奥贝尔氧化沟工艺改进及运行模式调整研究

蒋悦　傅雪峰

摘 要：某污水厂对奥贝尔氧化沟工艺在运行中出现的泡沫问题、污泥上浮及污泥膨胀等问题进行分析，并进行了工艺改进和运行模式调整，通过比较工艺改进前后污泥浓度、溶解氧浓度及主要水质指标，讨论改进后的奥贝尔氧化沟工艺处理效果。

关键词：奥贝尔氧化沟;污泥膨胀;溶解氧

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）23-0121-03

Discussion on Improvement of Oxidation Ditch Process and

Adjustment of Operation Mode of Orbal

JIANG Yue1 FU Xuefeng2

（1.School of Materials and Environmental Protection，Chengdu Textile College，Chengdu Sichuan 611731;2. Sichuan Kaile Testing Technology Co.， Ltd.，Chengdu Sichuan 611730）

Abstract： The foam problem， sludge floatation and sludge bulking in Orbal oxidation ditch process were analyzed in a sewage treatment plant， and the process improvement and operation mode adjustment were carried out. By comparing the sludge concentration， dissolved oxygen concentration and main water quality indexes before and after the process improvement， the treatment effect of the improved Orbal oxidation ditch process was discussed.

Keywords： Orbal oxidation ditch;sludge expansion;dissolved oxygen

1 问题的产生

成都市某污水处理厂采用奥贝尔氧化沟工艺处理城市生活废水及少量工业废水。废水经格栅、沉砂池进入厌氧池，然后经奥贝尔氧化沟生化处理后进入二沉池，二沉池污泥回流到氧化沟，上清液经消毒出水[1]。实际进水水质：pH为7～8，CODcr为80～120mg/L，NH3-N为3～30mg/L，流量650～850m3/h;设计进出水水质如表1所示。

该污水处理厂在实际运行过程中时有泡沫浮渣、污泥上浮及污泥膨胀等现象出现，这些问题均对污水处理效果产生直接影响。

2 问题产生原因

对污水处理厂出现的问题进行分析可知，进入该污水厂的进水中含有较多的表面活性剂、磷酸盐，居民生活剩余的食物残渣中含有大量的脂肪酸，这些都是泡沫出现的主要诱因。泡沫黏附水中大量固体形成浮渣层，阻隔空气层和水流的接触，降低曝气效率，同时含泡沫的活性污泥回流到氧化溝发生反硝化反应时会引起大量水泡，导致出水不达标。

污泥出现问题的主要原因是丝状菌大量繁殖，污泥絮团里夹杂大量气泡使污泥比重降低，当污水流入二沉池时导致泥水难分离，从而引起污泥上浮。丝状菌的大量繁殖会导致污泥膨胀，活性污泥流失，微生物量急剧下降，污水处理性能降低，轻则造成出水CODCr和BOD5超标，严重时导致系统濒临崩溃。

综合分析，该污水处理厂产生问题的直接原因是丝状菌大量繁殖，而造成丝状菌大量繁殖的主要原因是污水中碳水化合物和含硫化合物含量过多，水质氮磷比失衡，缺少对曝气量的控制。

3 污水处理厂工艺改进及运行模式调整

3.1 工艺流程的改进

为调节进水水质，减少工业废水对微生物带来的负荷冲击，改善污泥的沉降性能，污水处理厂对原有工艺进行了改进。改进后的工艺流程在奥贝尔氧化沟前增加了一个厌氧池，大分子有机物在其中分解后随废水进入奥贝尔氧化沟进行进一步生化处理，脱氮除磷后废水进入二沉池，污泥回流由原来回流到氧化沟调整为厌氧池，其他的工艺环节不做任何变化[2]。

