奥贝尔氧化沟在县级污水处理中的应用
奥贝尔(Orbal)氧化沟工艺起源于南非。发展于美国。是具有除磷脱氮功能的新型氧化沟工艺之一。因其在技术、经济上具有独特优势,受到国内外污水处理界越来越多的重视。 1奥贝尔氧化沟工艺特点 1.1工艺简介
常规奥贝尔氧化沟由外、中、内3个同心椭圆形沟组成。污水由外沟道进入。与回流污泥混合后。进入中间沟道再进入内沟道。污水在各沟道循环数十次到数百次。最后经中心岛的可调堰门流出。至二沉池在各沟道安装表曝机。进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。外、中、内三沟道体积分别占氧化沟总体积的50%~55%、25%~30%、15%~20%,外、中、内三沟道的溶解氧一般应控制在0、1、2mg/Lm。 1.2特点
1)特有的外、中、内沟道0、1、2mg/L溶解氧分布形式。可同时进行有机物的氧化降解和氮的硝化、反硝化。并可有效去除污水中的磷,出水水质好。
2)具有推流式和完全混合式两种流态的优点。且池容较大。循环流量大。因而具有较强的抗冲击负荷能力。并可减少污泥膨胀现象的发生。有利于难降解有机物的去除
3)污泥龄较长。使污泥量较少并趋于好氧稳定、可不设污泥消化池。从而简化工艺流程,投资省,管理方便
4)表曝机的使用可调节工艺系统的供氧能力,不仅使池内溶解氧值保持在最佳值。且表曝机设备简单。因而投资少、操作容易、控制灵活、对自动化程度依赖低、维护方便、运行稳定、节能效益显著。
5)合流制排水系统的城市污水处理厂采用奥贝尔氧化沟工艺时。将大大增加工艺运转的灵活性。尤其能有效地抵抗暴雨流量的冲击当然该工艺也有缺点。即占地较大。对用地不太紧张的县级污水处理来说影响不大
2在县级污水处理中的应用 2.1县级城市污水排放特点
县级城市的污水水量较小。一般在10万m3/d以下,变化系数较大中城市稍大:经济不发达地区的污水以生活污水为主。经济发达地区污水中工业废水所占的比重大:污水排放多为合流制 2.2工艺选择应遵循的主要原则
目前我国大部分县级城市的经济水平有限。对污水处理技术及其管理技术熟悉的人较少所以。工艺选择时应遵循以下原则:技术成熟可靠,出水水质好:具有除磷脱氮功能;尽量节省占地:建设和运行费用要低;管理简单,运转灵活:具有较强耐冲击负荷能力。 2.3用在县级污水处理中的优越性
奥贝尔氧化沟工艺可作为县级污水处理的首选工艺。结合河南省某县污水处理厂的设计,说明该_T艺在县级污水处理厂中应用的优越性该县污水处理厂设计流量为2。5万。进水主要水质指标:BOD≤180mg/L,COD≤450mg/L,SS≤230mg/L,NH3-N≤40mg/L,TP≤4。0mg/L;排水为合流制。采用该工艺,处理流程为:粗格栅-提升泵站-细格栅-旋-流沉砂池-奥贝尔氧化沟-二沉池-二氧化氯接触池-排放。污泥处理流程为:污泥泵站-浓缩脱水机-填埋。出水主要水质指标:COD≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS<20mg/L,NH3-N≤15mg/L,TP≤1。5mg/L,符合污水二级处理的排放标准。
该工艺与工艺流程、污泥处理流程、构筑物类同的A/O法比选,只是生物处理池不同。两方案技术经济对比见表1。 3结语
奥贝尔氧化沟工艺因其投资较少、工艺流程简单、运行管理方便、耐冲击负荷、处理效果良好,非常适合经济、技术、管理有限的县级污水处理厂使用。
奥贝尔氧化沟工艺关键设备的选型
奥贝尔氧化沟的预处理和污泥处理所需设备与其他工艺相似,不作详细描述。关键设备是曝气转碟和沉淀池的排泥桥,对其主要构造和性能要求阐述如下: 1、曝气转碟
曝气转碟属转盘类水平推流式表面曝气器,由盘片、水平轴及其两端的滚动轴承、减速机和电动机组组成。每片圆形的曝气转碟由两个半圆形部件组成。每对半圆形部件跨穿水平轴,组成整体的圆片,每个碟片可以拆装,便于调节安装密度,使整机达到所需的充氧能力,每米轴长一般装碟片3片至5片。碟片采用聚苯材料注塑或采用玻璃钢压铸而成,其中聚苯材料碟片自重较轻,动力效率较高,国内已有质量很好的合资产品。碟片表面布有梯形凸块,兼有供氧和推流搅拌的功能。水平轴采用厚壁无缝钢管制造,表面作特种防腐处理。驱支装置主要由减速机和电机组成。 曝气转碟的基本性能如下: 曝气转碟直径:1400mm;
