T型氧化溝的運行管理本科

T型氧化溝的運行管理（本科）1氧化溝的發(fā)展概況氧化溝（OxidationDitch）[1]污水處理工藝是由荷蘭衛(wèi)生工程研究所在20世紀(jì)50年代研制成功的。第一家氧化溝污水處理廠將曝氣、沉淀和污泥穩(wěn)定等處理過程集于一體，間歇運行，BOD5去除率高達97%，管理方便，運行穩(wěn)定，該技術(shù)被稱為Pasveer溝。伴隨著其曝氣設(shè)備的開發(fā)，實踐運行中發(fā)現(xiàn)的問題以及對占地、投資費用、水質(zhì)、脫氮除磷等要求逐漸發(fā)展并走向成熟，演變出了許多變形工藝和設(shè)備；根據(jù)氧化溝的構(gòu)造和運行特征，并根據(jù)不同的發(fā)明者和專利情況，一般有Carrousel氧化溝、交替式氧化溝、Orbal氧化溝及一體化氧化溝等幾種類型。1967年，Lecompt和Mandt首次提出將水下曝氣和推動系統(tǒng)用于氧化溝，發(fā)明了射流曝氣氧化溝（JAC），溝深可達7.8m；1968年，DHV有限公司的荷蘭工程師們將立式低速表曝機應(yīng)用于氧化溝，發(fā)明了Carrousel氧化溝，其溝深達4.5m以上，現(xiàn)在的最新工藝Carrousel3000可以達到很好的脫氮除磷效果。1970年，Huisman又在南非開發(fā)了使用轉(zhuǎn)盤曝氣機的Orbal氧化溝；1970年代，丹麥Krugger公司創(chuàng)建了交替式氧化溝。近年，一體化氧化溝技術(shù)迅速得到發(fā)展，并在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，如BOAT式、BMTS式。氧化溝被認(rèn)為是出水水質(zhì)好、運行可靠、基建投資和運轉(zhuǎn)費用低的污水處理工藝，特別是其封閉循環(huán)式池型尤其適用于污水的脫氮除磷。2氧化溝的應(yīng)用2.1氧化溝在國外的應(yīng)用20世紀(jì)60年代以來，氧化溝技術(shù)在歐洲、北美、南非、大洋洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計[1]，丹麥已興建300多座氧化溝污水處理廠，占全國的40%；美國有500多座氧化溝污水處理廠，英國也興建了300多座這樣的污水處理廠。而且氧化溝技術(shù)的發(fā)展不僅體現(xiàn)在數(shù)量上，也體現(xiàn)在處理廠規(guī)模的擴大和處理對象不斷增加。它的處理能力為500萬~1000萬人口當(dāng)量，被廣泛地用于城市污水及石油廢水、化工廢水、造紙廢水、印染廢水、食品加工廢水等工業(yè)廢水處理中。2.2氧化溝在我國的應(yīng)用氧化溝工藝是我國采用較多的污水處理工藝技術(shù)之一，應(yīng)用較多的有Orbal工藝，由我國自行設(shè)計、全套設(shè)備國產(chǎn)化，已有成功實例。DE型氧化溝和T型氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應(yīng)用。采用Carrousel氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項目。一體化氧化溝主要為示范工程，如安陽市某工程船形一體化氧化溝（設(shè)計規(guī)模為22000m3/d）和新都某工程（設(shè)計規(guī)模為10000m3/d）[1-2]。3氧化溝技術(shù)3.1氧化溝的基本原理氧化溝是一種改良的活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動，因此被稱為“氧化渠”，又稱“環(huán)行曝氣池”。本質(zhì)上屬于活性污泥延時曝氣法范疇，最鮮明的特點是循環(huán)式活性污泥法。延時曝氣法對于傳統(tǒng)的活性污泥法來說，延長曝氣時間并降低BOD5污泥負(fù)荷，以限制剩余污泥的生成量為目的；氧化溝也以同樣的目的而出現(xiàn)。因此，氧化溝的凈化原理與通常的延時曝氣法幾乎可以通用。氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點，并且氧化溝在適宜的控制條件下，溝內(nèi)同時具有好氧區(qū)和缺氧區(qū)，使得它具有凈化深度高、耐沖擊和能耗低的特點，并且具有較好的脫氮功能，有些還可以達到除磷的目的；另外，長的泥齡使剩余污泥量少且已好氧穩(wěn)定，可不需污泥的消化處理，并且活性污泥具有良好的沉降性能。3.2氧化溝的特點氧化溝由最原始的首尾相連的環(huán)形跑道似的構(gòu)形發(fā)展至現(xiàn)代氧化溝，在構(gòu)形、力學(xué)特性、曝氣系統(tǒng)、脫氮除磷功能等方面都進行了革新。現(xiàn)代氧化溝最突出的特點有以下幾點：=1\*GB3①去除有機物效率很高，有的還能脫氮或脫氮除磷。②基建投資省、運行費用低；美國EPA對氧化溝與常規(guī)活性污泥法的基建和運行費用的分析比較[1]表明（如表1），在4×104m3/d規(guī)模以下，氧化溝的基建費用明顯低于常規(guī)活性污泥法。在規(guī)模較小時運行費用低于常規(guī)活性污泥法，接近4×104m3/d時明顯超過傳統(tǒng)活性污泥法。