新型一体化氧化沟工艺的节能特点 .docx

工程建筑学相关资料ENGINEERING ARCHITECTURE RELATED INFORMATION 工程建筑学相关资料 ENGINEERING ARCHITECTURE RELATED INFORMATION PAGE PAGE 1 新型一体化氧化沟工艺的节能特点  摘要：以成都城北污水处理厂为例，对合建式一体化氧化沟作了简单介绍，从实际工程角度对其节能特点作了分析，指出其之所以节能主要在于实现了污泥自动回流、水力内回流及优化运行的管理方式。 关键词：合建式一体化氧化沟 节能 污泥自动回流 水力内回流 　　到2010年，我国城市污水治理率将从目前的不到10%提高到40%，这个任务非常艰巨，而资金紧缺则会是面临的首要问题。因此，选择并推广一些适合中小城市、具有高效、节能、投入低而且可靠的污水处理新技术有着巨大的现实意义。近几年发展较快的一体化氧化沟技术对解决上述问题有针对性，其较多的经济和节能特点是该技术得以广泛推广的基础。目前应用该技术在国内兴建的污水处理厂已超过10余座，现以四川省示范工程——成都城北污水处理厂为例，阐述该技术在节能方面的特点。1　城北污水厂概况　　城北污水处理厂的工艺流程如图1。　　该污水厂设计处理水量为1×104m3/d，考虑N、P的去除，在氧化沟前段设置缺氧段和厌氧段，设计停留时间为15 h，其中缺氧段为2 h，厌氧段为1 h。氧化沟的总有效容积为5 953m3，有效水深为4.5 m，沟宽为10.5 m。设计污泥浓度MLSS=3000 mg/L，污泥负荷为0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)。该污水厂实现整套设备国产化，主要设备包括：D＝1000mm，L＝9000 mm的转刷2台，配用电机的功率为45 kW；7.5 kW的水下推进器2台，设置于主沟，2.2 kW的1台，设置于缺氧段，0.75 kW的2台，缺氧段和厌氧段各1台。经济技术指标如下：投资为761.46 元/m3，运行费用为0.2 元/m3。　　设计进水BOD为100～150 mg/L，COD为200～300 mg/L，SS为250 mg/L。设计出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。进、出水水质见表1。表1　污水厂进、出水水质　　mg/L项目CODBODSSNH3-NTN进水77.9～57855～15322～54113～27.818 ～30.7进水平均值197.473.2123.12023.4出水26.0～46.09.2～20.63.0～21.00.8～2.33.1～12.4出水平均值33.615.413.11.56.9　　该厂出水TP指标未能达到标准(0.5mg/L)，主要是由于进水有机物浓度 较低及运行调试期间未正常排泥所致。目前总磷去除率可达70%左右，若排泥正常则去除率更高。2　节能特点及机理2.1　固液分离和污泥无泵自动回流　　一体化氧化沟比常规活性污泥法具有节能优势，其首要特点在于用固液分离器取代了传统的二沉池，并同时实现了污泥无泵自动回流。　　固液分离器的设计表面负荷一般为50～65m3/(m2·d)，该值是传统二沉池设计的1.5～2倍。成都城北污水处理厂的固液分离器采用侧沟式和中心岛式(尚未启用)，在固液分离的 同时实现污泥自动回流，省却了一道机械回流，从而大大降低了运行能耗。传统的氧化沟法须设污泥回流系统，以MLSS=4000mg/L，SVI=150设计，就需100%的回流比，该回流比需设置NWL240—8立式污泥泵2台，运行功率为22 kW，电耗增加约0.053 (kW·h)/m3。而实现污泥自动回流，则节能可达15%左右。　　固液分离及回流机理见图2。　　主沟内混合液在流经组件进入分离器内部时，由于特殊的分离器组件结构和水力条件，流动方向发生了多次变化，客观上消耗了液流的能量，为固液分离打下了基础。分离后的污泥通过絮凝，体积变得越来越大，在其沉降过程中，不断受到从主沟进入到分离器内的液流向上的冲击，形成污泥反冲。当这一冲击作用与污泥的重力持平时，污泥便悬浮在分离器中，保持动态静止，形成一悬浮污泥层。当混合液由下而上通过悬浮层时，混合液中的污泥便被悬浮污泥“网捕”下来，这就比传统二沉池单靠静沉作用多了一重作用。　　在分离器底部，混合液受到组件下侧板的反力作用，该力可分解组件下侧板流动的两束流——上向流和下向流，因流速差的存在形成压力差，该压力差就直接导致了污泥自动回流。成 都城北污水厂一年多的运行情况表明，只要保证固液分离器底部的推动力并及时排泥，就能 保证稳定的分离及回流效果。2.2　水力内回流　　合建式一体化氧化沟其节能之处不仅在于曝气/沉淀一体化，实现了污泥无泵自动回流(见图3中的a)，还在于直接将缺氧区和好氧区共壁合建实现了水力内