污水處理廠中一體化氧化溝的工藝設計分析

李倩

引言

科技水平的不斷進步，使得人們對生產生活環境的水資源使用安全需求越來越大。然而，受污水以及工業化廢水等污染物排放問題的影響，使得未經處理的污水排入流域，對上下游的水資源使用造成了嚴重的安全隱患。基于此，相關建設者應從實踐角度出發，即以仁懷市污水處理廠的設計控制過程為例，將現有的科技成果充分作用于實踐，即將一體化氧化溝工藝技術應用于污水處理廠的生產建設過程，以服務于地區進行現代化經濟建設的全面發展進程。

1 工程概況

仁懷市（中樞）污水處理廠位于飄水巖廠址，主要用于處理仁懷市中樞城區的生活污水與部分工業廢水。作用范圍區內存在污水未經處理排至鹽津河中段的東門河中，不僅對水體造成了嚴重污染，還導致位于鹽津河下游的茅臺鎮存在供水緊張問題。為此，仁懷市污水處理工程的建設規模為2.0萬M3/日，其中中樞城區1.0萬M3/日。為解決上述排水污染問題，應將中樞城區污水處理廠各種污染物的處理程度目標確定為：ηBOD5=

此設計實踐過程，為避免水體污染影響程度加深，相關建設人員采用了一體化氧化溝工藝技術，并通過設計控制，成功為國酒茅臺的生產用水以及鹽津河水庫的建設使用功能提供了良好的水資源環境。

2 污水處理廠應用一體化氧化溝工藝的設計控制現狀

該污水處理廠服務范圍內的污水未經處理問題，不僅會對鹽津河流域周邊的生產建設造成影響，還會對處于開發利用階段的赤水河中下游旅游業資源造成影響。為此，經過上級部門批準，仁懷市污水處理工程作為改善仁懷市自身環境和三峽庫區環境的重點工程得以實施建設。

然而，當前階段，在整體市場環境的影響下，污水處理廠應用的工藝技術較為落后，并不能滿足污水處理廠進行水體污染物處理的同時，具備高效節能功能特點需求。此情況下，即使水資源污染問題得到了控制，也難以達到節能減排的工業發展目標[1]。

為此，本工程建設人員利用采用污水處理工藝技術的先進性，來提高設備選型的合理性以及污水處理廠建設使用的高效節能效果。這里的技術應用先進性是指，采用了新型一體化氧化溝工藝。經實踐證實，其有機物去除效果更趨穩定可靠，且具有脫氮除磷效果較好；造價低；流程短；構筑物和設備少；管理方便，運行成本低；較強的抗有機負荷和水力沖擊負荷能力等應用優勢。如表1所示，為污水處理廠建成后服務的范圍及服務人口。

表1 污水量預測及建設規模測算表

為使該項工藝技術在市場環境中得到普及，相關建設人員可通過借鑒以下設計實踐過程，以改善污水處理廠建設使用的技術環境。

3 基于一體化氧化溝工藝污水處理廠設計實踐

3.1 明確工藝控制方案

（1）污水出廠工藝設計人員，要認真分析國內外各種污水處理工藝的基礎上，結合本工程經濟、地質、處理標準的具體情況，合理設計當前較為先進成熟的處理工藝，采用了新型一體化氧化溝工藝。如圖1所示，為一體化氧化溝工藝流程圖。

圖1 一體化氧化溝工藝流程圖

與此同時，還借鑒國內相近規模污水處理廠的實際運行管理經驗，揚長避短，采用國內較為先進、高效可靠的工藝設備，節省設備投資并降低日常檢修維修量。考慮到工程的實際情況，合理地選擇廠區防洪方案，避免了因防洪措施選擇不當而導致土建投資的大大增加。具體來說，就是通過分析改良SBR設計、一體化氧化溝設計、新型一體化氧化溝、A2/O等在內的各種處理工藝，在實踐的效果價值，來確定本工程的實際處理工藝方法。

（2）明確新型一體化氧化溝工藝優勢，以提高設計處理針對性與方向性控制效果：①工藝流程簡單，構筑物和設備少，不設初沉池、調節池和單獨的二沉池。污泥自動回流，投資低、能耗低、占地面積相對于單獨設置二沉池的延時曝氣工藝較小，管理簡單；②造價低，建造快，設備事故率低，運行管理工作量少；③固液分離效果比一般二沉池高，能使整個系統在較大的流量范圍內穩定運行，抗沖擊負荷能力強；④氧化溝設置相對獨立的厭氧區-缺氧區-好氧區，脫碳、脫氮和除磷效果較好、較穩定[2]。