但如果要求具有脫氮除磷功能，其基建投資和運行費用比任何具有脫氮功能的生物處理工藝都低。表1美國EPA對氧化溝與常規(guī)活性污泥法的基建和運行費用的分析比較規(guī)模（m3/d）3785m3/dd37850m3//d基建投資占同等級級一級活性污污泥法處理廠廠比例50%60%基建投資占同等級級二級活性污污泥法處理廠廠比例40%55%運行費用占一級活活性污泥法處處理廠比例71%124%運行費用占二級活活性污泥法處處理廠比例61%112%③工藝流程簡單、構(gòu)筑物少、運行管理方便；氧化溝工藝通常都不設(shè)初沉池和污泥消化池，整個處理單元比常規(guī)活性污泥法少，操作管理大大簡化；這對于技術(shù)力量相對較弱、管理水平相對較低的中小型污水處理廠很合適。④運行及處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好、污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定；氧化溝泥齡長（一般為20~30d），污泥在溝內(nèi)已基本好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少。⑤能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對較高濃度工業(yè)廢水有較強的適應(yīng)能力；⑥曝氣設(shè)備和構(gòu)造形式多樣化、運行靈活、曝氣強度具有可調(diào)節(jié)性；綜上所述，可以看出中小型氧化溝比其它生物處理法都更為經(jīng)濟有效、靈活可靠。在下列情形下采用氧化溝更能顯示其特有的優(yōu)越性：A、基建投資的來源十分有限；B、缺乏高水平的管理人員；C、進水水量、水質(zhì)變化大；D、要求脫氮；我國城市污水處理的現(xiàn)狀較落后，污水處理廠的技術(shù)人員缺乏，操作人員素質(zhì)普遍較低，尤其是污水處理廠的建設(shè)資金嚴(yán)重缺乏，因而，因地制宜地推廣氧化溝技術(shù)十分適宜和必要。4生物脫氮除磷技術(shù)4.1生物脫氮技術(shù)生物脫氮的機理是在微生物的作用下，將有機氮和氨氮轉(zhuǎn)化為N2和NxO的過程，其中包括硝化和反硝化兩個反應(yīng)過程。=1\*GB2⑴生物硝化過程在好氧條件下，在自氧好氧亞硝酸菌和硝酸菌的作用下，將NH4+轉(zhuǎn)化為NO2-，然后再氧化成NO3-的過程。生物硝化的反應(yīng)過程為：2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O+（240~350kJ/mol）（亞硝化反應(yīng)）2NO2-+O2→2NO3-+(65kJ/mol)（硝化反應(yīng)）NH4++3O2+2HCO3-→2NO3-+2H2CO3+H2O+(305~415kJ/mol)(考慮H2CO3平衡的總反應(yīng)式)由上反應(yīng)過程可知[7]，將1g氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮需耗氧4.57g（其中亞硝化耗氧3.43g，硝化耗氧1.14g）。整個硝化過程需消耗水中的堿度，即每氧化1g氨氮需消耗堿度7.14g（以CaCO3計）。影響硝化的主要因素包括：溫度、溶解氧、pH值、泥齡、有毒物質(zhì)、C/N比；=2\*GB2⑵生物反硝化過程在缺氧條件下，在異氧型兼性厭氧反硝化菌的作用下，將硝酸鹽氮（NO3-）和亞硝酸鹽氮（NO2-）還原為N2的過程。生物反硝化的反應(yīng)過程為：NO2-+3H（電子供體有機物）→1/2N2+H2O+OH-NO3-+5H（電子供體有機物）→1/2N2+2H2O+OH-由上式可知[7]，每轉(zhuǎn)化1g亞硝態(tài)氮為氮氣時，需有機物（以BOD5表示）1.71g；每轉(zhuǎn)化1g硝態(tài)氮為氮氣時，需有機物（以BOD表示）2.86g，同時產(chǎn)生3.57堿度（以CaCO3計）。影響反硝化的主要因素：溫度、溶解氧、pH值、碳源有機物、C/N比。4.2生物除磷技術(shù)廢水中磷最常見的形態(tài)是磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷。生活污水的含磷量一般在10~15mg/L左右，其中70%是可溶性的[2]。生物除磷是基于噬磷菌在好氧及厭氧條件下，利用攝取及釋放磷的原理，通過好氧-厭氧的交替運行來實現(xiàn)除磷。影響生物除磷的因素：溶解氧、厭氧區(qū)硝態(tài)氮、溫度、pH值、BOD負(fù)荷、泥齡。一般來說，厭氧區(qū)的停留時間越長，除磷效果越好。但過長的停留時間，并不會太多地提高除磷效果，且會有利于絲狀菌的生長，使污泥的沉淀性能惡化。剩余污泥的處理方法也會對系統(tǒng)的除磷效果產(chǎn)生影響。5T型氧化溝概述T型氧化溝是Kruger公司開發(fā)的生物脫氮新工藝（見圖１）。該系統(tǒng)由三個相同的溝組合成一個運行單元，氧化溝之間通過涵洞相通。在運行時，兩側(cè)的A、C兩池交替地用著曝氣池和沉淀池。中間的B池一直維持曝氣，進水交替引入三池，出水相應(yīng)地從C池或A池引出，提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率，有利于生物脫氮。