奥贝尔氧化沟微生物循环工艺简析

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　　摘要
　　随着水污染的加剧和水体富营养化问题的出现，国家制定了较为严格的污水处理厂氮和磷的排放标准，在传统氧化沟的基础上具有优良的脱氮性能的奥贝尔氧化沟应用而生。针对奥贝尔氧化沟工艺微生物的循环问题，从氧化沟前置的厌氧池、氧化沟、沉淀池、回流及剩余污泥泵房、污泥脱水的整体流程内微生物作用机理及控制进行了分析。
　　关键词
　　奥贝尔氧化沟前置厌氧池 聚磷微生物(PAOS)硝化
　　反硝化 泥水分离剩余污泥
　　正文
　　
　　随着水污染的加剧和水体富营养化问题的出现，许多国家开始控制进入水体的氮和磷排放量，并制定了较为严格的污水处理厂氮和磷的排放标准，在传统氧化沟的基础上具有优良的脱氮性能的奥贝尔氧化沟应用而生，奥贝尔氧化沟的典型特征是多沟道同心圆结构，污水进入前置厌氧池与回流的污泥混合后依次从外沟至中沟至内沟，最终通过最终沉淀池泥水分离后排出，同时沉淀池沉淀后的污泥一部分经回流及剩余污泥泵房水泵提升后回流至前置厌氧池，剩余污泥则通过剩余泵将排至污泥脱水机房排出。下面就奥贝尔氧化沟工艺介绍如下：
　　一、典型的奥贝尔氧化沟工艺流程和氧化沟构造
　　采用奥贝尔氧化沟处理工艺的污水处理厂，微生物循环运行工艺控制是我们面临的一个新课题，下面两张图是典型奥贝尔氧化沟工艺流程图和奥贝尔氧化沟构造图：
　　
　　
　　二、奥贝尔氧化沟微生物循环
　　1、前置厌氧池微生物循环
　　污水经旋流沉砂去除大颗粒无机物后在配水井中与回流的活性污泥混合均匀后进入厌氧池。在厌氧池中，最重要的是使厌氧菌恢复活性，其分泌的水解酶使水中大颗粒有机物（碳水化合物、蛋白质等）分解成可溶性的较简单物质，葡萄糖等，被微生物利用后用于自身的生长、繁殖，其余部分则在再微生物分解的水解酶作用下转化成有机醇、有机酸、NH3、CO2等。使污水的可生化比得到提高。同时，由于外沟溶解氧浓度很低，在溶解氧浓度为0mg/L聚磷微生物(PAOS)利用水中短链脂肪合成PHB,合成的能量来源为聚磷菌体内的聚合磷酸盐的释放。
　　2、氧化沟内微生物循环
　　厌氧池出水直接进入奥贝尔氧化沟外沟，由于外沟是一个曝气缺氧反应池（平均溶解氧控制在0―0.5mg/L），水流流速慢，在曝气转碟作用下污水与活性污泥进行数次有氧、无氧交换，因此，氧化沟主要生物反应过程及80%的脱氮过程均在外沟完成,在有氧区在硝化细菌作用下发生如下反应：
　　
　　
　　氧化沟内污泥负荷一般控制在FW=0.078KgBOD5/KgMLSS*d，Fv=0.31KgBOD5/ m3*d，同时污水厂运行控制时应结合污水厂来水的水量和水质状况进行适当调整。
　　泥水混合物在外沟反应后进入中沟，中沟是一个过度沟，为外沟和内沟作补充，溶解氧平均浓度为1.0mg/L左右，有机物在此得到进一步的降解，为外沟和内沟作补充。
　　泥水混合物流经中沟后进入内沟，因有机物大部分已被降解，需氧量下降，使水中溶解氧浓度上升（2.0mg/L左右），聚磷微生物(PAOS)在有氧状态下噬磷，由于聚磷微生物(PAOS)此时有足够的食物（磷酸盐）聚磷微生物(PAOS)大量繁殖，使水中的磷浓度降低。同时保证进入沉淀池的混合液具有足够的溶解氧，从而保证了整个氧化沟的处理效果。
　　3、泥水分离、污泥回流及剩余污泥排除
　　在沉淀池混合液中，由于活性污泥的比重大于水的比重从而使混合液中活性污泥沉淀至池底，由于氧化沟内沟排出的混合液具有足够的溶解氧，所以沉淀至池底活性污泥不会或在极少数情况下沉淀池中发生反硝化反应（不会产生N2），使活性污泥吸附N2上浮，影响沉淀效果。沉淀下来的活性污泥在刮泥机作用下经排泥管道排入污泥回流及脱水机房。沉池上清液（污水厂最终出水）经出水堰汇排出。沉淀池出水达到处理标准，可进行污水资源化利用。
　　沉淀池排出活性污泥通过回流及剩余污泥泵房内污泥提升泵控制活性污泥回流量（控制活性污泥回流比R，本工程中R=100%），使厌氧池乃至整个生物处理系统中维持一定的微生物浓度。在剩余污泥排除时带走一定量的有机物和聚磷微生物(PAOS)（PAOS吸附着大量的磷，磷通过此方法排除）。
　　剩余污泥通过脱水后使污泥含水率由ρ=99.2%降至ρ=80%大大减少污泥体积（体积缩小约100倍）方便污泥运输。剩余污泥通过运输车辆运至污泥填埋场掩埋或经检测合格后运至农田当有机肥料等，至此整个氧化沟内微生物完成一个运行周期。
　　以上仅是对奥贝尔氧化沟微生物循环工艺的初步探讨，在污水厂的实际生产运行中仍需不断研究和调整，才能达到处理工艺设计的最佳效果。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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