1、污水處理廠一體化氧化溝工程設計的探討污水處理廠一體化氧化溝工程設計的探討 氧化溝工藝因其構筑物簡單和運行管理方便等優點，在污水處理工程中被廣泛采用。一體化氧化溝技術是污水處理一體化技術在氧化溝工藝領域發展起來的一種污水處理新技術，又稱合建式氧化溝。一體化氧化溝是指充分利用氧化溝較大的容積和水面，在不影響氧化溝正常運行的情況下，通過改進氧化溝部分區域的結構和在溝內設置一定的裝置，使水泥分離過程在溝內完成的氧化溝。 河南濮陽市中原區某污水處理廠擴建工程建設總規模為 4.0 萬 m3/d，采用一體化氧化溝工藝，污水排放標準執行城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)一級 B 標準。

2、1 1 一體化氧化溝特點一體化氧化溝特點 一體化氧化溝在普通氧化溝基礎上，將曝氣凈化與固液分離合并形成集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體的新型反應器。 一體化氧化溝具有以下幾個特點:工藝流程短，構筑物和設備少，故投資省、占地少、能耗低;處理效果穩定可靠，其 BOD5，SS 的去除率在 90%以上，COD的去除率在 85%以上，同時也能較好的脫氮除磷;運行穩定、管理方便、設備故障率低;污泥無泵自動回流，減少了污泥膨脹的可能，產生的剩余污泥量少，污泥穩定，易脫水;固液分離器采用獨特的固液分離原理，表面負荷大，能承受較大的水質和水量變化，占用面積小。 一體化氧化溝設計要點：在氧化溝的設計中，

3、要保證渠內循環，水流速度不小于 0.3m/s，以維持活性污泥的懸浮狀態，防止污泥在渠中沉降。 側溝固液分離器是一種具有獨特工作原理的高效固液分離設施，與一般二沉池比較，側溝固液分離器有效高的表面負荷，表面負荷為 50m3/(m2d)左右時，側溝出水 SS 一般穩定在 20mg/L 以下。 只要在側溝內污泥絮凝形成懸浮層，阻擋攔截作用就存在，同時隨著懸浮層密度增大，重力沉降性能還有所改善。因此，側溝固液分離器對污泥沉降性能的變化有較強的承受能力。 分離器宜設置在氧化溝流態較好的區段內，若分離器前設有轉刷，則二者之間的距離應足以使氣水分離，且二者之間應考慮整流措施。分離器不宜設在水流紊動強烈的位置

4、，主溝的流態越均勻越穩定，側溝的分離效果就越好，并且側溝應離轉刷有足夠的距離，以保證氣水充分分離，避免氣泡在側溝內釋放。 2 2 工程實例工程實例 濮陽市中原區現有污水處理廠規模 3.0 萬 m3/d，采用活性污泥處理工藝，處理后水質達到國家污水綜合排放標準二級排放標準。隨著基地的發展，人口的增加，原有污水處理廠已經不能滿足基地的污水處理要求，擴建基地污水處理廠顯得很迫切。 2.1 設計污水量 中原區污水處理廠服務面積達到 25 平方公里，服務人口大約 20.5 萬，居住區平均用水量定額取 220L/人.d，按 80% 生活用水量確定污水量為 4.4 萬 m 3/d。據中原區提供的資料，工業廢

5、水排放量占污水處理廠污水排放量的 20左右。結合污水量、污水處理廠現有場地情況、考慮城鎮化水平的提高，確定中原區污水處理廠設計規模為 7.0m 3/d，即續建工程設計規模 Q4.0m 3/d。 2.2 設計進、出水水質 根據安全環保監理總站對水質監測結果，污水處理廠設計進水水質范圍：設計進水水質為：COD：250mg/L，BOD5：100mg/L，SS：130mg/L， NH3 3N：30 mg/L，PO43P：4mg/L。 根據濮陽市環保局要求，污水處理續建工程出水水質執行污水綜合排放標準（GB89781996）一級 B 標準：BOD520 mg/L，CODCr60 mg/L，SS20 mg

6、/L，NH3 3N15 mg/L，PO43-P 達到二級標準：PO43-P1.0 mg/L。 2.3 工藝設計具體流程 工藝設計具體流程如圖所示： 工藝流程圖工藝流程圖 2.4 主要構筑物及設備參數 （1）粗格柵井。1 座，分 2 格，鋼筋混凝土結構，平面尺寸：10.01.2 m。過柵流速：v=0.51.0m/s；柵條間隙：=20mm；柵條總寬：B=1.50m；安裝角度：=75；格柵井進水管與原有格柵井進水管用閘門井連通，既可將兩種工藝獨立運行，同時，又可滿足利用擴建工程處理近期污水量，將原有工藝進行改造。 （2）污水提升間及吸水井。1 座，鋼筋混凝土結構，與粗格柵井合建。按 4.0104m3