配水井進水堰門和氧化溝出水堰門完全靠自控裝置控制。T型氧化溝脫氮是通過新開發(fā)的雙速電機來實現(xiàn)的，曝氣轉(zhuǎn)刷能起到混合器和曝氣器的雙重功能。當(dāng)處于反硝化階段時，轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn)，僅僅保持池中污泥懸浮，池內(nèi)為缺氧狀態(tài)。好氧和缺氧階段完全可由轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)速的改變進行控制?！獫撍屏髌鳌芙庋鮾x——潛水推流器——溶解氧儀出水出水進水水進水水圖１T型氧化溝的基本形式國內(nèi)，從1989年第一座T型氧化溝在邯鄲東污水處理廠應(yīng)用以來，有許多中小規(guī)模污水處理廠采用了該工藝。T型氧化溝的運行模式可分為六階段、八階段硝化模式和六階段、八階段硝化-反硝化模式，而且可以通過PLC控制，自動化程度高。圖2為T型氧化溝工藝的一般工藝流程。粗格柵粗格柵提升泵細(xì)格柵沉砂池三角配水井T型氧化溝消毒接觸池出水均質(zhì)池污泥濃縮脫水一體機污泥外運圖２T型氧化溝的一般工藝流程6T型氧化溝的設(shè)計6.1永安污水處理廠概況福建永安污水處理廠由永安市永恒污水處理有限公司以BOT方式運營[21]。廠區(qū)位于永安市城北大西坑路口，占地面積53.24畝，投資5000多萬人民幣。建設(shè)規(guī)模近期為20000m3/d，設(shè)一組T型氧化溝，遠(yuǎn)期二級處理為40000m3/d，增加一組氧化溝，采用工藝流程如圖2。進水全部為城市生活污水，出水排入沙溪河。其中氧化溝，每溝設(shè)一臺在線溶解氧儀，兩臺潛水推流器，中溝設(shè)5臺高速轉(zhuǎn)刷，兩邊溝每溝各設(shè)3臺低速轉(zhuǎn)刷、3臺高速轉(zhuǎn)刷和5臺電動旋轉(zhuǎn)堰門，每溝都設(shè)有排泥泵可三溝排泥。人員編制為23人，構(gòu)形如圖1。6.2T型氧化溝設(shè)計計算介紹T型氧化溝的設(shè)計，并對設(shè)計中存在問題進行探討。設(shè)計資料：Q=20000m3/d進水：BOD5=180mg/LSS=250mg/LTN=35mg/L要求出水：BOD5≤20mg/LSS≤20mg/LTN≤15mg/LNH3-N≤10mg/L設(shè)計參數(shù)：泥齡30d產(chǎn)泥率Y=0.30kg/去除kgBOD5MLSS=4000mg/L反硝化速率=26mgNO3/gMLSS.d=1\*GB2⑴硝化區(qū)容積計算依照泥齡30天，產(chǎn)泥率Y=0.30kg/去除kgBOD5，在好氧條件（DO=2mg/L），要求污泥量MLSS為：30×0.30×20000×(0.18－0.02)=28800kg已知MLSS=4000mg/L，則容積為：28800/4=7200m3；=2\*GB2⑵反硝化區(qū)容積計算依剩余污泥排放的氮量，活性污泥中含氮量為12.4%（活性污泥按C5H7NO2計），有：0.30×20000×(0.18－0.02)×12.4%=119kgN/d出水帶走總氮量：TN=0.015×20000=300kgN/dNH3-N=0.01×20000=200kgN/d進水含氮量：20000×0.035=700kgN/d需要反硝化脫氮量：700－119－300=281kgN/d反硝化區(qū)需泥量：281×1000/26=10808kgN/d反硝化區(qū)污泥濃度4000mg/L，則容積為：10808/4=2702m3=3\*GB2⑶氧化溝尺寸確定澄清區(qū)容積計算：T型氧化溝中一條邊溝作澄清用，假定三溝內(nèi)污泥濃度分別為兩邊溝4300mg/L，中溝3400mg/L，平均4000mg/L。一個工作過程為4個小時（整個工作周期為8小時）。其中過渡階段，A池或C池轉(zhuǎn)刷停止運行開始泥水分離約需1小時。在澄清過程中假定活性污泥無活性，推算具有活性作用污泥占污泥量的比例。表2T型氧化溝工作過程（六階段運行程序）編號工作過程MLSS(mg//L)時間(h)A池澄清過渡43001B池曝氣34004C池沉淀43004按照表2所示工作過程，估算具有作用活性污泥比例：1－（1×4300×1＋1×4300×4）/（3×4000×4）=0.55故氧化溝總?cè)莘e：（7200＋2702）/0.55=18003m3則澄清區(qū)容積為：18003－7200－2702=8101m3設(shè)計成一組氧化溝，每組三溝，每溝容積為6001m3，取水深4m，則每溝平面尺寸1500m3，選用直徑1m、長4.5m的曝氣轉(zhuǎn)刷，每溝兩槽，每槽寬取6m，則每溝平面尺寸為：130m×12m；=4\*GB2⑷需氧量計算需氧量計算采用如下經(jīng)驗公式：O2Kg/d=A×L＋B×MLSS＋4.6×Nr－2.8×Nor式中：L——每日去除BOD5總量，Kg/dMLSS——溝中總污泥量，kgNr——需要硝化氮量，kgN/dNor——需要反硝化氮量，kgN/d經(jīng)驗系數(shù)：A=0.5，B=0.1Nr：700－119－200=381kgN/d

