奥贝尔氧化沟的特性分析与理论探讨

2016-08-09俞峰

大科技 2016年31期

俞峰

奥贝尔氧化沟的特性分析与理论探讨

俞峰

（合肥朱砖井污水处理有限公司安徽合肥 230000）

奥贝尔氧化沟工艺运行效果比较稳定，管理过程也非常简单，对我国的一些中小城镇比较适用。这种形式的脱氮效果和溶解氧的分布形式与传统的脱氮系统不同，不断的被这个行业的人关注和研究。本文采用数学模拟与试验测试相结合的方法，在低负荷长泥龄和高负荷长泥龄环境中的运行情况进行分析，对奥贝尔氧化沟工艺相关问题进行研究。

奥贝尔氧化沟；特性分析；理论研究

1 奥贝尔氧化沟概述

1.1 奥贝尔氧化沟工艺运行机理

奥贝尔氧化沟的外沟道可以发挥良好的脱氮效果，专家研究可能的原因与以下几个方面有关：①低氧条件下存在的硝化反硝化；②外道沟中会交替出现缺氧环境和好氧环境；③有很高的混合液回流比。

在此基础上，业内人士提出了三种有关的运行机理：①混合方式下形成的缺氧环境和有氧环境，也就是在高浓度的有机物中，微生物对食物的好氧降解造成缺氧环境。它不仅可以在推流式曝气池中实现，也可以在混合方式的曝气池中实现。②微环境的缺氧和好氧，也就是说每一种微小活性污泥物体的外部处于好氧环境中，内部就处于缺氧环境中。③新型特种微生物，也就是全新微生物可以在特定环境中除去营养物。

1.2 研究目的与需要解决的问题

虽然奥贝尔氧化沟的工艺运行不断的被业内人士研究，但是还是有很多相关的问题需要进一步研究。

（1）奥贝尔氧化沟外沟道的脱氮作用效果非常明显，还需要对影响因素进一步研究，是否可以进一步推广。如果将奥贝尔氧化外沟道应用在单沟式氧化沟中，是否也能发挥这种优势，是否可以将这种工艺进一步改良和创新。

（2）对外沟道的脱氮占总量的百分比多少进行研究，内沟、中沟与外沟的溶解氧的分布方式在不同情况下会造成什么样的影响。对二沉池的设计应该注意哪些问题。

（3）对外沟道内的点源与面源曝气有哪些不同进行研究，对各自的优势进行研究。

1.3 研究工具与方法

相关专家和学者不断的对有关奥贝尔氧化沟工艺运行机理以及问题进行研究，但是受到检测方法的限制，不能通过检测方法进行详细的解释，因此，利用了一种活性污泥数学模型并结合微生物反应动力学，对各种可能存在的影响因素进行综合考虑，在特定条件和环境中模拟污水处理厂的实际运行情况。

2 某一处理厂工程测试简介

某一污水处理厂是某一石化公司35万t乙烯改扩建工程中的环保项目，主要对一厂的部分工业废水以及化工二厂和三厂的工业废水以及生活污水进行处理。该厂采用生物处理工艺也就是奥贝尔氧化沟，设计规模为6.5万m3/d。生物处理工段设计为2组，每组有1个奥贝尔氧化沟和2个沉淀池。

2.1 工艺设计参数

单个氧化沟的相关设计参数有：进水流量为1350m3/h；泥龄为30d；有效池容为 17300m3，MLSS 为 4500mg/L；MLVSS 为 3500mg/L；外、中、内的容积分配为55：25：15；每个氧化沟设有30组曝气转碟，外、中、内沟各设置10组曝气器。

2.2 测试期间的进出水水质与工艺运行参数

进出水水质相关的数据以及运行参数用表1和表2来体现。

通过有关数据对实际供氧量进行计算，外沟：中沟：内沟比例为56：21：15。

表1 测试期间氧化沟原水水质

表2 实际运行有关参数

3 低负荷长泥龄下的数据模拟

低负荷长泥龄下的数据模拟主要从以下几个方面进行：①对奥贝尔氧化沟原型工艺进行模拟，以判断模拟参数的可用性；②对混合液回流比的作用进行分析，以确定外沟道形成的高回流比对出水效果的影响；③在单沟式氧化沟采用同样的曝气布置，以判断其脱氮效果；④在低氧混合条件下的同时硝化反硝化是否与外沟道的情况一样。

根据上述表格中的数据，可以判断模拟数据与实际的情况接近吻合。①外沟道总氮为3.7mg/L，去除率为93.8%，实际测试为92%；有机物去除率为89.9%，实际测试为91%；计算出污泥浓度为4530mg/L，实际测试MLSS为4500mg/L。②在一定条件下，外沟道内溶解氧分布梯度非常明显，也就是说高流速是外沟道具有脱氮效果的一个重要原因，模拟结果表明，混合液回流比为45倍，效果非常理想。③将单沟式氧化沟、奥贝尔氧化沟以及外沟道用面源曝气代替曝气转碟进行对比，模拟结果表明单沟式氧化沟的脱氮效果更佳，不同的曝气方式都可以达到理想效果。