與傳統一體化氧化溝相比，一體化氧化溝工藝首次在氧化溝導流墻上設置異形射流窗裝置解決了氧化溝溝內污泥淤積的問題，改善了氧化溝流態；在核心構件——固液分離組件上設置了特殊的消能和導流裝置，解決了傳統一體化氧化溝固液分離存在的問題，大幅度提高了固液分離效果；在氧化溝直線段設置了擾流器，避免了氧化溝系統在轉刷轉速降低減少曝氣量時的底部沉泥問題[3]。

（3）污水處理廠設計人員為達到社會環境提出的可持續發展需求目標，采取了如下兩項節能措施，來進行實現。一方面，氧化溝好氧區采用了實時自動控速刷式曝氣機，可以根據氧化溝內DO的具體數值來隨時調節曝氣機的轉刷，大大了節約了曝氣能耗，降低了運行成本，同時避免了采用易損壞的曝氣頭，增加了系統運行管理的可靠性；另一方面，污水消毒采用了建設部推廣應用的紫外線消毒方式，具有節省投資，紫外裝置采用模塊結構、安裝簡易，運行安全，成本低，殺菌效果明顯等優點[4]。

3.2 廠區工藝設計

3.2.1 粗格柵、細格柵及鐘式沉砂池

在格柵間，粗格柵去除外徑大于25mm的漂浮物、懸浮物，細格柵去除外徑大于5mm的漂浮物、懸浮物將，柵渣經無軸螺旋輸送機（帶壓榨功能）輸送至堆渣場后外運[5]。在采用該設備裝置后，成功將污水中98%粒徑控制在了0.2mm以上，將65%的0.1～0.2mm粒徑固體物進行了去除。此過程，是在鐘式沉砂池實現的，而使用完成的沉砂則由氣提裝置送至砂水分離器進行固液分離后外運[6]。

3.2.2 先進工藝應用

此部分為污水處理廠的核心處理階段。池體集厭氧、缺氧、好氧、沉淀為一體，池內設、曝氣系統、、固液分離系統、回流污泥及剩余污泥系統。其中曝氣系統采用曝氣轉刷，固液分離系統采用固液分離組件；回流污泥及剩余污泥系統采用潛水排污泵污泥泵，采用管路及閥門予以分隔，既減少投資，又便于維護管理[7]。

4 結束語

綜上所述，基于一體化氧化溝工藝的污水處理廠設計人員，要在明確污水處理廠所處市場環境以及水資源污染情況的條件下，著手進行設計控制工作。事實證明，只有這樣，才能將最具效用的一體化氧化溝工藝設計，作用于水資源污染控制的污水處理廠建設環境，進而最大限度的為城市化建設提供節能減排環境。故，研究人員應將上述科研成果更多地作用于實踐，以提升現代化經濟建設的工業發展水平。

[1]任鵬宇，楊秀敏，何正強，趙豐毅，張東亮，喬丁.氧化溝工藝在某市污水處理廠設計中的應用[J].河南城建學院學報，2012，21（03）：24～26.

[2]李柏林，張智，任麗平，陳杰云.污水處理廠A/A/O表曝氧化溝的設計與運行調控[J].中國給水排水，2012，28（14）：47～50.

[3]梅小樂，白文龍，劉偉，王瑞民.改良型氧化溝與MBR組合工藝在寒冷地區污水處理設計中的應用與實踐[J].水處理技術，2015，41（08）：127～129.

[4]陳川.Carrousel氧化溝工藝在污水處理廠設計中的應用[J].福建建材，2015（09）：91～92.

[5]李 軒.氧化溝工藝污水處理廠的優化設計[J].江西建材，2017（01）：252～253.

[6]高守有，劉森彥，黃鷗，李藝.城市污水處理廠表曝氧化溝脫氮改造工程設計[J].給水排水，2014，50（02）：45～48.

[7]安沁生.改良型Carrousel氧化溝污水處理工藝設計與運行[J].水處理技術，2014，40（10）：131～134.