Nor：281kgN/dO2Kg/d=0.5×20000(0.18－0.02)＋0.1×28800＋4.6×381－2.8×281=5446Kg/d；系統(tǒng)總需氧量為7019Kg/d。⑸供氧量計算采用轉(zhuǎn)刷曝氣，轉(zhuǎn)刷供氧量是在標(biāo)準(zhǔn)條件下計算的，與在實際運行條件下相比，要乘系數(shù)f，f值與水溫、污泥濃度、DO等有關(guān)，一般取1.3。因此轉(zhuǎn)刷至少需供氧量為：5446×1.3=7080Kg/d選用轉(zhuǎn)刷直徑為1米，長度為4.5米，每個轉(zhuǎn)刷充氣量35KgO2/h。經(jīng)計算，中溝設(shè)置5只，兩個邊溝各設(shè)6只。轉(zhuǎn)刷充氧量為：邊溝工作時間9h/d中溝工作時間24h/d2×6×35×9=3780KgO2/h5×35×24=4200KgO2/h合計：7980KgO2/h（供氧量）≥7080KgO2/h（需氧量），滿足要求。⑹產(chǎn)泥量計算根據(jù)資料介紹T型氧化溝每日排放的剩余污泥量[2]，可由下式計算：⊿X=Yo(La－Le)Q式中：⊿X——每日排放的剩余污泥量，Kg/dYo——設(shè)計污泥表觀產(chǎn)率系數(shù)，KgMLSS/KgBOD5La——進水BOD5濃度，g/LLe——出水BOD5濃度，g/LQ——每日污泥量，m3/d設(shè)計中取Yo=0.7則⊿X=0.7×(0.18－0.02)×20000=2240Kg/dT型氧化溝污泥齡為30d，由于氧化溝缺氧體積占好氧體積30%~40%，再加上設(shè)計中有45%污泥處于沉淀和澄清狀態(tài)，并未參與降解污染物，因而其好氧泥齡大約為11d[13]，與污泥消化池設(shè)計污泥停留時間（15~20d）相接近。污泥基本上趨于好氧穩(wěn)定，可直接經(jīng)過濃縮后脫水。7T型氧化溝運行程序選擇T型氧化溝的運行較為靈活，根據(jù)不同的出水要求可以選擇不同的運行模式，主要為硝化運行程序和硝化-反硝化運行程序，使用不同的程序可以達到不同的處理要求；由于自動化水平高，使得管理非常簡便。由于每個廠的實際情況不同，運行人員可以根據(jù)本廠的實際情況，編制出適合本廠具體特點的運行程序。每個運行周期可以不同，但投入運行之前，應(yīng)對所編制的運行程序做以下項目的核算。(1)轉(zhuǎn)刷利用率轉(zhuǎn)刷利用率指轉(zhuǎn)刷實際投運量與可投運量之比，可用下式計算：η(%)=（n1t1+niti）/nt式中，n1至ni為=1\*GB2⑴至(i)階段投入運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)刷數(shù)量；t1至ti分別為=1\*GB2⑴至(i)階段的歷時；n為轉(zhuǎn)刷的總數(shù)量，t為整個運行周期的歷時。轉(zhuǎn)刷利用率一般應(yīng)保持在55%以上。(2)曝氣時間和沉淀時間曝氣時間指污水在溝內(nèi)曝氣區(qū)的水力停留時間，可用下式計算：Ts=(V/Q)×ηV——氧化溝總有效容積，m3Q——每日入流污水量,m3/d當(dāng)要完成硝化時，Ts一般應(yīng)大于8小時。沉淀時間指污水在溝內(nèi)沉淀區(qū)的水力停留時間，可用下式計算：Ta=V/Q－Ts當(dāng)入流量一定時，沉淀時間越長，則曝氣時間越短；當(dāng)入流污水污染物濃度不高時，可適當(dāng)縮短Ts，延長Ta這樣可在保證分解效果的前提下，提高澄清能力；反之，當(dāng)入流污水污染的濃度高時，應(yīng)首先保證充足的曝氣時間Ts，以使污染物得以降解。7.1硝化運行程序硝化運行程序，一般分成六個階段，它沒有脫氮功能，只是把含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。邊溝輪換作為曝氣池和沉淀池，而中溝始終作為曝氣池。硝化運行程序一般分成六個階段，六個階段為一個運行周期，一般歷時8h，如圖3。A階段的運行時間為2.5h。污水進入潛水?dāng)嚢杵?、曝氣轉(zhuǎn)刷全部運行的好氧狀態(tài)的Ⅰ溝，完成硝化作用，Ⅰ溝內(nèi)混合液一部分進入Ⅱ溝；Ⅱ溝內(nèi)所有轉(zhuǎn)刷和潛水?dāng)嚢杵魅窟\行，也進行硝化作用，好氧狀態(tài)的Ⅱ溝內(nèi)混合液進入Ⅲ溝；Ⅲ溝處于沉淀和出水狀態(tài)，溝內(nèi)所有轉(zhuǎn)刷和潛水?dāng)嚢杵魅筷P(guān)閉，出水經(jīng)電動調(diào)節(jié)堰門排出。B階段的運行時間為0.5h。污水進入所有轉(zhuǎn)刷和潛水?dāng)嚢杵魅窟\行的好氧狀態(tài)的Ⅱ溝；Ⅰ溝內(nèi)所有轉(zhuǎn)刷和潛水?dāng)嚢杵魅窟\行，Ⅱ溝內(nèi)混合液一部分進入Ⅲ溝；Ⅲ溝處于沉淀和出水狀態(tài)。C階段的運行時間為為1.0h。污水水進入所有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷和潛水?dāng)嚁嚢杵魅窟\運行的好氧狀狀態(tài)的Ⅱ溝，Ⅱ溝內(nèi)混合液液一部分進入入Ⅲ溝；Ⅰ溝內(nèi)所有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷和水下攪攪拌器全部關(guān)關(guān)閉，處于澄澄清狀態(tài)；Ⅲ溝處于沉淀淀和出水狀態(tài)態(tài)。