銀川污水處理有限公司  雷菊霞

　　摘要：以銀川市第三污水處理廠為例，對Carrousel2000 型氧化溝作了簡單介紹，從其工藝特點分析了節能措施，主要在于脫氮除磷功能的實現及污泥自動內回流、水力內回流和優化運行模式。

　　關鍵詞：Carrousel2000 型氧化溝脫氮除磷工藝  污泥自動內回流 水力內回流

　　一. Carrousel2000氧化溝工藝運行的特點

　　銀川市第三污水處理廠采用Carrousel2000 型氧化溝工藝,由于該工藝特殊的預反硝化區的設計^[1](占氧化溝體積的15%)，在缺氧條件下進水與一定量的混合液混合(該量可通過內部回流控制閥調節)；剩余部分(體積的85%)包括有氧和缺氧區，用于進行同時硝化、反硝化，也用于磷的富集吸收。每座Carrousel2000 型氧化溝中配有二臺表曝機，實現溝內水體的推流、混合和充氧。系統的供氧量可以通過控制溝內表曝機運行臺數的多少進行調節，另外從節能的角度考慮，在前反硝化段的隔墻上裝有內回流調節堰門，調節和控制混合液回流量。在前反硝化區及長溝道段分別安裝有水下推進器共四臺，用于保證混合液具有一定的流速，并防止污泥在進水SBOD5 含量低的情況下發生沉淀。

　　氧化溝在本質上屬于延時曝氣。污泥負荷很低，曝氣池內氧利用率高，使好氧段溶解氧濃度只要達到1.5-2.0mg/l就能較好地去除BOD（生物需氧量）及進行硝化反應，而在氧化溝底部及缺氧區內回流進口處——為好氧段的溶解氧最低處，經測定只有0.6mg/l左右，實際上已經處于缺氧階段􀁫(可稱為預反硝化區)并進行著小規模的反硝化反應，其回流比的大小對缺氧區溶解氧濃度影響不大,氧化溝的完全混合加循環推流的獨特水力特征，保證了在不用外加能量的情況下達300---600% 的回流比.而一般A2/O法為取得良好的脫氮效果，通常要求有200--500% 的高回流比。而且高回流比往往會使缺氧段溶解氧濃度升高而影響脫氮效果。

　　相比之下，Carrousel2000 型氧化溝的內回流就具有節省能耗及控制簡單兩方面的優勢，僅水力內回流就可節能近30%。當原水流經厭氧池后，可快速降解有機物濃度，大大增加其出水與水力內回流的硝化液混合。經測定在混合處的COD/TN>7.2,即充足的碳源。理想的DO條件及高回流比的硝化液使反硝化反應進行得非常徹底。反應的結果是NO^-₃-N作為電子受體代替溶解氧去除大量的有機物質,使整個系統耗氧量可節省近1/3。從而進一步降低了運行費用。此外，缺氧段反硝化反應的順利進行，也為厭氧池磷的釋放打下了基礎，因為厭氧池含磷污泥是從缺氧回流的，回流液中NO^-₃含量越低，釋磷就越充分。

　　Carrousel2000型氧化溝實現了將不同功能的反應器以功能分區的形式融合在同一空間中，免去了頻繁的空間調配，結合設備配置做到各功能區優化和能量投入可調，利用水力內回流而省卻了機械回流措施。

　　Carrousel2000型氧化溝生物脫氮除磷過程，本質上是一系列生物氧化還原反應的綜合，因而工藝控制較復雜。我廠采用氧化還原電位ORP作為氧化溝系統的一個工藝控制參數，收到了良好效果。混合液中的DO濃度越高，ORP值越高^[2]。當混合液中存在NO3--N時，其濃度越高，ORP值也越高；而當存在PO43--P時，ORP則隨PO43--P濃度升高而降低。要保證良好的脫氮除磷效果，厭氧段混合液的ORP應小于－250mV，缺氧段宜控制在－100mV左右，而好氧段則應控制在40mV之上。

