1、论文导读：其主要构筑物氧化沟单组长 104 米，宽 40 米，有效水深为 3.5 米，设有 11 台奥地利PVRAQVA 的 HOB1009 型带导流板曝气转刷。实际生产中 MLSS 通常控制在 20004000mg/l，因此该厂 2002 年氧化沟污泥负荷 F/M 变化趋势见图 2。由上图可知，污泥指数明显分为两个部分，第一部分称之为平滑部分，指数值基本在 50 以下。在该厂的日常生物相生物相镜检中，常年以累枝虫、轮虫、钟虫、独缩虫、楯纤虫为主。关键词：氧化沟，污泥负荷，污泥指数，生物相0. 概况秦皇岛市北戴河西部污水处理厂(以下简称西厂) 地处南戴河旅游风景区，工程设计规模为 7 万吨/日
2、，主要设备自奥地利引进，2000 年 6 月 26 日投入运行，对周边环境的改善效果显著。该厂采用了卡罗塞氧化沟处理工艺，其工艺流程如图 1：其主要构筑物氧化沟单组长 104 米，宽 40 米，有效水深为 3.5 米，设有 11 台奥地利 PVRAQVA的 HOB1009 型带导流板曝气转刷。该厂地处旅游区，来水量呈显著季节性变化，来水以生活污水为主（约占 95%） 。2002 年度该厂主要进水指标平均值为： BOD5 74.95 mg/l、 CODcr147.34 mg/l、 SS 100.02 mg/l，比设计值要低 30%40%。除夏季来水量能达到设计量外，其余季节水量锐减，冬季最低时只
3、有 1 万吨/ 日。实际生产中 MLSS 通常控制在 20004000 mg/l，因此该厂 2002 年氧化沟污泥负荷 F/M 变化趋势见图2。通常氧化沟的污泥负荷的变化范围为 0.050.15 kg BOD5/kg MLSSd。而西厂氧化沟的污泥负荷的变化范围为 0.0080.05 kg BOD5/kg MLSSd，故可认为西厂是在超低负荷下运行。为了节能降耗，提高污水厂的经济效益和社会效益，我们在保证出水达标的基础上对氧化沟运行控制方式进行了多种形式的探索，发现在超低负荷下氧化沟运行控制方式与活性污泥状态及数量存在密切的关系：1. 污泥指数与运行控制2002 年 4 月至 2003 年 3
4、 月北戴河西部污水处理厂的污泥指数曲线见图 3。 由上图可知，污泥指数明显分为两个部分，第一部分称之为平滑部分，指数值基本在 50 以下；第二部分称之为波动部分，指数值基本在 50160 之间。1.1 平滑部分的运行控制方式平滑部分的运行时间是 2002 年 4 月至 9 月,这个区间的主要特点是剩余污泥根据工艺情况正常排放 .由于来水中生活污水占 95%以上,可生化性较好,故污泥沉降性能非常好.1.1.1 在 4 月至 5 月期间,污水量从 2 万吨/ 日左右逐渐上升到 3 万多吨/日,此间西厂保持氧化沟单组运行,转刷采用远程点击控制, 常开 34 台.1.1.2 在 6 月至 9 月期间,
5、 由于污水量将迅速上升到设计值 7 万吨/日,故恢复氧化沟双组运行, 转刷开停利用溶解氧数值进行编程控制，1.2 波动部分的运行控制方式波动部分的运行时间是 2002 年 10 月至 2003 年 3 月,这个区间的主要特点是不排放剩余污泥。由于此间正值北方冬季，来水量也减至 13 万吨/日，出于防冻考虑，污泥脱水设施停止运行。此间污泥指数波动所对应的运行控制方式如下：1.2.1 污泥指数上升期（见图 4）由于污水量锐减,再次改为氧化沟单组运行，转刷采用远程点击控制，常开 4 台，池底沉泥较少，从2002 年 11 月 1 日起，由于污泥老化及负荷过低，污泥指数开始升高。1.2.2 污泥指数维
6、持期（见图 5）由于气温持续下降,为防结冰冻害,开启双组氧化沟，转刷采用远程点击控制，每组沟常开 4 台，沟底沉泥较少，污泥指数居高不下。1.2.3 污泥指数下降期（图 6）为控制丝状菌的繁殖,自 12 月 11 日起，采用两组氧化沟交替运行，运转状态设置为： 12 月 11 日早 1#氧化沟转刷全停，当日晚 20：00 远程点击开启 2 台转刷( 考虑了防冻因素 )；12 月 12 日早8：00 再开启 1 台转刷，同时关闭 2#氧化沟所有转刷。论文发表。12 月 12 日晚 20：00 开启 2#沟2 台转刷；次日早 8：00 再开启 1 台转刷，同时关闭 1#氧化沟所有转刷。依此顺序类推