D、E、F階段的運行狀態(tài)分分別與A、B、C階段基本相相同，只是將將Ⅰ溝與Ⅲ溝互換。ⅠⅠ溝Ⅱ溝Ⅲ溝A階段2.5hB階段0.5hF階段1.0hE階段0.5hD階段2.5hC階段1.0h圖3T型氧化溝硝化運行程序圖Ⅰ溝Ⅱ溝Ⅲ溝有的采用八階段硝硝化運行程序序，較六階段段增加了D和H階段，而A、B、C、E、F、G與六階段運運行程序基本本一致，區(qū)別別在于每一階階段的歷時不不同。D、H是過渡段，歷歷時較短，僅僅為15min。在這兩個個階段內(nèi)，溝溝Ⅰ和溝Ⅲ出水堰均開開啟，同時排排放上清液，如如圖4。ⅠⅠ溝Ⅱ溝Ⅲ溝A階段1.5hC階段0.75h圖4T型氧化溝硝化運行程序圖B階段1.5hD階段0.25hF階段1.5hE階段1.5hG階段0.75hH階段0.25hⅠ溝Ⅱ溝Ⅲ溝Ⅰ溝Ⅱ溝Ⅲ溝硝化運行程序中溝溝始終做曝氣氣池，兩條邊邊溝交替做曝曝氣池和沉淀淀池。由于保保持了充足的的好氧條件，加加之泥齡一般般達到30d以上，不僅僅有機物降解解率很高，污污水中硝化也比較充充分，氨氮基基本上氧化成成硝酸鹽氮。圖5可以看出硝化運行模式達到了較好的出水水質(zhì)[14]，BOD5、CODCr、SS出水平均分別為5.9、57.5、13.3，處理率分別為96.7%、85.3%、81.6%，符合二級出水標(biāo)準(zhǔn)，除了CODCr其它指標(biāo)均優(yōu)于一級出水標(biāo)準(zhǔn)。圖5青島泥布布灣污水處理理廠1999年出水檢測測指標(biāo)由于社會經(jīng)濟的發(fā)發(fā)展與水體富富營養(yǎng)化加劇劇，一般要求求脫氮，所以以硝化模式已已較少運行。7.2硝化-反反硝化運行程程序硝化-反硝化運行程序，分分成六或者八八階段，具有有脫氮功能，邊邊溝輪換作為為缺氧池、曝曝氣池、澄清清池和沉淀池池，而中溝始始終作曝氣池池。在邊溝使使用雙速轉(zhuǎn)刷刷曝氣機，可可以保持缺氧氧條件，上個個好氧段產(chǎn)生生的硝酸鹽氮氮以進水有機機物為碳源，使使水中的反硝硝化菌繁殖，從從而使污水中中的硝酸鹽轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為氮氣釋釋放到大氣中中，以達到脫脫氮的目的。圖6為六階段硝化-反硝化運行程序圖。A階段的運行時間為為1.5h。污水水進入潛水?dāng)嚁嚢杵鏖_啟、曝曝氣轉(zhuǎn)刷低速速運行的缺氧氧狀態(tài)的Ⅰ溝，完成反反硝化作用；；Ⅰ溝內(nèi)混合液液一部分進入入Ⅱ溝，Ⅱ溝內(nèi)所有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷和潛水?dāng)嚁嚢杵魅窟\運行，進行硝硝化作用，好好氧狀態(tài)的Ⅱ溝內(nèi)混合液液進入Ⅲ溝；Ⅲ溝處于沉淀淀和出水狀態(tài)態(tài)，溝內(nèi)所有有轉(zhuǎn)刷和潛水水?dāng)嚢杵魅坎筷P(guān)閉，出水水經(jīng)電動調(diào)節(jié)節(jié)堰門排出。B階段的運行時間為為1.5h。污水水進入轉(zhuǎn)刷高高速運行、潛潛水?dāng)嚢杵鏖_開啟的好氧狀狀態(tài)的Ⅱ溝；Ⅰ溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高高速運行、水水下攪拌器開開啟，Ⅱ溝內(nèi)混合液液一部分進入入Ⅲ溝；Ⅲ溝處于沉淀淀和出水狀態(tài)態(tài)。C階段的運行時間為為1.0h。污水水進入轉(zhuǎn)刷高高速運行、潛潛水?dāng)嚢杵鏖_開啟的好氧狀狀態(tài)的Ⅱ溝；Ⅱ溝內(nèi)混合液液一部分進入入Ⅲ溝；Ⅰ溝內(nèi)所有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷和水下攪攪拌器全部關(guān)關(guān)閉，處于澄澄清狀態(tài)；Ⅲ溝處于沉淀淀和出水狀態(tài)態(tài)。D、E、F階段的運行狀態(tài)分分別與A、B、C階段基本相相同，只是將將Ⅰ溝與Ⅲ溝互換。八階段硝化-反硝硝化運行程序序較六階段增增加了D和H階段，而A、B、C、E、F、G與六階段運運行程序基本本一致，區(qū)別別在于每一階階段的歷時不不同。D、H是過渡段，歷歷時較短，僅僅為15min（也有的設(shè)30minn）。在這兩階階段內(nèi)，溝Ⅰ和溝Ⅲ出水堰均開開啟，同時排排放上清液，如如圖7。目前，很多處理廠廠都使用硝化化-反硝化運行行程序，并且且達到了較好好的出水和脫脫氮效果，而而且如果排泥泥得當(dāng)還可以以達到部分除除磷的效果。福福建三明第一一污水廠（處處理規(guī)模100000t/d）采用硝化-反硝化運行行程序2004年1月份的檢測測指標(biāo)(如圖8)。根據(jù)數(shù)據(jù)據(jù)，BOD5、CODCr、SS、NH3-N出水平均分分別為7.5、46.7、12、2.4，處理率分分別為83.5%、75.5%、85.6%、85.0%，除了CODCr各項指標(biāo)標(biāo)均優(yōu)于一級級出水標(biāo)準(zhǔn)。