1、深圳濱河污水廠三槽氧化溝工藝深圳市濱河污水處理廠(以下簡稱為濱河廠)，占地面積13.60hm2，日處理能力30×104t，是深圳市主要污水處理廠之一。工程服務面積27.5km2(含羅湖及福田兩區的部分地區)、人口約45萬人。濱河廠以處理生活污水為主，達標后出水就近排入深圳河。整個工程分三期建成，一、二期各25×104t/d(1988年投產)，三期25×104 t/d，1996年系統建成投入運行。濱河三期工程具有處理規模大、占地面積小、主要設備自控系統較為先進、基建費用低等特點。三期污水處理流程見圖1。1.三期工程工藝流程的選擇 由于城市建設和經濟迅速發展，人口和污

2、水量不斷增加，深圳水體污染加劇，深圳河(灣)水質日趨惡化。因此，三期工程的處理標準比一、二期(常規活性污泥法)高，要求出水SS10mg/L,BOD510mg/L，并增加了除磷脫氮的要求。 為適應規模比較大、處理標準高、建設用地緊的情況，設計單位做了4個方案，綜合各方案的優點確定其主體工藝為AB法，B段三槽交替氧化溝具有除磷脫氮的功能。 AB法是將傳統的活性污泥法分為二段串聯，各自形成自己的生物優勢。A段以極高的有機負荷和很短的泥齡運行，充分利用微生物分解有機物初期的吸附降解作用，約0.5h內去除大量有機物。經A段處理后的污水進入B段，B段是在較低的有機負荷和較長的泥齡狀態下運行，經過有機物的分

3、解、硝化、反硝化，達到出水要求。AB法具有處理時間短、去除效率高等特點。A段由曝氣池、中間沉淀池及回流污泥泵房組成。B段采用三槽式氧化溝工藝。2.三槽式氧化溝運行及基本原理三槽式氧化溝是帶有沉淀功能的氧化溝，同建在一起的三個氧化溝組成一個單元。在每個氧化溝中均布置有一定數量的轉刷，以達到曝氣和環流的要求。三個氧化溝通過配水井相互連通，該配水井有三個自動控制的出水堰，可調節進入每溝的流量。基本運作方式分為六個階段：階段A：通過調節配水井堰門，污水進入第一溝，溝內轉刷以低速運行，僅溝內污泥在懸浮狀態下環流，所供氧量則不足以使溝內有機物氧化。此時，活性污泥中微生物強制利用上一階段產生的硝態氮作為氧化

4、劑，有機物被氧化，硝態氮還原成氮氣逸出。同時，溝內自動調節出水堰上升，廢水與活性污泥通過接管進入第二溝。第二溝內的轉刷在整個階段內均以高速運轉，此時廢水與活性污泥混合液在溝內保持恒定環流，轉刷所供氧量足以氧化有機物并使氨氮轉化成硝態氮，處理后的污水與活性污泥一起進入第三溝。溝內轉刷則處于閑置狀態，此時第三溝僅作沉淀池，使泥水分離，處理后的污水通過已降低的出水堰從第三溝排出。階段B：污水入流從第一溝轉向第二溝，第一溝內的轉刷開始高速運轉。開始，溝內處于缺氧狀態，隨著供氧量的增加，逐步成為富氧狀態。在第二溝內處理過的污水與活性污泥一起進入第三溝，第三溝仍作為沉淀池，沉淀后的廢水通過出水堰排出。階段

5、C：第一溝的轉刷停止，開始泥水分離，至該階段末端，分離過程結束。在C段，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水仍然通過第三溝出水堰排出。階段D：污水入流從第二溝轉入第三溝。第一溝出水堰降低，第三溝出水堰升高。同時，第三溝內轉刷開始以低轉速運轉，污水污泥一起從第三溝流向第二溝。在第二溝曝氣后再流入第一溝，此時，第一溝仍作為沉淀池。階段D與階段A相類似，所不同的僅僅是反硝化作用發生在第三溝，處理后的污水通過第一溝已降低的出水堰排出。階段E：污水入流從第三溝轉入第二溝，第三溝的轉刷開始高速運行，以保證在該段末端內有余氧。第一溝仍作為沉淀池，處理后的污水通過該出水堰排出，階段E與階段B類似，所不同的僅僅