3.2 曝气机运行模式调整

该厂原有运行模式未考虑进水水量及进水有机物浓度，未分沟道，也未考虑曝气机位置，采取相同台数曝气机曝气，完全忽略了氧化沟内污染物降解规律差异性的问题。

该厂对曝气设备的开启台数和位置做了一定调整，一般情况下，在内沟和外沟开启2～3台曝气机，其中2台设在相对位置上，以便在外沟形成硝化和反硝化所需的好氧区和厌氧区，提高脱氮效果。在特殊情况下，如污水的水量增大时，需要对曝气机的台数进行调整，增强曝气;在工业废水量较大时，需要增大回流量，对工业废水进行大量稀释处理。否则，当工业废水负荷较大时，奥贝尔氧化沟对氮、磷的去除效果会变差。要严格控制溶解氧的量，避免其随回流污泥进入厌氧池，对释磷作用造成不必要的影响。

结合进水水质、水量情况分析，通过调节曝气量将曝气机下游溶解氧浓度控制在0～0.5mg/L，中沟溶解氧浓度控制在1～1.5mg/L，内沟溶解氧浓度控制在2.0mg/L左右，以保证较好地除去有机物和氨氮，同时保证进入二沉池的出水中有足够溶解氧[3]。

3.3 控制污泥回流量

为降低内沟及厌氧池硝态氮的浓度，减少对释磷作用的影响，将污泥回流量控制在50%～60%，在进水浓度高且流量大的情况下，适当增大回流量，使奥贝尔氧化沟的处理负荷得到调节，减少对污泥有机负荷稳定状态的影响。

3.4 合理管理二沉池

通过调整运行模式和曝气量，可将二沉池污水溶解氧的量控制在1～2mg/L，从而减少丝状菌的繁殖，避免溶解氧随回流污泥进入厌氧池影响磷的释放[4]。

4 工艺改进及运行模式调整前后效果比较

利用连续一个月采集的原始监测数据，对该氧化沟工艺运行模式调整前后的一些重要指标进行比较分析。

4.1 污泥浓度与溶解氧

对奥贝尔氧化沟运行模式调整前后污泥浓度、外沟、内沟溶解氧情况进行对比分析，结果如图1所示。从图中可知，运行模式调整前污泥浓度均值约3 300mg/L，外沟DO1约为0.7mg/L，内沟DO1约5mg/L，总体表现污泥浓度过低，CODCr的去除不稳定;工艺改进后污泥浓度控制在4 000mg/L左右，此时外沟DO2在0.5mg/L以下，内沟DO2含量约为2.7mg/L。

通过对比分析可知，曝气模式的调整避免了曝气过剩的现象，有利于减少能耗，污泥的浓度与溶解氧的浓度能够控制在合理范围内，实现同步硝化和反硝化，提高脱氮除磷的效果。

4.2 出水水质

工艺改进和运行模式调整前后，进水水量、水质没有太大波动，可直接对出水水质的CODCr、NH3-N指标进行对比分析。对比结果如图2和图3所示。

根据图2可知，工艺改进后出水CODCr的均值56mg/L明显降低到16mg/L，去除率由62.5%提高到85.7%。由图3分析可知，工艺改进后出水NH3-N值极低，由原来的13mg/L降低到1.7mg/L，去除率由31.6%提升到92.4%。由此可见，改进、调整后的工艺出水水质得到了明显提高。

5 结论

经过对奥贝尔氧化沟工艺进行改进和运行模式进行调整，出水中污染物的去除率明显提升，能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一級A标，污泥的浓度能控制在理论的正常范围内，证明工艺改进及调整的效果明显。

参考文献：

[1]颜孙文.改良型奥贝尔（Orbal）氧化沟[J].江西建材，2017（9）：14.

[2]郭庆英，李晶，吴镝，等.奥贝尔氧化沟工艺提标改造设计技术要点[J].中国给水排水，2018（12）：86-89.

[3]王新文.奥贝尔氧化沟在小城镇污水处理中的应用[J].环境工程，2009（2）：49-50.

[4]邵宏文.奥贝尔氧化沟脱氮除磷改造特点[J].水科学与工程技术，2019（4）：18-20.