在八階段硝化－反反硝化運行程程序中，也有有部分污水處處理廠（如邯邯鄲東污水處處理廠和泥布布灣污水處理理廠）在Ｃ和和Ｇ階段，使使中溝處于潛潛水?dāng)嚢杵鏖_開啟、曝氣轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷低速運行行的缺氧狀態(tài)態(tài)，但國內(nèi)目目前還較少使使用這樣的運運行程序。清華大學(xué)的錢易和和周律[188]曾模擬T型氧化溝做做了這方面的的研究，A階段都不變變，中溝分別別處于缺氧、好好氧狀態(tài)，并并改變相應(yīng)階階段的運行時時間，使Tddn/Tn（反硝化時時間與硝化時時間比值，相相當(dāng)于時間與與空間的加權(quán)權(quán)平均值）處于不同的的值，得出不不同的Tdnn/Tn比，T型氧化溝的的脫氮效率不不同（如圖9）。當(dāng)Tdnn/Tn=0.4時，脫氮效效率最高，而而Tdn/Tn偏于0.4都不利于脫脫氮。而且研研究得出，隨隨著Tdn//TnⅠ溝Ⅱ溝Ⅲ溝A階段1.5hⅠ溝Ⅱ溝Ⅲ溝A階段1.5hB階段1.5hF階段1.0hE階段1.5hD階段1.5hC階段1.0h圖6六階段硝化-反硝化運行程序圖低速低速Ⅰ溝Ⅱ溝Ⅲ溝ⅠⅠ溝Ⅱ溝Ⅲ溝A階段1.5hC階段0.75h圖7八階段硝化-反硝化運行程序圖B階段1.5hD階段0.25hF階段1.5hE階段1.5hG階段0.75hH階段0.25h低速低速Ⅰ溝Ⅱ溝Ⅲ溝Ⅰ溝Ⅱ溝Ⅲ溝圖8福建三明第第一污水廠2004年1月份檢測指指標(biāo)圖9Tdn//Tn與脫氮效果果的關(guān)系比減小，有機物處處理效果提高高。當(dāng)Tdnn/Tn=1時，出水有有機物的去除除仍有比較好好的效果；當(dāng)當(dāng)僅考慮去除除有機物時，可可適當(dāng)提高TTdn/Tn比以降低能能耗，但如果果Tdn/Tn比過高，污污泥沉降性能能會有所降低低，出水SS的濃度增加加，故在工藝藝調(diào)整時建議議采用Tdnn/Tn比小于1.0，以確保出出水有較低的的SS濃度。圖6、圖7所示的運行行程序Tdnn/Tn均為0.27，脫氮效效率不是最佳佳。硝化運行程序主要要是氧化穩(wěn)定定廢水中的有有機物，并將將水中的含氮氮物質(zhì)氧化為為硝態(tài)氮，減減少排入水體體中的耗氧物物質(zhì)，但系統(tǒng)統(tǒng)進出水的總總氮變化不大大。而硝化-反硝化運行行程序除了去去除水中的有有機物外還能能將進水的含含氮物質(zhì)大量量從系統(tǒng)中去去除，最終減減少系統(tǒng)排出出的總氮。表表3為兩種運行行程序的出水水檢測值的比比較[8]。從本本質(zhì)上講前者者類似于延時時曝氣，而后后者是將A/O法的過程結(jié)結(jié)合在一起。總之，各種運行程序有所異也有所同，在實際運行中應(yīng)根據(jù)各廠的實際情況在最基本的四種運行程序基礎(chǔ)上選擇合適的運行程序或進行調(diào)整。表3兩種運運行程序50%的出現(xiàn)頻率率進出水檢測測數(shù)據(jù)（mgg/L）水質(zhì)指標(biāo)進水出水硝化程序硝化-反硝化程序BOD51024.05.0.CODC2104.58SS903.53.5TN251811TKN235.03.0NH3-N172.05.5注：所統(tǒng)計數(shù)據(jù)為為：進水178個，硝化程程序121，硝化-反硝化程序157個8優(yōu)化排泥8.1T型氧化化溝污泥8.1.1T型氧化溝的泥齡氧化溝整個系統(tǒng)的的設(shè)計泥齡為為：SRT==XV/ΔX=XV/[[Yo(La-LLe0)QQ]式中：ΔX———每日排放的的污泥量，kgMLLSS/ddYo——污泥表觀產(chǎn)率系數(shù)數(shù)，kgMLLSS/kkgBODD5，設(shè)計中取Yo=0.7一般T型氧化溝的設(shè)計SSRT為30d，由于設(shè)計計中有45%的污泥處于于沉淀和澄清清狀態(tài)，未參參與降解污染染物，所以：：工藝泥齡=55%××30=166.5d考慮到參與降解污污染物的構(gòu)筑筑物中缺氧過過程的污泥量量為好氧過程程污泥量的51%，則好氧泥齡==工藝泥齡/(0..51+11.0)=111d對照濃縮池好氧消消化泥齡15～20d，可見氧化化溝中的污泥泥基本達到穩(wěn)穩(wěn)定，但并為為完全穩(wěn)定，故故要保證泥齡齡至少在30d以上?？梢娨?，泥齡和每每日排放的剩剩余污泥量⊿X將作為排泥泥很重要的兩兩個參數(shù)。8.1.2T型氧化溝的污泥分分布不均在實際運行中，TT型氧化溝三三溝中的污泥泥濃度相差較較大，中溝與與邊溝污泥濃濃度的比值與與設(shè)計值不符符。設(shè)計中假假設(shè)氧化溝中中污泥濃度三三溝比為3.4：4.3：3.4，氧化溝的的平均污泥濃濃度為4g/L，而T型氧化溝普普遍存在污泥泥濃度邊溝遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中溝的的情況。經(jīng)觀觀察和研究[[15]，認(rèn)認(rèn)為這是三溝溝式氧化溝運運行模式的必必然結(jié)果，以以采用八階段段硝化-反硝化運行行程序為例。在在一個運行周周期中，邊溝溝進水并進行行反硝化反應(yīng)應(yīng)，混合液從從邊溝流向中中溝，時間為為90min，經(jīng)過硝化化和沉淀階段段后，邊溝開開始出水，混混合液從中溝溝流向邊溝，時時間為225miin。