常规活性污泥法及一体化氧化沟新工艺处理生活污水的效果分析
摘 要 对常规活性污泥法和一体化氧化沟工艺在中原油田基地污水厂的应用效果进行了对比分析。 月度抽查对比监测发现，两种生物处理法对有机物均有较好的去除效果。一体化氧化沟工艺是一种新型的生活污水处理技术，它对 SS、NH3-N的去除效果优于常规法。连续三天的日均值监测结果表明，新工艺对各种污染物的去除效果达到 91％以上。这种工艺集通氧、沉淀、废渣分离和回收为一体，占地面积小，操作简单，在中原油田污水站取得了较好的应用效果。
关键词 中原油田 生活污水处理 一体化氧化沟工艺 应用效果
0 引 言
中原油田基地污水处理厂于 1988 年建成投产，该装置采用常规活性污泥法，日处理 3 万方生活污水。多年来运行平稳，处理效果达到国家排放标准要求。随着人口增长，雨水、污水管网合并，原装置不能满足日处理量的增大，2003 年，建成采用一体化氧化沟工艺的扩建工程， 新装置日处理 4 万方生活污水,油田基地具备日处理 7 万方生活污水的能力，占全市城市生活污水处理的一半。 氧化沟是一种简易的活性污泥系统， 由活性污泥在闭合的曝气渠道中循环流动， 通过活性污泥中的微生物对污水中的有机污染物不断地进行降解和去除，达到净化污水的目的， 一体化氧化沟是近年来发展的新技术，是对普通氧化沟的改进，将曝气净化与固液分离合并在一个沟内组成。 中原油田扩建工程是目前国内采用该技术日处理量最大的项目，工程于 2003年 6 月建成并进行调试运行， 2004年 10 月通过验收。
1 工艺流程对比分析
常规活性污泥法，是利用活性污泥的吸附作用和分解作用，使污水得到净化的生物处理法。适合于食品、酿造、石油化工、城市生活污水等含有机物高的 污水处理。 工艺上采用沉淀、 过滤、 曝气和二次沉淀，曝气池和二次沉淀池是主要装置。运行条件是：供给充足的氧，适当的温度 10～50℃,养料，pH值 6～9，BOD5、氮、磷成一定比例，污水中毒物在细菌能承受的范围内。
一体化氧化沟工艺， 将曝气净化与固液分离合并在一个沟内，形成集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体的新型反应器，充分利用设备和空间，省去了初沉池、调节池、二沉池和消化池[1]，具有诸多优点。运行条件与常规活性污泥法基本相同，只是一体化氧化沟在设计时要考虑：污泥龄，污泥停留时间，缺氧段到厌氧段、好氧段到缺氧段的回流比，曝气设备、水下推进器、固液分离器的功率和数量等。
2 处理效果对比分析
旧装置稳定运行多年，每月进行监督性监测。2004 年扩建工程投产试运行期间，我们对新装置和 旧装置的进、出口水进行监测，通过数据分析能反映各装置的处理效果。
2.1 月度监测结果
收集了四至八月和十月份两种处理设施的监测数据，九月份因故未监测旧装置的水样，各月份监测结果汇总见表 1。除悬浮物多次超标、旧装置氨氮超标外，其它指标均符合 GB8978—1996《污水综合排放标准》的二级排放标准。
2.2 日均值监测结果
十月中旬， 新装置进行验收， 按照GB18918—2002[2]要求，连续三天进行日均值的采样监测，同时对旧装置也进行了日均值的监测，结果见表 2。
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从监测结果看，新装置出水符合 GB18918—2002对出水排入区域规定的二级标准要求，甚至达到一级标准的B 类标准。
2.3 监测结果对比分析
各项目的月度平均值计算出的新、 旧装置去除率对比，由监测结果可知：常规活性污泥法和一体化氧化沟法对 COD、BOD5 和 OIL 的去除率相近，分别达到82％、68％和57％以上；对SS、NH3-N 的去除率新装置优于旧装置，旧装置的去除率分别是 46％、25％，新装置分别是 62％、78％，可见一体化氧化沟法除对有机物的去除效果较好外，对去除总氮、总磷的效果也较好。
连续3天各项目的日均值，计算平均值得出新、旧装置对各污染物的去除率， 新、 旧装置均运行稳定，处理效果除旧装置处理氨氮较差外， 其它项目的去除率均达到 84％以上，新装置各项目均优于旧装置。
3 日常管理对比分析
常规活性污泥法是比较好的微生物治理方法， 有运行费用低，操作稳定，出水水质较好等优点；但运行操作比其它物理、化学法要复杂，对活性污泥的生长条件要及时监控和掌握， 保证曝气设备及其它污泥回流、污泥干化等机械设备的正常运转。 一体化氧化沟集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体， 构造具有特殊性， 系统的充氧、 混合、流速、 沉淀等因素相互制约， 控制难度比常规法更大。常表现为：① 污泥回用量无法控制，很难根据系统运行情况及时调整；② 发生污泥上浮、流失，没有补救措施，无法强制回流保证系统的正常运行；③ 污水处理系统运行状况理化和生物指标的监测采样点较难选取。
为了保证沟内水的一定流速， 一体化氧化沟安装有 5 台大功率水下推进器和曝气转刷装置， 沟内水流阻力大，增加了运行动力消耗，使用了大功率水下推进器和曝气转刷装置。两台水下推进器位置不好，开启后，由于回流污泥闸板上方墙壁的阻挡，对南流的混合液产生反作用，打破污泥沉淀条件，致使泥水分离区南边浮渣槽边部分污泥沉淀效果差。 一体化氧化沟要求水下设备耐腐蚀、耐磨损、绝缘不漏电等。 两装置日常管理均是防机械故障， 控制适当的污泥龄和缺氧、厌氧、耗氧间的回流比，控制各段适当的溶解氧含量等。
4 结 论
◆ 常规活性污泥法和一体化氧化沟法对耗氧有机物的去除都有较好效果， 一体化氧化沟法比常规活性污泥法在除氮、除磷方面有更好的效果。一体化氧化沟在设计时， 把除氮、 除磷作为重要的设计指标之一。
◆ 一体化氧化沟工艺能节约占地面积，形成立体循环，降低投资成本，处理量大，运行费用较低，适合于城市生活污水的处理。
◆ 一体化氧化沟工艺存在的弊端是系统控制、运行管理难度大，设备能耗大，设备日常维护困难。
◆ 两装置稳定运行状况下，新装置对各污染物的去除效果均优于旧装置， 新装置对各项目的去除率均达到 91％以上。旧装置对氨氮的处理效果较差，其它项目的去除率能达到 84％以上。
◆ 两装置在控制悬浮物方面均要进一步加强，由于来水变化大，或突然进入大量雨水，破坏氧化池内活性污泥的生长环境，大量活性污泥死亡，沉淀、分离不完全，造成悬浮物等超标。所以，要进一步加强抗来水冲击的管理和工艺方面的研究。
参 考 文 献
[1] 夏世斌,刘俊新.立体循环一体化氧化沟处理城市污水研究.中国给水排水,2002,6(11)
[2] GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》
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