100吨每天地埋式污水处理装置

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100吨每天地埋式污水处理装置 OCO工艺的原理及特点

　　OCO-得名于生物处理装置的几何形状。OCO池呈圆形，里圈、外圈隔墙为圆形、中圈为半圆形。其工作原理如图1所示。

原污水经预处理系统(格栅、沉砂除油)后首*入OCO生物反应池的厌氧区(1区)，在此与沉淀池回流进入的活性污泥混合，然后进入缺氧区(2区)，缺氧区与好氧区(3区)之间为一半圆形隔墙。在工艺过程中，混合液在缺氧和好氧状态下可循环20～30次。以上三个容积区内均设置相应数量的潜水搅拌推流装置，以形成一定水平流速而不发生污泥沉淀。在外侧好氧区内设有水下微孔曝气装置。所有水下部件均可分组提起检修，不必放空水池。

1.1除磷

　　OCO池的内圈为厌氧区，停留时间约为1～1.5h，对于一般C/P值为18的市政污水来说约有40～60%的磷靠生物方法去除(磷去除标准，丹麦为<1.5mg/L，欧共体为<1 mg/L)，这是因为原水中易降解有机物较高，但是当进水BOD浓度比较低(如70～80mg/L)，除磷效果会降低，作为对生物除磷的补充，多数OCO处理厂同时还采用铁盐进行化学除磷，或将化学除磷作为一种备用措施。

　　有利于生物除磷的条件同时也降低了丝状菌的数量，改善了污泥的沉降性能。给二沉池的运行创造了有利条件。

1.2脱氮

　　市政污水中N多以NH3－N的形式存在，因此脱氮包括两个过程：硝化及反硝化。需要好氧及缺氧两种状态的存在。另外还需要足够的泥龄，以方便硝化菌的生长及提供反硝化菌足够的易降解有机物，以保证一定的反硝化速率。

　　硝化与反硝化的矛盾在于氮在反硝化前首先需要氧化，而氨氮的氧化会同时导致污水中易降解有机物的氧化，进而减缓反硝化的进行。传统的解决方法是将有机物充足的原污水首先引入非曝气区，并从曝气区回流大量富含硝态氮的污水。

在OCO工艺中，污水从厌氧区流入缺氧区，为反硝化菌提供了合适的基质(易降解有机物)，以便反硝化能够快速进行。硝态氮从好氧区回流至缺氧区(内回流)，含氨氮的水则进入好氧区完成硝化反应。

　　OCO工艺的一个主要特点是：好氧区与缺氧区之间的污水交换，即内回流不需泵送，以上两个区域之间有一段是相通的。两者之间的交换形式及量的大小是依靠搅拌器的控制来实施，因此节省能耗。当搅拌器运转时，湍流增强，好氧区与缺氧区混合程度增强，当搅拌器停止运转时，两区之间的混合程度较低。此时测得的溶氧状况如图2所示，好氧区与缺氧区的区分很明显。OCO反应池的构造和搅拌器的循环工作可保证好氧区和缺氧区之间很高的回流比，这种频繁的变化是该工艺有效脱氮的关键之一。

回流的控制还可以改变好氧区与缺氧区的容积。当夏季暴雨造成冲击负荷，可将2、3区均调为好氧区；夜间低负荷，可将3区用来脱氮。因此OCO工艺中好氧区与缺氧区容积的分配是动态的。可以在特定时间和地点，根据特点的污水组分进行调节。

　　回流程度由预设的程序来完成。并由安装在好氧区首端的在线溶氧探头控制。
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2 OCO工艺的优缺点

