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工程實(shí)例告訴你三溝式氧化溝污泥分布不均的改善措施

發(fā)表時間:2016-10-30 00:04

  三溝式氧化溝屬于合建式交替運(yùn)行氧化溝,由三條同容積的環(huán)形溝并聯(lián)組成,兩側(cè)邊溝各有一方形連通孔與中間溝相連。運(yùn)行時根據(jù)設(shè)定的時序,通過配水井向各溝配水,并控制各溝的反應(yīng)狀態(tài)。中間溝一直作曝氣池,兩側(cè)邊溝交替作缺氧池、曝氣池、沉淀池和澄清池使用。

   三溝式氧化溝流程簡單、構(gòu)思巧妙,既有一般氧化溝工藝的處理效果好、耐沖擊力強(qiáng)、處理設(shè)施少等優(yōu)點(diǎn),又具有SBR工藝的非穩(wěn)態(tài)、適應(yīng)性強(qiáng)的特性。然而,三溝式氧化溝工藝也存在一些缺點(diǎn),如:設(shè)備利用率低、三溝的污泥濃度相差大、容積利用率低、除磷效率不高等。特別是研究污泥分布不均的成因、機(jī)理和改進(jìn)方法,對三溝式氧化溝的設(shè)計和運(yùn)行管理將起到十分重要的作用。
某污水廠簡介

  某污水處理廠位于市區(qū)東南部,該廠采用三溝式氧化溝處理工藝,處理能力為7×104m3/d。共設(shè)有兩組氧化溝,每組氧化溝溝長為139m,寬為65m,水深為3.5m,池容積為30530m3,兩側(cè)邊溝各設(shè)有5臺雙速曝氣轉(zhuǎn)刷,中間溝設(shè)有6臺高速曝氣轉(zhuǎn)刷,根據(jù)溶解氧量控制轉(zhuǎn)刷開啟的數(shù)量,同時設(shè)有4臺水下推進(jìn)器,防止轉(zhuǎn)刷開啟數(shù)量過少時污泥發(fā)生沉積。

工藝控制采用硝化—反硝化運(yùn)行模式,8h為一個運(yùn)行周期,每個運(yùn)行周期分為8個階段,各階段運(yùn)行情況見表1。

為了研究三溝式氧化溝中污泥濃度的變化情況,分別做了如下試驗(yàn):

污泥分布試驗(yàn)

1、一個周期內(nèi)污泥濃度隨時間的變化

利用便攜式光電污泥濃度儀(測量精度為0.1 mg/L)對氧化溝正在運(yùn)行的側(cè)邊溝(另一側(cè)邊溝正處于澄清狀態(tài))和中間溝混合液連續(xù)采樣分析。由于三溝式氧化溝運(yùn)行具有的對稱性,只進(jìn)行半個運(yùn)行周期(14h)的取樣分析即可。每隔10 min進(jìn)行一次測量,采樣點(diǎn)固定在液面下1m。試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

2、運(yùn)行階段對污泥分布的影響

2000年2月和4月,分別把反硝化階段的時間改為75 min和120 min。穩(wěn)定運(yùn)行一個月后,測定各溝的污泥濃度,結(jié)果見表2。

試驗(yàn)結(jié)果分析

1、側(cè)邊溝從反硝化階段過渡到硝化階段,污泥濃度有明顯的增加。這說明曝氣轉(zhuǎn)刷低速運(yùn)行時推動力不足,污泥不能完全混合,溝底部有一定積泥。

2、側(cè)邊溝反硝化階段在污泥達(dá)到一定濃度后基本穩(wěn)定。這說明由于溝底部存泥的調(diào)節(jié)作用,進(jìn)水的稀釋作用并不明顯。

3、側(cè)邊溝和中間溝的污泥濃度相差較大,這是三溝式氧化溝配水不均勻所致。

設(shè)側(cè)邊溝反硝化階段的污泥平均濃度為Xs,中間溝污泥的平均濃度為Xm,由于污泥產(chǎn)量和排泥量相對于溝間換泥量可忽略不計,則氧化溝運(yùn)行穩(wěn)定時,對于中間溝有如下關(guān)系:

進(jìn)泥量=出泥


式中 Q——進(jìn)水量

ta——反硝化階段時間

tb——硝化階段時間

tc——沉淀時間

由此可見,解決三溝式氧化溝污泥分布不均的根本辦法是優(yōu)化氧化溝的設(shè)計,增加側(cè)邊溝反硝化階段的時間。

4、兩側(cè)邊溝污泥濃度存在一定差別。這是由于中間溝向側(cè)邊溝通水時,水流中含有的較大能量推動側(cè)邊溝中的一側(cè)混合液流動,而另一側(cè)則基本靜止,只有半邊溝參與換水,因此造 成沉淀區(qū)部分區(qū)域的表面負(fù)荷過大,污泥不能得到充分沉淀,造成污泥流失,影響了出水水質(zhì)。污泥流失又會導(dǎo)致兩側(cè)邊溝污泥不均衡而使氧化溝的運(yùn)行不穩(wěn)定。側(cè)邊溝若換水不均勻,還會導(dǎo)致污泥分布不均勻,降低了處理能力。對于有三級處理的污水處理廠,還會加重三 級處理工藝的負(fù)擔(dān)。

因中間溝水流為環(huán)形,對兩側(cè)邊溝的水流推動方向不同。在側(cè)邊溝彎道方向因受彎道阻力,影響較??;而對另一側(cè)邊溝則為出水堰方向,影響較大,出水懸浮物高于前者。兩者污泥濃 度相差程度與中間溝內(nèi)的污泥濃度、流速和污泥形態(tài)有關(guān)。

有兩個辦法可以解決這個問題:一是取消循環(huán)池的設(shè)計,這樣三溝式氧化溝工藝就轉(zhuǎn)變?yōu)閁NITANK工藝;二是在氧化溝之間的底部連通口安裝導(dǎo)流柵板。導(dǎo)流柵板是一組平行且與水流方向有一定夾角的不銹鋼板。當(dāng)混合液通過導(dǎo)流柵板時,受到柵板的作用而改變了水流方向,從而大大減輕了對側(cè)邊溝混合液的推動作用,進(jìn)一步提高了出水效果。導(dǎo)流柵板有固定式和活動式兩種,可酌情選用。其中固定式如圖2所示。

結(jié)論
1、三溝式氧化溝的三溝污泥濃度相差較大是由三溝式氧化溝的運(yùn)行模式和各運(yùn)行階段的時間分配造成的,增加反硝化階段的時間可以大大降低污泥濃度的差異。
2、側(cè)邊溝污泥濃度的差別產(chǎn)生于中間溝來水所攜帶的能量,易造成出水的不穩(wěn)定和氧化溝負(fù)荷不均勻,可以通過安裝導(dǎo)流柵板來解決這個問題。

3、三溝式氧化溝側(cè)邊溝運(yùn)行模式具有時序性,與SBR工藝相似,污泥濃度隨運(yùn)行狀態(tài)改變,且與中間溝污泥濃度相差較大,在工藝設(shè)計上應(yīng)予以充分考慮。

文章分類: 環(huán)保新聞
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