6、是兩個外溝功能相反。階段F：該階段基本與階段C相同，第三溝內的轉刷停止運行，開始泥水分離，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水經第一溝出水堰排出。該氧化溝系統非常靈活，運行方式有多種，可隨不同的入流水質及出流水質要求而改變。3.三槽式氧化溝運行情況及評價 從1997年運行情況統計：三期工程出水SS10mg/L，BOD510mg/L，出水水質滿足設計要求；三槽式氧化溝占地面積少，集曝氣、二沉、污泥消化為一體，設備先進，自動化程度高，管理人員少，工程造價及運行費用低；三槽式氧化溝處理效果同一般二級污水處理廠，處理過程中具有除磷脫氮功能，出水水質穩定；三槽式氧化溝池中污泥泥齡可達1520d，污泥性質

7、穩定；三槽式氧化溝因單池體積大，對沖擊負荷的適應能力強。 深圳市羅芳污水處理廠二期工程調試.1調試概況 深圳市羅芳污水處理廠調試1的目的是：確保各構筑物、管路系統和機電設備能夠按設計要求正常運行；確保各項運轉指標達到設計要求；建立各設備和單元操作的操作規程；優化運行參數和處理效果，為今后的正常運行、科學管理打下基礎。 調試小組首先根據設計文件制定調試大綱，再分階段提出調試計劃，具體從事調試工作。調試小組及時把調試的結果和發現的問題以匯報的形式報告給深圳市給排水工程建設指揮部，并通報調試有關單位。 調試有關單位每周一在深圳市羅芳污水處理廠召開例會，討論、協調、解決調試中出現的問題。指揮部不定期召

8、開調試工作匯報會，研究解決調試中遇到的重大問題。調試匯報會和做出重要決定的每周例會，皆由調試小組形成會議紀要，通知調試有關單位執行。 調試小組首先進行設備檢查和空機調試（水下設備一般不進行空機調試，以免燒壞）。然后利用該廠一期工程出水進行氧化溝清水試驗，并進行溝內流速場測試。待清水調試無故障后，氧化溝再轉入污水調試和污泥培養階段，并測定溶解氧場，其它構筑物則直接進行污水調試。最后進行全流程的、較長時間的系統調試。 1.2工程概況 深圳市羅芳污水處理廠始建于1990年，一期工程于1998年正式投入運行，二期工程于1999年動工修建，目前已經建成投產。 深圳市羅芳污水處理廠二期工程設計規模為25萬

9、m3/d，進廠原污水和處理后出水的水質指標（即GB 8978-96污水綜合排放標準中的一級標準）見表1，此外表中還列出了進水水溫、出水pH和脫水后污泥含水率要求。 表1羅芳污水處理廠二期工程設計進出廠水質等指標 指標進水出水備注BOD(mg/L)15020校核進水濃度200 mg/L COD(mg/L)25040060進水考慮工業污水成分 SS(mg/L)15020校核進水濃度200 mg/L TN(mg/L)30 氨氮(以N計mg/L)15 TP(mg/L)4 磷酸鹽(以P計mg/L)0.5 水溫()1428 pH6.59 脫水后污泥含水率80% 圖1污水處理系統工藝流程示意 該工程采用的主

10、體工藝是三溝式氧化溝，見圖1。由于生物除磷的需要，氧化溝前單獨設置厭氧池。為了確保厭氧池達到嚴格的厭氧狀態，又在厭氧池前增設回流污泥濃縮池。 回流污泥濃縮池停留時間約0.8 h。回流污泥進入池兩側進泥渠，經配泥孔進入池內。上清液與厭氧池的出水一起直接流入氧化溝配水井，并帶走大量的硝酸鹽。約50 %回流量的經重力濃縮的污泥通過排泥管，與來自沉砂池的原污水一起進入厭氧池。 厭氧池水力停留時間30 min，循環推流式，設置有水下攪拌器。 二期工程共采用4座三溝式氧化溝，每座設計規模6.25萬m3/d，設計水深5.8 m。轉刷安裝于氧化溝工作橋下，電動調節堰門分設于氧化溝兩側邊溝。 氧化溝各設備運行由