适用转速:50-55rpm,经济转速:50rpm;
适用浸没深度:400-530mm,经济浸没深度:500mm;
单盘标准清水充氧能力:0.8-1.6kgO2/kw.h(以轴功率计); 适用工作水深:4-5m; 水平轴跨度:〈=10.0m; 安装密度:<5ds/m。 2、沉淀池排泥桥
奥贝尔氧化沟的污泥浓度(MLSS)较高,运行中一般在4-6克/升,回流污泥必须有较高的含固率。因此,对沉淀池和排泥设备有严格的要求。尤其是排泥设备,必须确保足够的排泥浓度,通常需要特殊的工艺和结构设计。在设备选择时应充分注意这一性能要求,保证实现奥贝尔氧化沟的整体工艺的优势。
奥贝尔氧化沟典型工艺流程
奥贝尔氧化沟典型工艺流程由下图所示:
与其它形式的氧化沟一样,奥贝尔氧化沟也具有工艺流程简单的优点。对于中小规模的城市污水厂,一般可不设初次沉淀池和污泥消化池。悬浮状有机物可在氧化沟内基本得到好氧稳定,这比设初沉池及单独处理初沉污泥要简便经济。当然,合理的工艺流程必须按照实际情况经充分的技术经济比较后确定。
奥贝尔氧化沟的预处理及污泥处理部分的流程与其他活性污泥法处
理工艺相似,不再赘述。
奥贝尔氧化沟典型构造和流程 氧化沟本身的典型构造和流程见下图:
奥贝尔氧化沟通常由三个同心的沟道组成,平面上为圆形或椭圆形。沟道之间采用隔墙分开,隔墙下部设有必要面积的通水窗口。沟道断面形状多为矩形或梯形。隔墙一般使用100-150毫米厚的现浇钢筋混凝土构造。各沟道宽度由工艺设计确定,一般不大于9米。有效水深以4-4.3米为宜。
原污水和回流污泥可进入外、中、内三个沟道,通常均进入外沟道。出水自内沟道经中心岛内的堰门排出,进入沉淀池。当脱氮要求较高时,可以增设内回流系统(由内沟道回流到外沟道),提高反硝化程度。
间歇式循环延时曝气活性污泥(ICEAS)工艺
ICEAS工艺是一种应用于市政污水和工业废水,并对生物脱氮除磷具有显著效果的水处理工艺。
ICEAS全称为间歇式循环延时曝气活性污泥法(Intermittent Cycle Extended Aeration),其最大的特点就是在反应器的进水端增加了一个预反应区,运行方式为连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),间歇排水,无明显的反应阶段和闲置阶段。污水从预反应区以很低的流速进入主反应区,对主反应区的泥水分离不会产生明显影响。由于ICEAS设施简单、管理方便,尤其是处理市政污水和工业废水方面比经典的SBR系统费用更省,因此在国内外受到了广泛重视。它是一种完全自动化的、基于“时控”的、可以有效防止流量和冲击负荷的工艺,容易扩建,出水水质良好。最早于20世纪80年代初在澳大利亚兴起,因其工艺设施简单,管理方便,国内外均得到广泛应用,目前全球已有超过500个的连续进水ICEAS工艺污水处理设施。 ICEAS是连续进水工艺,不但在反应阶段进水,在沉淀和滗水阶段也进水。污水进入预反应区后,通过隔墙底部的连接口以平流流态进入主反应池,在主反应池中进行间歇曝气和沉淀滗水,成为连续进水、间歇出水的SBR反应池,使配水大大简化,运行也更加灵活。ICEAS工艺中各操作单元的作用为:
A、曝气阶段 由曝气系统向反应池内间歇供氧,此时有机物经微生物作用被生物氧化,同时污水中的氨氮经微生物硝化反硝化作用,达到脱氮的效果。
B、沉淀阶段 此时停止向反应池内供氧,活性污泥在静止状态下降,实现泥水分离。
C、滗水阶段 在污泥沉淀到一定深度后,滗水器系统开始工作,排出反应池内上清液。在滗水过程中,由于污泥沉降于池底,浓度较大,可根据需要启动污泥泵将剩余污泥排至污泥池中,以保持反应器内一定的活性污泥浓度。滗水结束后,又进入下一个新的周期,开始曝气,周而复始,完成对污水的处理。