　　优点：

　　（1）圆形池相对于矩形池在土建造价、水下推流的动力方面均具有较好的条件，可节省投资及电耗。

　　（2）水下微孔曝气使充氧效率高，同时对污泥沉淀有一定上托的作用，节省了推流的动力。

　　（3）硝化、反硝化区面积可灵活变化，以适应不同进水水质与水量的要求。

　　（4）内回流不需泵送，节能。

　　缺点：

　　（1）处理规模较小，一般10万m3/d以下，OCO池直径大目前为D=50m。

　　（2）由于除磷或构造上的原因，泥龄较短，污泥稳定不够。

　　（3）微孔曝气器易堵塞，给管理、检修带来工作量。

　　（4）化学除磷须增加设备及装置，使投资及日常运行费用有所增加。

　　（5）对搅拌器运行、曝气量大小的灵活改变基于进水水质、水量等在线仪表瞬时信号的传递及系统对设备的控制。故对自控系统要求较高。
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　　OCO工艺有其独到的构思和特点，同时也具有15年以上国外成功运行的经验。在国内是否可行还有待实践。但其灵活运行、节约能耗的特点是很值得借鉴的。

地面水常常受到土壤、工业污水废水、生活污水及各种杂质的污染，促使细菌滋生，有时每毫升水中细菌数可达几万乃至几十万个在有的水域里，大肠杆菌甚至达数万个以房。虽然在水处理的过程中，经过混凝、沉淀(或澄清)、过滤等的净化过程，粘附在悬浮物上的大部分细菌、大肠肝菌、届原菌和其他二些微生物也一同被除去。但是，并不*，还存在一定量的对人体有害的微生物。

为了保障人民的健康，防止疾病的传播，还必须进行水的消毒，以杀灭水中的病毒。我国“生活饮用水卫生标准”中规定，在37℃培养24H的水样中，细菌总数不超过100个／ml，大肠菌群每升水中不超过3个。为此在混凝澄清过滤之后还需进行消毒。在工业冷却水处理中，为了防止循环水不产生生物粘泥，要控制循环水中的异养菌数不超过500000个／mL，因此，对于作为循环水系统补充水的过滤水，亦需要进行消毒杀菌处。在除盐水处理系统，为了防止离子交换树脂受到细菌的污染，也需要对其原水进行消毒杀菌。此外，消毒还可以除去水的色度。

目前以PLC为主的集中管理和分散控制相结合的控制系统在国内外各污水处理厂广泛应用并取得较好的处理效果。一般由三级构成：*级，就地控制（即MCC）；第二级，现场控制站（即PLC）；第三级，中央控制室（即操作站）。 

⑴就地控制。在参与工艺各种设备现场设有就地控制箱，配有自动/手动切换旋钮，在遇到特殊情况（调试和维修等）可以通过旋扭操作直接启/停设备，干预程控控制，在正常时转入自动控制。 

⑵现场PLC控制站。接受上位机程控指令，执行实时控制，循环检测各设备运行状态，及时向上位机发送设备运行状态信息。根据工艺流程图布置，虚设三个现场PLC控制站。*级子站对格栅、进水泵站、沉砂池、计量渠水质水量的监控；第二级子站对曝气池内的闸阀、溶解氧的读取、鼓风机的自动调节及启停、回流泵和滗水器启停的监控；第三级子站对污泥泵、污泥流量、投药泵和脱水机的监控。
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1．格栅控制 

格栅有粗细两道，废水由污水井进入粗格栅，主要拦截较粗大的悬浮物，保证进水泵正常运行。然后流入细格栅，以去除废水中较小颗粒的悬浮物。在现场设有就地控制器，可以进行手动和自动转换控制。对格栅自动控制采用两套方案，一是根据格栅前和格栅后液位差进行控制运行，当液位差达到设定值，说明格栅上的悬浮物较多，启动格栅运行刮去格栅上的悬浮物；二是定时运行，当液位计失灵时，格栅由液位控制转为定时运行，运行时间和运行间隔可根据污水厂运行经验来设定。另外还可实现自动控制栅渣输送，处理与格栅联动，延时停机，各设备运行工况指示及事故报警，重要运行参数远传至中央控制室[52]。 

