Orbal型氧化沟在处理酒精废水过程中的脱氮效果研究

2014-07-27刘纯显周云明张冬晓高艾香

创新科技 2014年22期

关键词：溶氧硝化污泥

刘纯显周云明郭伟张冬晓高艾香

（1.中聚天冠生物能源有限公司，河南南阳 473000；2.河南天冠企业集团有限公司，河南南阳 473000）

Orbal型氧化沟在处理酒精废水过程中的脱氮效果研究

刘纯显1周云明1郭伟2张冬晓2高艾香2

（1.中聚天冠生物能源有限公司，河南南阳 473000；2.河南天冠企业集团有限公司，河南南阳 473000）

通过对天冠集团生物能源公司O rbal型氧化沟脱氮效果的追踪观察，分析氧化沟内溶氧、有机负荷对硝化反硝化的影响，对生产车间提高O rbal型氧化沟脱氮效果提出建议。

O rbal型氧化沟；酒精废水；脱氮

氧化沟（Oxidation Ditch，简称OD）又名氧化渠，其构筑物呈封闭的圆形或椭圆形构型。氧化沟法处理有机废水本质上是常规活性污泥法的一种改型和发展，广泛应用于酒精、谷氨酸、柠檬酸、抗生素等二次有机废水好氧生物处理过程[1]。近年来，凭借着其优异的脱氮和去除有机物的效果，Orbal型氧化沟得到了广泛的发展[3]。天冠集团生物能源公司二级好氧处理工序采用Orbal型氧化沟处理酒精废水，取得了比较好的效果，出水水质达到国家二级排放标准。尤其是氧化沟的脱氮效果更佳，出水氨氮平均在3mg/L以下，通过长期跟踪分析各沟含氧量，有机负荷与脱氮效果的关系，在生产上可以相对简单的推断出好氧处理的效果，并采取积极措施提高操作的稳定性和连续性。

1 天冠生物能源公司Orbal型氧化沟简介

天冠Orbal型氧化沟尺寸为L×B×H=191×52.0×6.2（5.5）m，三沟渠类型，如上图所示。

污水流经中心岛、然后依次进入外沟、中沟、内沟，经处理后的污水进入到二沉淀池中进行泥水分离。污泥回流进入中心岛，然后进入外沟。二沉池出水进入絮凝沉淀池做物化处理，二沉池产生的剩余污泥经配泥井后进入池浓缩池再由卧螺离心机进行分离，产生沼泥[5]。

充氧设备采用弧形表面曝气机，内、中沟连轴，共用一台电机，安装有6台；外沟8台，碟片吃水深度范围均在50-55 cm左右，可以根据出水口溢流堰的需要进行适当的溶氧控制。

运行中，以各沟总体的氧含量而言，外沟为缺氧区，中沟为过渡区，内沟为好氧区[2]，外沟平均流速应大于0.25m/s，防止污泥沉淀，最佳平均流速为0.3m/s。

2 溶氧与氧化沟脱氮效果的关系

天冠Orbal型氧化沟中总共安装了14台弧形表面曝气机，在整个氧化沟中形成外、中、内沟均有局部的缺氧区和好氧区的特点，通过控制各曝气机处的溶氧浓度调试其脱氮效果，趋势如下

由上图可以看出，在进水水质稳定的前提下，控制曝气机处不同的溶氧浓度对氧化沟最终的氨氮去除有很大的影响，在DO=1-2mg/L时，TN曲线最靠下，表明此DO浓度下的脱氮效果最佳，脱氮率达到了91.8%，而对于DO=1-2mg/L的情况下，由于氧化沟中的溶氧水平较高，虽然在高溶氧条件下，硝化反应得到了充分的进行，但是对反硝化过程产生了严重影响，硝酸盐、亚硝酸盐不能及时转化为氨气排出，造成最终的脱氮效果欠佳，同时大量的曝气也浪费了动力。同理，当整个氧化沟中的溶氧含量不足时，不但不能满足硝化需要，还可能造成水流速度低，混合推动力不足，进而造成污泥沉积的严重后果，所以，保持氧化沟中的一定的溶氧范围是非常重要的，过高过低都会造成生产上的波动，影响正常运行[4]。

3 污泥负荷与脱氮效果的关系

氧化沟是低污泥负荷运行的典型工艺，为了保证废水达标，以往都是考虑污泥负荷值在0.05-0.15kgBOD/（kgMLSS.d）的范围。这样低负荷的处理工艺就决定了在处理工业酒精废水是需要额外加水稀释才能再处理，为了降低处理压力，我们需要在稳定运行的情况下尽可能的提高其负荷。在生产中，通过大量的统计，我们找出三个不同污泥负荷下的氨氮处理数据进行分析。