污水处理厂氧化沟工艺脱氮除磷提升改造探究

污水处理厂氧化沟工艺脱氮除磷提升改造探究

郎林

上海市政工程设计研究总院集团第六设计院有限公司，安徽合肥 230031

摘要：为了更好地推进可持续发展战略，构建更加完善的污水处理体系是非常有必要的。现如今，氧化沟工艺已经成为国内外各大污水处理厂的主流污水处理方式，但由于各种因素的限制和影响，在污水脱氮除磷工作方面依旧存在以及大的提升改造空间。本文结合污水处理厂实际情况，就氧化沟工艺脱氮除磷提升改造进行详细探究，旨在提升我国污水处理厂的工作效率，推进我国环保事业的持续发展。

关键词：污水处理厂； 氧化沟工艺； 脱氧除磷； 改造探究

我国由于地理特征、人口、城市发展需要等因素的限制，呈现水资源分配不均、水资源利用率不高以及水资源浪费等不良现象，因此，将各种生活工业污水经过处理循环再利用就具有非常现实的意义。当前针水体污染物以及我国规定的污水排放标准，污水处理厂多采用氧化沟工艺进行污水脱氮除磷处理，但一般的污水处理厂在进行该工艺进行污水处理过程中，受多种外界因素的影响，使得脱氮除磷效果难以满足当前日益提升的污水排放标准。为了提升污水处理厂的处理效率，应该在氧化沟工艺的基础上，就脱氧除磷技术进行进一步的升级，以此来推进经济社会全面和可持续发展。

1. 氧化沟工艺概述

氧化沟工艺是当前处理污水的常用技术，其主要原理就是将污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，让污泥在循环中进一步与污水充分混合，使污泥中的微生物与污水中的有机物充分反应，然后混着污泥的污水进入二沉池，进行固液分离，最终使污水得到一定程度的净化。

氧化沟工艺具有以下特点：第一，具有推流式和完全混合式的特点，可有力地克服短流和提高缓冲能力。氧化沟工艺可以有效杜绝污水混合液出现短流的现象，又可以增大混合液的稀释倍数，从而提高混合液整体的缓冲能力，有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。第二，具有明显的溶解氧浓度梯度，有利于形成硝化—反硝化的生物处理条件，同时还可以通过反硝化很好地补充硝化过程中消耗的碱度。第三，功率密度不均匀分配有利于氧的传质、液体混合和污泥絮凝。该特点使得氧化沟的处理能力高于其他生物处理系统，其主要原因就在于它具有独特的水力混合性能，这种混合作用对于有机碳、氨、硝酸盐和固体的去除皆有重要作用。第四，整体工艺节能效果显著。由于氧化沟工艺遵循动量守恒原则，一旦池内混合液被加速到所需流速时，维持循环所需要的水力动力只要克服沿程和弯道的水头损失即可，在循环流动中产生的循环或对流混合能够增强其自身的搅动作用。这样，为了保持使固体悬浮的速度，所需要的单位容积动力就大大低于其他系统，极大地降低了污水处理成本。

2. 传统脱氮除磷技术的不足

1. 污水处理厂进水水质难以控制

虽然国标里并没有规定污水进水水质，但污水处理厂本身的处理能力是有一定上限的。以一般生活污水为例，污水处理进水水质都有一个大致的范围，如COD一般在200-400mg/L，NH3-N在30-50mg/L，SS在200mg/L左右。但从实际的工作情况来看，很多污水处理厂进水水质严重超标，导致污泥负荷过高，使得氧化沟难以对污染物进行充分的分解，极大地影响了污水的处理效果，因此，污水处理厂本身应该适当的对进水水质进行一定的控制，以此来保证污水处理的效率。

2. 氧化沟内溶氧浓度难以提升

在氧化沟实际运行管理过程中，溶解氧（DO）的控制在其中占有非常重要的一环，在进行脱氮除磷过程中，曝气池中的溶解氧应该控制在2.0-3.0mg/L，如果溶解氧含量低于2.0mg/L，则污水的硝化反应将会受到极大的抑制，进而延缓了污水脱氮效率。对大多数污水处理厂实地调查后可以发现，溶解氧大多低于1.5mg/L，证明氧化沟溶解氧浓度并不满足实际的工作需求。所以，在进行氧化沟提升改造过程中，提升氧化沟内部溶氧度是非常有必要的。

3. 氧化沟内部容积较小

为了更好地提升氧化沟脱氮除磷效率，污水处理厂首先需要保证污泥的泥龄足够长，其次应该让污水在氧化沟内部可以实现较长时间的停留，最后应该保证足够好的氧区容积和缺氧区容积等硬性条件，而提升氧化沟内部容积则是有效满足以上要求最为直接的措施。在实际考察中可以发现，由于污水处理厂氧化沟内部容积较小，严重限制了污水处理效率，再加上污水处理任务重，进而难以满足脱氮除磷的要求。

3. 氧化沟工艺脱氮除磷提升改造措施

1. 控制好进水水质，保证进水水质的稳定

保证进水水质的稳定性可以最大限度地发挥氧化沟工作效率，而控制好进水水质应该从以下几点入手：首先，做好对污水源的监控，设置多个进水控制阀门，对污水进行有效控制。其次，在氧化沟前增加一个或多个污水循环，对进水水质进行有效调控，以此来保证进水水质的稳定性。最后，收集本地污水水质监控数据，有针对性地完善进水水质监控的规范要求。

2. 增加池深，减小氧化沟占地面积

与其他污水处理工艺相比，氧化沟工艺的占地面积非常大，且为了提升污水脱氮除磷效用，对氧化沟内部容积进行拓容是非常有必要的，但因为我国城市化进程的加快，有效用地越来越紧张，污水处理厂只能在已有的使用面积基础上进行改造，也就是在氧化沟原有占地面积不变的基础上，结合当地污水水质，适当地增加池深，以此来提高污水处理效率。

3. 增强氧化沟工艺的整体性能，提高工艺一体化程度

氧化沟工艺本身的连续性非常强，为了更好地提升整个工艺的工作效率，减少因为人为操作不当引发的各种问题，在对其进行升级改造过程中，应该结合当前市场先进技术，增设一些自动化程度较高的设备，以此来让整个氧化沟工艺实现自动一体化，这样不仅可以极大地减少人力资源的投入，还可以让整个污水处理过程变得更为直观明了，进一步节省了污水处理成本。

4. 进一步提高污水的处理效果

随着环保问题的日益突出，我国对污水处理排放标准制定得越来越严格，各种污水处理工艺也在不断地推陈出新，因此，为了更好地适应新的国家污水排放标准，以及严格的地方污水排放标准，氧化沟升级改造应该结合地方实际情况，吸收其他优秀工艺的优点，探寻处理质量和处理成本之间的平衡点，以此来进一步提高氧化沟污水处理效果。

4. 结束语

现如今，氧化沟污水处理工艺虽然已经非常成熟，但面对越来越严格的污水排放标准，研究人员需要结合当地实际情况，从控制进水水质、提升氧化沟内部容积、提高氧化沟荣氧浓度、进一步完善整个工艺流程等方面进行升级改造，以此来提升污水处理厂的处理效率，更好的维系当前良好的生态环境。

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