7、。因为进水量远小于氧化沟池容，基本上不存在污水穿透现象，所以白天停运的氧化沟仍保持正常进水。上述运行方式创造了类似于 SBR 工艺的环境，较好地抑制了丝状菌的繁殖, 因此污泥指数呈现下降趋势。1.2.4 污泥指数回升期（图 7）为了验证上述类似于 SBR 工艺的环境对污泥指数的影响,于 2003 年 1 月 28 日双组氧化沟正常运转，每沟开启 3 台转刷，池底局部有沉泥。污泥指数再次回升。1.2.5 污泥指数下降期（图 8）从 2003 年 3 月 5 日起，运行单组氧化沟，常开 3 台转刷，池底局部沉泥，并于当日起排放剩余污泥（停运组氧化沟的污泥已于数日前大部回流至运行的氧化沟） ，至 3
8、 月 17 日污泥指数恢复正常。2.主要出水指标变化由 911 图可知，如运行控制得当，不同的运行控制方式，如排泥与否、单双组氧化沟运行等都能保证处理出水达标。虽然西厂全年运行控制中很多时间段让氧化沟池底出现沉泥现象，但由于氧化沟负荷过低，有效池容的减少，对整个运行工艺并无不良影响。且每年夏季进水量较大，转刷采用溶解氧编程控制，开启数量较多，池底原有沉泥也被搅起，不再存在沉泥现象。3. 污泥数量关系对比西厂从 2002 年 4 月至 9 月期间，共处理污水 653.19 万吨，去除 BOD5 466.19 吨。产含水率 80%的泥饼 3049 吨,既产干污泥为 304920%=609.8 吨。
9、污泥产率为 Y=609.8/466.19=1.31kgDS/kgBOD5。西厂从 2002 年 10 月至 2003 年 3 月期间，共处理污水 294.81 万吨，去除 BOD198.37 吨。3月份产含水率 80%的泥饼 696.2 吨,既产干污泥为 696.220%=139.24 吨。污泥产率为 Y=609.8/466.19=0.7 kgDS/kgBOD5。以西厂夏季的污泥产率 1.31 kgDS/kgBOD5 计算,冬季产泥应为 198.371.31=259.86 吨。既为含水率 80%的泥饼 259.86/0.20=1299 吨。比实际生产多产含水率 80%的泥饼 1299696.2
10、=602.8 吨。由于污泥处理所需的费用约占污水处理厂全部运行费用的 40%60%，因此，剩余污泥量的削减有着显著的社会效益和经济效益。4.生物相的变化在该厂的日常生物相生物相镜检中，常年以累枝虫、轮虫、钟虫、独缩虫、楯纤虫为主。为了解氧化沟池底沉泥的状况，我们特制了水下取样器。论文发表。经多点取样发现，在转刷开启数量较少，池底流速较低的情况下，以直道转刷下方沉泥最多，最高时可达 0.5 米。并且在污泥沉积较厚的地方取样发现，其生物相与上层污泥明显不同，大量的大型寡毛蚓类及少量线虫占据主导地位，其体形最长可达 10 厘米,此处 MLSS= 69000mg/l。对于沉积较厚，接近 0.5 米的污
11、泥堆,我们做了一个清洗实验，将其前后的转刷开启，使泥堆处的水流速大于 0.3 米/秒，一天后，该转刷下污泥堆荡然无存。 停运的氧化沟如不放空的话很难靠回流等方式将其中污泥排净，而残余的污泥过一段时间后，自然会因缺氧或厌氧而上浮。论文发表。但在实际中我们发现，残泥较厚的地方，如原直道转刷下方因有较多的大型寡毛蚓类及线虫，反而不易上浮，推测是这些大型生物的活动将污泥产生的气体及时释放出来的缘故。因大型后生动物的生命活动将耗费较多能量，从而导致污泥量的减少，故这也可能是西厂冬季运行污泥产量较少的原因之一。5.结论在超低负荷下氧化沟的运行控制中5.1 应根据情况及时进行工艺调整，减少氧化沟运行的组数及转刷开启的台数，以降低电耗。5.2 根据来水情况，在氧化沟中创造出类似于 SBR 工艺的运行环境,可有效地防止污泥膨胀。延长泥龄，减少泥量。5.3 在负荷较低的情况下，对无水下推进器的氧化沟来说，为保证沟中水的流速, 往往导致 DO 较高，而允许氧化沟中部分污泥沉积，将更便于工艺调整。且可利用沉泥中的大型后生动物使污泥量得到进一步削减。