　　在運行管理中，如發現厭氧段ORP升高，則預示著除磷效果已經或將降低。應立即分析ORP升高的原因，并采取對策。如果回流污泥帶入太多的NO3--N，或由于攪拌強度太大，產生空氣復氧，都會使ORP升高。如發現缺氧段ORP升高，則預示內回流比太大，混合液自好氧段帶入缺氧段的DO太多。另外，攪拌強度太大，產生空氣復氧，同樣也會使ORP升高。運行中，如發現好氧段ORP降低，則說曝氣不足，使好氧段DO下降。

　　二、 合理配置設備和優化運行模式

　　1）表曝機與水下推進器的合理配置

　　表曝機與水下推進器的合理配置，不僅能解決氧化溝溝深加大的問題，而且為節能運行提供了基礎，水下推進器的配置使表曝機從眾多的功能中獨立出來，以充氧功能為主，而混合推動則由水下推進器來承擔，表曝機可根據不同目的靈活應用。試驗表明，僅水下推進器單獨運行時，溝中的流速分布與表曝機單獨運轉時相反，兩臺表曝機同時開啟時，氧化溝底部有積泥產生。而當1臺表曝機和溝中的四臺水下推進器同時開啟時，混合推動效果非常好且無沉泥現象，這說明表曝機和水下推進器具有很大的互補性。氧化溝的水頭損失更小，流態更好。合理配置達到了充氧混合和循環流動的目的。

　　2）連續流間歇曝氣方式

　　為進一步降低能耗，我廠還采取連續流間歇曝氣該方式，即讓表曝機周期性開啟，根據需要的溶解氧濃度調整周期，而水下推進器保持連續運行。這種運行方式加快了好氧，缺氧的交替頻率，有利于整個系統的脫氮除磷。與連續進水、連續曝氣相比，其對Τ Ν 和ΤP 的去除效果更好、更優。這主要是因為系統的間歇運行能充分利用氧化溝中的內源代謝產物，進行預缺氧反硝化，脫除部分NO3－－N使前置缺氧段內的C/N提高，從而維持較高的反硝化速率；其次，間歇運行還能使溝中溶解氧（DO）的利用率得到提高。這是因為氧化溝是延時曝氣活性污泥系統，其ΒΟD負荷大大低于普通活性污泥法，活性污泥的能量水平低。故即使DΟ 濃度值較低，低于1.Omg/l，也可使活性污泥絮體處于好氧狀態。另外，間歇曝氣的運行方式還可使系統內氧轉移速率增大，氧利用率高則為系統節能創造了條件。 在達到同種處理要求的條件下，間歇曝氣比連續曝氣節能達25%左右。

　　三、 結論

　　Carrousel2000型氧化溝工藝節能之處在于成功實現了無泵污泥自動內回流，同時實現水力內回流，設備的合理配置和優化的運行管理模式也是實現節能的一種重要手段。該工藝因其巨大的節能優勢性能及具有良好的脫氮除磷技術特點，在中小城市的污水治理中有良好的推廣及應用前景。銀川市有三座污水處理廠均采用該工藝。

Carrousel 2000 System in urban sewage Plant Operation Optimization

The wastewater treatment of Yin chuan Co .Ltd  

Lei   ju   xia

（Yinchuan  750021）

　　Abstract:Practical example of Carrousel2000 system in Yinchuan the third wastewater treatment Plant, From the analysis of the characteristics of energy-saving measures and activated sludge system Automatic return and Within the hydraulic return, the Operation Optimization Purpose is for P and N removal and  energy-saving

　　Key word: Carrousel 2000 system for P and N removal;for activated sludge system Automatic return ;for Within the hydraulic return

參考文獻

[1]張自杰，林榮忱，金儒霖.排水工程（下冊􀁯第3 版）[M].北京:中國建筑工業出版社,1996

[2]王洪臣 ，楊向平，涂林.城市污水處理廠運行控制與維護管理[M].科學出版社，1997