奥贝尔氧化沟在小城镇污水处理中的应用
摘要:根据小城镇污水的排放特点和其经济、 技术及管理状况 ,结合奥贝尔氧化沟的特点 ,实例说明奥贝尔氧化沟工艺在小城镇污水处理中应用的优越性。
关键词:小城镇;污水处理;奥贝尔氧化沟
据统计我国约有9亿人口居住在农村 ,随着全面建设小康社会的推进 ,小城镇建设将迅速发展。据预测 ,到 2010 年 ,全国城市将达到1 200个左右 ,建制镇达到 215 万～3 万个 ,全国村镇自来水普及率达到65 %[1 ]。而随着城市化进程的不断加快和城镇规模的日益扩展 ,经济的快速发展 ,必将带来生活污水和工业废水量的增加。小城镇数量多 ,呈分散型分布 ,目前其污水几乎没有处理就直接排放。在对我国水系污染源的追踪调查中也发现 ,目前各水域的污染主要来源于小城镇污水。所以小城镇污水治理是继大中城市污水治理后一个新的环境治理战略目标。选择适合小城镇污水处理的工艺是对小城镇污水进行处理的前提条件。
1 小城镇污水处理工艺选择应遵循的主要原则
小城镇的污水水量较小 ,一般在 5 万 m3/d 以下 ,变化系数较大 ,高低峰值明显;污水水质主要受经济发展的影响 ,一般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;污水排放体制多为合流制。
目前我国大部分小城镇的经济水平有限 ,对污水处理技术及其管理技术熟悉的人较少。所以在进行污水处理厂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 奥贝尔氧化的工艺及特点
奥贝尔(Orbal)氧化沟工艺起源于南非 ,发展于美国[2 ],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而受到国内外污水处理界越来越多的重视。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 ,由外沟道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 3 沟道体积分别占氧化沟总体积的 50 %～55 % ,25 %～30 % ,15 %～20 % ,外、 中、 内 3 沟道的溶解氧一般应控制在 0 ,1 ,2 mg/L[3 ]。其工艺特点如下:
1)特有的外、 中、 内沟道溶解氧分布形式为 0 ,1 ,2 mg/L ,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。奥贝尔氧化沟工艺的缺点是占地面积大 ,但对于用地不太紧张的小城镇污水处理来说影响不大。
3 奥贝尔氧化沟工艺在小城镇污水处理中应用的优越性
根据小城镇污水排放特点、 经济技术水平和工艺选择时应遵循的原则 ,结合奥贝尔氧化沟工艺的特点 ,认为奥贝尔氧化沟工艺可作为小城镇污水处理的首选工艺。下面结合河南省某小城镇污水处理厂的设计 ,说明奥贝尔氧化沟工艺在小城镇污水处理厂中应用的优越性。
该城镇污水厂设计流量为 215 万 t/d ,进水主要水质指标:ρ(BOD5 ) ≤180 mg/L ,ρ(COD) ≤450 mg/L ,ρ(SS) ≤230 mg/L ,ρ(NH32N) ≤40 mg/L ,ρ(TP) ≤410mg/L ;排水体制为合流制。采用奥贝尔(Orbal)氧化沟工艺 ,污水处理的工艺流程为:
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。
采用与此工艺接近的 A/O 法与之进行方案比较 ,工艺流程如下:
粗格栅 →提升泵站 →细格栅 →旋流沉砂池 → A/O池 →二沉池 →二氧化氯接触池 →排放。污泥处理流程同上。
两种工艺除了生物处理池不同外其他构筑物都相似。两种方案的技术、 经济指标对比见表1。由表1可见 ,奥贝尔氧化沟工艺在小城镇污水处理中应用的优越性。目前该工艺已投入运行 ,出水主要水质指标如下:ρ(COD) ≤60 mg/L ,ρ(BOD5 ) ≤20 mg/L ,ρ( SS) ≤20 mg/L ,ρ(NH32N) ≤15 mg/L ,ρ(TP) ≤ 115 mg/L。 符合污水二级处理的排放标准。
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4 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、 处理效果良好等优点非常适合经济、 技术、 管理有限的小城镇污水处理厂使用。
参考文献
[1]宋金凤. 小城镇污水处理厂建设走向何方[J ] . 中国环境报,2004 ,4 :29.
[2]颜秀勤.奥贝尔氧化沟的工程应用性能研究[J ] . 中国给水排水,1999 , (7) .
[3]符九龙. 水处理工程[M] . 北京:中国建筑工业出版社,2000 :1802181.
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