時(shí)設(shè)置一臺(tái)LSS計(jì)及RP儀，對(duì)厭氧段進(jìn)展在線檢測(cè)，分析是否存在磷的釋放和吸收。并通過RP(氧化復(fù)原電位)值的變化及N3-N的濃度來調(diào)整污泥外回流比，使厭氧池處于厭氧環(huán)境。實(shí)際運(yùn)行說明：當(dāng)明顯存在磷的釋放和吸收時(shí)，厭氧池的硝酸鹽濃度在0.5g/L以下，同時(shí)由于系統(tǒng)中溶解氧濃度極低D0.05g/l且厭氧氨化作用，造成復(fù)原物種D及NH4+-N濃度積累，氧化復(fù)原電位值會(huì)突然下降，一般降至-150v-250v左右

8、。3.2缺氧池采用2臺(tái)DQT0551800功率=5.5k/臺(tái)的潛水低速推進(jìn)器，功率密度7.6/3；調(diào)節(jié)氧化溝好氧區(qū)混合液回流至缺氧池的內(nèi)回流控制閘門采用LB2.01.5型，控制范圍：100%600%。同時(shí)，設(shè)置一臺(tái)RP儀與內(nèi)回流控制閘門組成閉環(huán)控制，通過RP檢測(cè)數(shù)值確定內(nèi)回流閘門的開啟角度，從而有效保證反硝化處理效果。由于在缺氧區(qū)內(nèi)N3-N復(fù)原成N2，濃度將逐漸降至最低，而NH4+-N濃度那么因?yàn)榛|(zhì)持續(xù)推流累積而增高，因此氧化復(fù)原電位將下降至-30v-45v左右，實(shí)際檢測(cè)運(yùn)行正常情況下RP值在-3744v范圍內(nèi)變化。3.3氧化溝主體反響區(qū)本工程選用90k、DS350型大倒傘外表曝氣機(jī)兩臺(tái)，總

9、供氧量=902.12=378kg2/h，氧充裕55kg2/h。從節(jié)能方面考慮采用一臺(tái)變頻調(diào)速曝氣機(jī)充氧量90189kg2/h、一臺(tái)恒速曝氣機(jī)充氧量189kg2/h。根據(jù)工藝要求，氧化溝前置缺氧區(qū)應(yīng)保證為缺氧狀態(tài)才能到達(dá)預(yù)期的反硝化處理效果，因此，靠近內(nèi)回流閘門的曝氣機(jī)采用變頻，在滿足充氧要求的同時(shí)盡量防止對(duì)回流混合液溶解氧的影響。同時(shí)在附近配置一臺(tái)D計(jì)，組成閉環(huán)控制，通過改變曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變混合液中的溶解氧值，使其到達(dá)最正確工況。氧化溝出水端為有效保證段溶解氧2g/l，設(shè)計(jì)該處曝氣機(jī)為恒速，并設(shè)置在線檢測(cè)D計(jì)一臺(tái)。溝中還設(shè)置了一臺(tái)LSS計(jì)，用于在線檢測(cè)污泥濃度。4運(yùn)行結(jié)果該廠自投產(chǎn)以來運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好見表2，運(yùn)行費(fèi)用僅為0.240.26元/3。表2運(yùn)行結(jié)果單位：g/L工程DrSSNH3-NTp進(jìn)水22414823.62.1出水39.017.68.480.87注：進(jìn)水流量為6463/h，水溫145應(yīng)注意的問題為保證氧化溝系統(tǒng)在寒冷條件下可以穩(wěn)定運(yùn)行，防止曝氣機(jī)葉輪和軸在嚴(yán)寒氣候下產(chǎn)生冰棱，可對(duì)設(shè)備采取一定的保溫措施：在倒傘曝氣機(jī)安裝平臺(tái)上，建造方亭，高度不小于3500。夏天可遮陽(yáng)，冬天用加芯保溫版材質(zhì)圍起，內(nèi)用電暖器加熱空氣保溫，可有效改善寒冷氣候下的工藝狀況；同時(shí)可消減噪音，改善污水處理廠環(huán)境條件。應(yīng)脫氮與除磷兼顧，即努力控制氧化溝系統(tǒng)內(nèi)的硝化和反硝化以降低回