改良型ORBAL氧化沟工艺应用

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M 南川污水厂改良型ORBAL 氧化沟工艺应用

摘 要：本文通过介绍、分析改良型ORBAL 氧化沟工艺特点和优势，结合重庆市南川污水处理厂的工程设计，希望为我国用地较为紧张且管理水平不高的地区在建设污水处理厂时，提供一个新的设计思路。长江三峡库区水污染治理项目是国家重点项目，具有涉及面广、项目规模较小、数量多、建设地点分散等特点，为此国家投入大量建设资金，以确保众多污水处理

工程顺利建设投运，以避免大江截流后库区水质不断恶化，陷入“先污染后治理”的不利局面。针对库区项目规模小且当地技术力量相对薄弱的现状，国家发改委特聘请国内业内专家组成专门机构进行研究、探讨，希望能够选择一种运行稳定可靠、操作简单、管理便捷且具有较强耐冲击负荷能力的处理工艺，以适应库区项目的要求。

关键词：污水厂 改良型 ORBAL 氧化沟

长江三峡库区水污染治理项目是国家重点项目，具有涉及面广、项目规模较小、数量多、建设地点分散等特点，为此国家投入大量建设资金，以确保众多污水处理工程顺利建设投运，以避免大江截流后库区水质不断恶化，陷入“先污染后治理”的不利局面。针对库区项目规模小且当地技术力量相对薄弱的现状，国家发改委特聘请国内业内专家组成专门机构进行研究、探讨，希望能够选择一种运行稳定可靠、操作简单、管理便捷且具有较强耐冲击负荷能力的处理工艺，以适应库区项目的要求。

重庆市南川污水处理厂为长江三峡库区影响区第一批城市污水重点治理项目，于2002年立项，其经多方案技术比较，确定采用改良型合建式ORBAL

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M 氧化沟工艺，工程已于2003年正式建成并投入运行。取得了良好的处理效果，对库区乃至全国其它同类中、小规模项目的建设起到示范作用。

一、改良型ORBAL 氧化沟工艺的设计思路

重庆市南川污水处理厂设计规模4万 m3/d，设计进、出水水质如下：

针对工程设计进、出水情况结合工程当地技术管理实力现状，在工艺

选择时主要兼顾了以下原则：备选方案应具备技术成熟可靠，能确保出水水质好，稳定达标；具有除磷脱氮功能，应尽量节省占地；此外还应注意工程建设和运行费用，管理方便，运转灵活，具有较强耐冲击负荷能力。 据此经多方案进行比较后认为ORBAL 氧化沟工艺、A2/O 工艺、SBR 工艺等均具有稳定的处理效果，其中ORBAL 氧化沟工艺从运行管理简便程度及耐冲击负荷能力方面更具优势，且其对自动化程度依赖程度低，被确定为主选方案。

典型的奥贝尔氧化沟由三个相对独立的同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入沟内，然后依次进入中间沟道和内沟道，最后经中心岛流出，至二次沉淀池。三个环形沟道相对独立，溶解氧分别控制在0、1、2 mg/l，其中外沟道容积达50%~60%，处于低溶解氧状态，污水在外沟道循环约

150—250圈（由水力停留时间决定）才进入中沟道，主要的有机物氧化及80%的脱氮均在外沟道完成。内沟道体积约为10%~20%，维持较高的溶解氧

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M （2mg/l），为出水把关。在各沟道横跨安装有不同数量转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。

并具如下工艺特点：

a． 采用转碟曝气，混合效率较高，水流在沟内的速度最高可达

0.6—0.7m/s，在外沟道使水流能快速进行有氧、无氧交换，交换次数可达500—1000次（取决于外沟道转碟设置的数量），可同时进行有机物的氧化降解和氮的硝化、反硝化，并可有效的去除污水中的磷。在中沟与内沟中

污水中的有机物进一步得到去除降解，出水水质好。 b． 污水进入氧化沟，可以得到快速的有效的混合，由于池容较大，缓冲稀释能力强，耐高流量，高浓度的冲击负荷能力强，对难降解有机物去除率高，出水水质稳定。 c． 由于污泥龄较长，使污泥量较少并趋于好氧稳定，可不设污泥消化池，从而简化工艺流程，管理方便。

d． 在曝气过程中，在串联的渠道水流中形成典型的溶解氧阶梯

0-1-2mg/L，因而自动控制了系统的生物脱氮过程。由于同时硝化反硝化作用及“短程反硝化”的影响氧的利用率很高，因而起到节能的作用。

e． 供氧量的调节，可以通过改变转碟的旋转方向，转速、浸水深度和转碟安装个数等多种手段来调节工艺系统的供氧能力，使池内溶解氧值保持在最佳值，使系统稳定、经济、可靠的运行。

但应该看到，对于山区用地紧张的重庆库区其占地偏大也是引人注目的缺点。由于氧化沟为圆形或椭圆形沟型，加上池中心设有中心岛，造成氧化沟占地较大，平面布置相对困难；另外设置的辐流式沉淀池亦为圆形，使得厂区无效占地比例偏高。设计立足从尽量减少无效占地的角度对典型

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M 的ORBAL 工艺氧化沟与二沉池分建的工艺进行了优化，引进U.S.FILTER 公司技术，确定氧化沟与二沉池合建方案，即二沉池外层设三圈氧化沟，呈同心布置，二沉池取代了ORBAL 氧化沟中心岛，具体形式见下图。

改良型奥贝尔氧化沟结构示意图 改良型ORBAI 氧化沟与分体建设氧化沟相比，具有如下优势： a．减少了无效占地。 b．氧化沟与二沉池采用共用池壁，可减少土建工程量。 c．流程顺畅，可节省氧化沟至终沉池之间的连接管道，减少氧化沟与终沉池之间的水头损失，节约能耗。

d．为厂区合理布局提供了良好的基础。

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二、处理工艺介绍

重庆市南川污水处理厂确定的工艺流程图如下：

南川污水处理厂工艺流程图

三、主要生化处理构筑物介绍

1. 氧化沟描述、设计参数及设备选型

氧化沟采用ORBAL 型氧化沟，池中设转碟表曝机，获得动能和溶解氧的混合液在池中快速流动，可形成好氧、缺氧区，具有降解有机物和脱氮的功能。奥贝尔氧化沟由三个相对独立的同心园形沟道组成，污水由外沟道进入沟内，然后依次进入中间沟道和内沟道，最后流出至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。主要设计控制参数如下：

泥龄 16天

污泥负荷 0.068kgBOD5/kgMLSS·d

污泥回流比 100％

混合液浓度 4.5g/L