7、/d 設計，Kz=1.35。內設 4 臺污水提升泵，Q =800m3/h；H=16m，N=55kW，3 用 1 備。吸水井平面尺寸：14.010.0m，有效容積 V=300 m3，有效水深 H=2.0m。 （3）細格柵渠。1 座，分 2 格，鋼筋混凝土結構，平面尺寸：7.01.6m。過柵流速：v=0.6m/s；柵條間隙：=5mm；柵條總寬：B=800mm；安裝角度：=75；選用回轉式格柵除污機共 2 臺 （4）旋流沉砂池。2 座，鋼筋混凝土結構，與細格柵渠合建。池子直徑 上=3.65m， 下=1.5m 水力停留時間：t=34s； 每座沉砂池設有除砂機 1臺，N=0.75kW，吸砂泵 1 臺，Q

8、=510m3/h，出口壓力 P=0.4Mpa。螺旋式砂水分離器 1 臺，處理量為 Q=512l /s，螺旋直徑 260mm，N=0.37kW。 （5）一體化氧化溝。2 座，鋼筋混凝土結構。平面尺寸：155.41 m，有效水深 4.5m。 厭氧區有效容積：2740 m3；缺氧區有效容積：2730 m3；主溝有效容積：22626 m3（含側溝 3900 m3）；厭氧區水力停留時間：1.6h；缺氧區水力停留時間：1.6h；主溝水力停留時間：13.6h；主溝 MLSS：4000mg/l；側溝沉淀區水力負荷：1.88 m3/ m2h；污泥內回流比：10%30%；主溝 BOD5 容積負荷FV=0.159k

9、g BOD5/ m3；每座厭氧池設低速潛水推流器 2 臺，葉輪直徑 1800mm，電機功率 1.5kW，主軸轉速 42r/min;每座缺氧池設 1 臺低速潛水推流器，葉輪直徑 1100mm，電機功率為 3.0kW，主軸轉速 135r/min;每座一體化氧化溝主溝內設有 9m 長轉刷曝氣機 5 臺，工作水深為 300mm，標態下清水充氧效率為8.22kgO2/m時,N=45kW，4 用 1 備，設有 7 臺高速潛水推流器，640mm，主軸轉速 303r/min，N7.5kW臺，保證溝內流速大于 0.3m/s。同時，在側溝設有沉降分離組件 225 組和 1 臺行車式刮沫機，刮沫機軌距 4.5m，行

10、車速度為2m/min，驅動功率為 0.55kW。 一體化氧化溝側溝出水采用穿孔集水管 DN200 進入集水槽，再通過電動回轉堰門出水排入出水管。電動回轉堰門長度 5.0m，堰門最大調節高度 500mm，電機功率為 0.75kW。 同時，根據 MLSS 測定結果，若主溝里 MLSS 大于 4000 毫克升，則打開排泥閥將側溝污泥排到集泥池。 （6） 集泥池，1 座，鋼筋混凝土結構。有效容積 V=144m3。為保證除磷效果，將集泥池污泥回流到厭氧池，回流比為 10%30%。剩余污泥用泵提升至污泥濃縮池， Q25m3小時，H14m，N2.2kW，2 臺，1 用 1 備。 （7）污泥濃縮池。1 座，鋼

11、筋混凝土結構。按 7.0104m3/d 規模設計。濃縮池直徑：=8.0m；有效水深：H=4.5m；污泥濃縮時間：t=12h；濃縮后污泥含水率：97%； （8）吸泥井。1 座，鋼筋混凝土結構。有效容積 V=48m3，內設污泥提升泵 2臺，1 用 1 備，Q=25m3/h，H=8m，N=1.5kW。 3 3 工程投資及成本分析工程投資及成本分析 投資估算范圍包括：污水處理、污泥處理程、其他附屬建筑、公用工程等。工程總費用 5499.8 萬元，本項目達產年總成本 1311 萬元，單位污水處理成本0.45 元米3，年經營成本 938 萬元，單位污水處理經營成本 0.32 元米3, 收費標準為 0.48

12、 元/米3。項目收費在 12.5 年中可回收全部投資。本工程達產后避免了城市污水未經處理直接排入附近水體，每年可減少 BOD5 排放量3614 噸，CODCr 排放量 7556 噸，SS 排放量 5512 噸，氨氮排放量 565.8 噸，PO43-P 排放量 87.6 噸，環境效益顯著。 4 4 運行效果運行效果 根據油田監測站采樣的監測顯示，該系統對 COD 的去除率為 6992%；氨氮的去除率81%，一般可達 91%；SS 的去除率為 6992%；氨氮的去除率均78%。從污水處理廠投入運行以來，整個污水處理廠各個構筑物均正常運轉，出水各項生化指標均滿足城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918 一 2002)一級 B類標準規定值。 5 5 結束語結束語 從某污水處理廠的實際運行情況來看，文中所述設計參數取值是合理可行的，一體化氧化溝工藝的處理效果完全滿足國家城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918 一 2002)的相關要求和規定，而且該工藝具有構筑物少、設備數量少、設備裝機功率低、運行成本低、建設費用低、運行管理方便等優點。一體化氧化溝通過對氧化溝的技術改造，其工藝進一步得到完善，優化了氧化溝的運行模式。 工程實踐表明，使用一體化氧化溝污水處理效果更好，脫氮更為明顯，而且運行操作方便。在我國目前的技術、經濟條件下，可以認為是一種適合我國國情、行之有效的污水處理