2．进水泵房控制 

水泵是污水厂的关键设备之一，是将粗格栅流出的废水提升到细格栅间。在进水房里，假设有四台水泵需要监控，其中有一台为变频泵，另三台两用一备。在进水泵房里设有就地控制箱，可进行手动与自动控制转换。自动控制过程如下：先将井水房水位设置为超低、低、较低、中、较高、高、超高。一般水位维持在中水位，只需启动变频水泵就可以。当水位上涨时，加大变频泵转速，超过较高水位并维持10s时间，则启动一台固定水泵，如果水位继续上升，并达到高水位时，再启动一台固定水泵，当水位超过超高水位并维持10s时间报警。若水位下降，降至较低水位时，则先运行的固定水泵停止运行，若水位继续下降，降至低水位时，则关掉另一台固定泵。如果水位继续下降，调小变频泵转速，至超低水位停泵报警。 

3．沉砂池控制 

沉砂池主要用来沉淀一些比重较大、易于沉淀分离下来的颗粒物质，主要包括无机性的砂粒、砾石和少量较重的有机性的颗粒。上述颗粒物质表面还附着一些粘性的有机物质，这些粘性有机物是极易的污泥。废水中的砂如不去除，会在后继处理单元或渠道内沉积，并使设备过度磨损。排砂时间过短会使排出来砂含水率增大，增加处置的难度。排砂间隔时间的安排主要取决于上游排水系统的情况，如排水系统是合流制还是分流制，管道腐蚀程度，是否有明渠直接汇入，排水范围内是否有太多施工工地，工业废水比例，服务面积内居民的生活习惯。对于合流制来说，下雨天砂量要比平时大得多，一方面由于雨水带入较多的泥沙量，另一方面平时沉积在管道的泥沙由于水流流速较大被冲刷进入污水厂，因此要增加排砂次数或连续排砂。现场PLC控制可以根据运行经验设置多种运行方式，灵活运行。 

上面废水进入巴歇尔计量槽，在计量槽里安装有pH计、温度计、超声波液位计。水量可以根据液位计测的液位计算得到。当测的pH值小于5.5或大于8.5时，关闭进水阀门，保护活性污泥。 

4．鼓风机 

目前新污水厂采用鼓风曝气较多。对于鼓风曝气污水厂来说，鼓风机是废水生化工艺的心脏，又是废水处理过程中大的电耗设备。罗茨式鼓风机是使用较广泛的鼓风机，其主要性能特点就是节能。当相对压力低于或等于48KPa时，罗茨鼓风机效率高于相同规格的离心鼓风机的效率。鼓风机由第二子站PLC、供气管道压力传感器、PID调节器、变频调速器、电控单元和多台鼓风机构成。其中PID调节器对压力传感器检测到的压力信心转换的电信号与用户设定信号进行比较，得到频率信号控制变频器的输出频率，从而控制鼓风机转速和出气量。第二子站PLC负责变频器的起制动和鼓风机运行环境，运行状况和运行准备监控，并能自动报警停机。当压力低于预设定值，增大鼓风机频率，转速加快，气压上升。如果压力还低于设定值，将频率增至工频。如果压力依然不满足设定值，则启动另一台鼓风机。在启动过程中，先将前一台频率降到启动频率，待后一台*启动时一同增大频率至管道压力为设定值。 

5．A/DAT-IAT池的控制 

A/DAT－IAT池整个设备的开停和运行状态主要由第二子站的PLC控制。缺氧池中安装了pH计和污泥计，DAT池和IAT池中分别安装了pH值计、DO仪、污泥浓度计。A/DAT－IAT池自动控制过程为：缺氧池连续进水，DAT池连续曝气，曝气量由空气闸阀控制，而闸阀开启度由DO仪反馈信号有关；IAT池间歇曝气、间歇搅拌、间歇沉淀、间歇滗水，IAT池在曝气阶段的控制与DAT池的控制一样。
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