摘要：洱源县第二污水处理厂为新建工程，根据污水水量和水质特点，采用氧化沟处理工艺。详细介绍了污水处理厂工艺流程、主要构筑物及设备的设计方案、总平面布置。该厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A标准，该设计对大中型城市污水处理厂的工艺设计有一定的参考价值。
关键词：污水处理厂生物接触氧化设计方案
通过本次工程建设，近期（2020年）规模达10000米³/日；远期（2030年）规模达到20000米³/日；通过新建污水处理厂，保证污水处理厂尾水排放水质达到GB18918-2002《城镇污水厂污染物排放标准》一级标准的A标准，并通过李家堆湿地循环后达到地表水III类水标准。
1、水质标准
洱源县城的污水主要由生活污水组成，估算设计进厂水质如下：
拟建污水处理厂进水水质
◆┫AA
2、污水处理厂设计方案
2.1推荐污水处理工艺
根据洱源县污水进出水特点本工程采用氧化沟+深度处理工艺
氧化沟利用连续环式反应池（CintinuousLoopReator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。
氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。
氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：
1)氧化沟结合推流和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好地被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内有较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。
2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说是完全混合的，而液体流动却又保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化－反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。
3)氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。传统曝气的功率密度一般仅为20－30瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒－1。这不仅有利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经平稳的输送区到达好氧区后期，平均速度梯度G小于30秒－1，污泥仍有再絮凝的机会，因而也能改善污泥的絮凝性能。
4)氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速，对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%－30%。
另外，据国内外统计资料显示，与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，操作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点。
传统氧化沟的脱氮，主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性，通过合理的设计，使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区，从而达到脱氮的目的。其最大的优点是在不外加碳源的情况下在同一沟中实现有机物和总氮的去除，因此是非常经济的。但在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地加以控制，因此对除氮的效果是有限的，而对除磷几乎不起作用。另外，在传统的单沟式氧化沟中，微生物在好氧－缺氧－好氧短暂的经常性的环境变化中使硝化菌和反硝化菌群并非总是处于最佳的生长代谢环境中，由此也影响单位体积构筑物的处理能力。
2.2主要构筑物设计方案
常规工艺选用氧化沟工艺，由于洱源属于洱海保护重点流域，深度处理采用超滤膜处理。
深度处理工艺：超滤膜深度处理
深度处理选用超滤膜组件，已保证污水厂尾水水质达到一级A标。
生活污水对超滤膜的污染主要有膜表面覆盖污染和膜孔内堵塞污染两种形式。膜表面污染层大致呈双层结构，上层为较大颗粒的松散层，紧贴于膜面上的是小粒径的凝胶层，一般情况下，松散层尚不足以表现出对膜的性能产生大的影响，在水流剪切力的作用下，可以冲洗掉；膜表面上的细腻层则对膜的性能产生较大的影响，因为有该污染层的存在，大量的膜孔被覆盖，而且该层内的微粒和其他杂质之间长时间的相互作用极易凝胶成滤饼，增加了透水阻力，使膜运行的透膜压差急剧增加。一般导致超滤膜通量衰减严重，出水水质下降的主要污染形式都是由细腻层导致的，因此在超滤膜的长期运行中，必须严格控制细腻层的形成。
为了解决凝胶层污染问题，本设计采用气水混合运行模式，在制水过程中采取间歇式曝气，其利用气和水混合，吹脱膜丝，使膜丝边污染边进行气水混合擦洗，避免常规膜先污染后反洗的运行方式，容易导致污染物的堆积，后期难以去除。这种气水混合运行方式在制水过程就将污染物除去，膜丝的抗污染能力更强。这种“边污堵边清洗”的清洁制水模式，避免了常规超滤膜“先污染后治理”的传统模式。
3、结语
考虑到集镇污水进水BOD较低，且规模较小，水量水质变化较大，本工程采用氧化沟工艺。使工程安全、简单、可靠。该工艺具有对水质、水量有较强的适应性，耐冲击负荷力强;容积负荷高;剩余污泥稳定，污泥量少，污泥沉降性能好;对雨季低浓度合流污水能够取得较好的效果;对自控要求不高，运行管理简单、方便等优点，且出水指标均达到地表水III类水标准。
参考文献
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[10]《城市污水处理及污染防治技术政策》建城.（2001）124号.
论文作者:赵建斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签：超滤膜论文; 污泥论文; 污水处理论文; 污水论文; 混合液论文; 工艺论文; 水质论文; 《基层建设》2019年第32期论文;