階段D和階段H為過渡階段段，各溝以調(diào)調(diào)整水位為主主，可認(rèn)為不不發(fā)生污泥交交換。根據(jù)物物料守恒定律律，正常運行行時，邊溝的的污泥量應(yīng)守守恒，則：出泥量=進泥量量Q×Xs×t1==Q×Xm×(t5+t6+t7)t5+t6+t7=T-t4則：Xm/Xs=2t11/（T-2tt4）式中：Q——氧化化溝進水量，m3/hX——中溝的污泥平均濃濃度，g/LXs——邊溝反硝化階段平平均污泥濃度度，g/LXm——中溝平均污泥濃度度，g/Lt1——反硝化階段時間，minT——運行周期，minnt4——過渡階段時間，mmin由此可見，T型氧氧化溝污泥分分布由反硝化化階段即邊溝溝進水時間所所決定，污泥泥分布不均勻勻根本改善的的辦法：一、延延長反硝化階階段的時間。在在實際棗莊市市污水處理廠廠把反硝化階階段時間從設(shè)設(shè)定的90min調(diào)整到120miin，硝化階段段調(diào)整為45miin，則Xm/Xs由通常的0.4上升到0.53，處理效果果大為改進[[19]；二二、改變從中中溝排泥的方方法，改為從從兩邊溝排泥泥。8.1.3T型氧化溝的除磷效效果T型氧化溝如果運行行得當(dāng)也能達達到一定的除除磷效果，測測試邊溝在厭厭氧、好氧、沉沉淀各狀態(tài)泥泥水混合液中中磷的含量變變化情況[33]（見表4）。表4邊溝各各工況的含磷磷變化情況狀態(tài)厭氧厭氧沉淀時間(h)01.52.53.04.04月26日5月10日2.593.091.260.460.491.852.080.630.150.89從測試結(jié)果可知，如如果在邊溝曝曝氣好氧狀態(tài)態(tài)結(jié)束后立即即從邊溝排泥泥，就可將大大量含磷污泥泥排出系統(tǒng)。8.2排污優(yōu)化化T氧化溝傳統(tǒng)設(shè)計采采用中溝以混混合液的形式式排泥，這樣方便剩剩余污泥的排排放，但排出出的泥很稀。大量的稀污污泥由泵排到到污泥濃縮系系統(tǒng)，不僅排排泥能耗高，對對濃縮池也造造成很大的水水力沖擊，使使?jié)饪s池翻泥泥加劇，影響響氧化溝運行行的穩(wěn)定。設(shè)想從邊溝好氧階階段結(jié)束后或或缺氧階段開開始時排泥，在在確保氧化溝溝中泥齡在30d的基礎(chǔ)上，根根據(jù)實際進水水指標(biāo)計算每每日排泥量（以以邊溝MSLL為準(zhǔn)）和每每日排泥時間間，安排兩邊邊溝在好氧結(jié)結(jié)束后排泥（每每個邊溝一個個周期排泥一一次）。排泥優(yōu)化后可解決決和改善以下下情況：=1\*GB2⑴減少對污泥濃縮池池的水力沖擊擊，提高污泥泥濃縮效果。根據(jù)上海石化股份份公司水質(zhì)凈凈化廠某月污污泥濃度統(tǒng)計[15]]，邊溝平均均為6.8g/L（缺氧段剛開開始時），中中溝平均為33.3g/L，中溝污泥泥濃渡不到邊邊溝的二分之之一。如果每天的的混合液排放放量為1000t，改在邊溝溝缺氧起始時間間排混合液，排排放500t就可；改在澄清段（好氧結(jié)束束后）的后半半部分時間邊溝排排泥，此時溝溝內(nèi)的污泥量量與缺氧階段的曝曝氣溝基本相相同但泥水分分離后，溝內(nèi)內(nèi)污泥濃縮了了，一般情況況下此時的泥泥層高度約占占水深的2/3。按此推算，排排出污泥的絕絕對量相同時時，在好氧階段后從從沉淀邊溝交交替排泥，排排泥量僅中溝溝的1/3，可減少對對污泥濃縮池池的水力沖擊擊，提高污泥泥濃縮效果。

=2\*GB2⑵有利于氧化化溝的穩(wěn)定運運行。在氧化溝的澄清段段后期開始在在沉淀溝輪換換排泥，此時時溝內(nèi)的污泥泥層很高，通通過排泥可降降低泥層高度度，減少或避避免出水飄泥泥，同時也因因排泥時間相相對分散使污污泥負(fù)荷也相相對穩(wěn)定。

=3\*GB2⑶節(jié)省排泥的的能耗，減少少泵的配置數(shù)數(shù)量。改進排泥方式后污污泥泵的運行行時間大大減減少，而且可減少泵的配置數(shù)量量。在好氧段后排泥是是一般情況下下的方法，也也可視具體情情況進行調(diào)整整。如果污泥泥沉降性能好好、污泥層低低時，應(yīng)在A、D的起始階段段從缺氧段開開始時排泥，此此時溝內(nèi)的污污泥濃度也較較高。在排泥過程程中，一部分分被污泥吸附附的物質(zhì)可隨隨污泥一起排排出，可減輕輕此后反應(yīng)該該階段的處理理負(fù)荷，總之之，排泥方式式和排泥時間間需根據(jù)運行行周期的時間間、污泥沉降降性能等綜合合考慮，不能能一成不變。9T型氧化溝溝的自動化管管理T型氧化溝采用轉(zhuǎn)刷刷曝氣，其配配水井出水堰堰門、氧化溝溝出水堰門、潛潛水推流器以以及轉(zhuǎn)刷的開開啟時間均是是通過PLC控制。根據(jù)據(jù)不同的運行行程序、設(shè)置置參數(shù)達到自自控的目的。9.1自控設(shè)計采用集中管理、分分散控制系統(tǒng)統(tǒng)，它們由中中央計算機管管理系統(tǒng)、現(xiàn)現(xiàn)場控制站和和高速數(shù)據(jù)傳傳輸系統(tǒng)構(gòu)成成。=1\*GB2⑴現(xiàn)場控制站現(xiàn)場控制站（選用用可編程控制制器PLC）接至各在在線儀表傳輸輸來的信號以以及電機閥門門等運行狀態(tài)態(tài)的電報信號號，對各類信信號進行運算算和實施程序序控制，自動動調(diào)節(jié)，并把把主要信息向向中央控制計計算機傳輸或或接受中央控控制計算機的的指令。=2\*GB2⑵中央管理系統(tǒng)中央管理系統(tǒng)由管管理計算機、打打印機等構(gòu)成成。它對現(xiàn)場場站傳輸來的的信息進行計計算、處理和和貯存，計算算機通過彩色色顯示器（CRT）畫面顯示示各類實測值值和越限報警警值，同時還還有各類參數(shù)數(shù)的組圖、棒棒柱圖、趨勢勢圖、報警一一覽表、各構(gòu)構(gòu)筑物運行狀狀態(tài)圖及工藝藝流程圖。計計算機還通過過打印機自動動生成日、月月報表及非正正常狀態(tài)信息息表，操作人人員可通過鍵鍵盤輸入必要要的指令或修修改設(shè)定值。=3\*GB2⑶高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)統(tǒng)它用于中央管理系系統(tǒng)和各現(xiàn)場場站的聯(lián)絡(luò)，要要求傳輸速率率適當(dāng)，高抗抗干擾性、信信息衰減小。9.2T型氧化化溝自控參數(shù)數(shù)設(shè)置9.2.1曝氣轉(zhuǎn)刷的控制曝氣轉(zhuǎn)刷的控制為為時間強制控控制和溶解氧氧探頭反饋控控制兩種方式式的組合。=1\*GB2⑴時間強制控制狀態(tài)態(tài)有三種情況況：=1\*GB3①當(dāng)氧化溝為澄清和和沉淀階段時時，轉(zhuǎn)刷和潛潛水推流器強強行關(guān)閉。=2\*GB3②當(dāng)氧化溝為反硝化化階段時，僅僅是潛水推流流器和雙速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷低速推流流。=3\*GB3③當(dāng)上述兩個階段完完成向曝氣階階段轉(zhuǎn)變時，潛潛水推流器開開啟，溝中所所有轉(zhuǎn)刷先進進行15min高速運轉(zhuǎn)，之之后進入溶解解氧探頭反饋饋控制方式。=2\*GB2⑵溶解氧探頭反饋控控制溶解氧探頭控制是是根據(jù)預(yù)先設(shè)設(shè)定的運行程程序、溶解氧氧濃度區(qū)間及及濃度變化，來來控制轉(zhuǎn)刷的的開啟和關(guān)閉閉。在該控制方式下，氧氧化溝處于曝曝氣好氧狀態(tài)態(tài)。設(shè)定溶解解氧濃度范圍圍為0.5～2.0mgg/L。當(dāng)DO低于0.5mg/L時時，溝中所有有轉(zhuǎn)刷開啟，高高速運轉(zhuǎn)充氧氧，DO上升，每上上升0.25mmg/L（DO范圍除以每每溝的轉(zhuǎn)刷數(shù)數(shù)，以6個轉(zhuǎn)刷為例例），則有一一臺轉(zhuǎn)刷停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。當(dāng)DO達到2mg/L時，通常只只有兩臺轉(zhuǎn)刷刷保持運轉(zhuǎn)，以以使溝中泥水水充分混合；；但是，低負(fù)負(fù)荷條件下，DO仍會繼續(xù)升升高，轉(zhuǎn)刷依依次關(guān)閉，直直至全部停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。當(dāng)這種狀狀態(tài)持續(xù)30min以上時，按按預(yù)定程序，溝溝中轉(zhuǎn)刷全部部開啟運行5min，以保證泥泥水混合，5min后，又回到到開啟前狀態(tài)態(tài)。反之，當(dāng)DO高于于2mg/L時，轉(zhuǎn)刷處處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)態(tài)。如DO開始下降，則則每下降0.25mmg/L，轉(zhuǎn)刷自動動開啟一臺，直直至DO低于0.5mgg/L時，該溝中中所有轉(zhuǎn)刷開開啟。如果溝中安有潛水水推流器時，曝曝氣轉(zhuǎn)刷大部部分運轉(zhuǎn)時，如如不出現(xiàn)污泥泥沉積現(xiàn)象，可可以考慮關(guān)閉閉潛水推流器器，以節(jié)約能能耗。根據(jù)模糊控制理論論，當(dāng)DO增加或減少少時，轉(zhuǎn)刷擬擬關(guān)閉或開啟啟時，這個過過程是延時的的，時間設(shè)定定為100s，以防止溝溝中DO發(fā)生一些微微小波動時，導(dǎo)導(dǎo)致不必要的的停止或啟動動。9.2.2進出水堰門控制=1\*GB2⑴進水堰門：根據(jù)運運行控制程序序，以時間強強行控制其啟啟閉。=2\*GB2⑵出水堰門：同進水水堰門一樣，以以時間強行控控制其啟閉，但但其在開啟下下降過程中為為防止水流突突然流出過大大，引起沉淀淀污泥紊動隨隨水流出，因因此分兩步進進行，第一步步率先開啟四四分之一行程程，延時15min之后再將堰堰門開啟。9.2.3排泥控制按照設(shè)計參數(shù)，三三溝中的MLSS濃度平均為為4g/L，氧化溝中中的剩余污泥泥排放以時間間強制控制和和濁度儀探頭頭反饋控制相相結(jié)合通過PLC的預(yù)定程序序來控制。=1\*GB2⑴當(dāng)在缺氧段開始后后排泥=1\*GB3①當(dāng)氧化溝在沉淀階階段時，電動動排泥閥強行行關(guān)閉。=2\*GB3②當(dāng)氧化溝在曝氣階階段時，根據(jù)據(jù)設(shè)定的污泥泥濃度