11、時間控制按周期運行，每個周期分為6個階段，見圖2。 圖2三溝式氧化溝（硝化-反硝化）運行方式 A階段。運行時間為1.5 h。污水進入潛水攪拌器全部運行、曝氣轉刷全部關閉的缺氧狀態的溝，完成反硝化作用。溝內混合液一部分進入溝，另一部分作為回流污泥排出。溝內所有轉刷和潛水攪拌器全部運行，進行硝化作用。好氧狀態的溝內混合液進入溝。溝處于沉淀和出水狀態，溝內所有轉刷和潛水攪拌器全部關閉，出水經電動調節堰門排出。 B階段。運行時間為1.5 h。污水進入所有轉刷和潛水攪拌器全部運行的好氧狀態的 溝。溝內所有轉刷和水下攪拌器也全部運行。溝內混合液進入溝和溝。溝處于沉淀和出水狀態。 C階段。運行時間為1 h。

12、污水進入所有轉刷和潛水攪拌器全部運行的好氧狀態的 溝，溝內混合液一部分進入溝，另一部分作為回流污泥排出。溝內所有轉刷和水下攪拌器全部關閉，處于預沉淀狀態。剩余活性污泥從溝排出。溝處于沉淀和出水狀態。 D，E，F階段。運行狀態分別與A，B，C階段基本相同，只是將溝與溝互換。 2調試過程 2.1單元調試 2001年11月19日，調試小組開始了設備檢查和空機調試的準備工作。12月3日，開始進行氧化溝設備檢查及空機調試工作。12月4日，開始進行提升泵房的調試準備、調試前檢查和空機運行試驗。 2001年12月25日，開始向1#氧化溝和2#氧化溝注入一期工程的二沉池出水。注水過程中，發現氧化溝出水集水槽的

13、伸縮縫漏水，注水暫停。12月28日，經施工單位整改，氧化溝出水槽漏水問題解決，氧化溝開始引入一期工程二沉池出水。然后，調試小組進行了氧化溝設備清水運行調試，并檢查厭氧池設備。 2002年1月10日，二期工程濃縮池和厭氧池從氧化溝泵入一期工程二沉池出水，開始進行設備清水運行調試。 在上述設備檢查和清水調試過程中，調試小組始終沒有發現嚴重問題，但發現了許多小問題，已經分批提交給設計、監理、施工、安裝和廠家。迄今為止，直接影響運行的問題已經全部整改，尚有一些遺留問題在整改中。 2002年1月15日，二期工程開始進入污水，進行帶負荷污水調試和污泥培養的準備。 2002年1月21日，根據該廠兩期工程的特

14、點，將該廠一期工程的活性污泥，通過污泥脫水系統的濃縮池，溢流進入二期工程的進水系統，污泥培養正式開始。1月25日，兩氧化溝的MLSS分別達到了1.6 g/L和0.9 g/L，1月29日分別達到1.6 mg/L和1.1 mg/L 。2月28日，1#氧化溝中溝和邊溝MLSS分別達到4.1 g/L和4.4 g/L，2#氧化溝達到3 g/L和2.9 g/L，已經達到并超過設計要求，標志著該廠污泥培養階段已經結束。氧化溝出水清澈。 2.2系統調試 單元調試圓滿完成后，污水處理廠系統投入較長時間的試運行，進行進一步的系統調試工作，以證實系統的處理性能，發現并及時糾正可能發生的不正常現象，優化運行參數，確保

15、整個系統達到最佳的運行狀態和處理效果。 系統調試將通過多次PDCA循環，發現問題，解決問題，不斷優化工藝參數，改進系統處理效果，直到系統完全達到設計要求(詳見圖3)。 圖3系統調試PDCA循環 2002年3月9日，二期工程系統調試開始進行。由于單元調試工作進行得非常充分，故系統調試工作非常順利，出水水質很快穩定達到設計要求。 2002年6月，系統調試工作順利結束。 3處理效果 3.1進出水主要污染物 2002年3月開始，調試小組對深圳市羅芳污水處理廠二期工程的進出水水質和工藝參數進行了全面化驗分析。 調試期間，二期工程兩氧化溝出水的SS最大18 mg/L，最小5 mg/L，平均12 mg/L，

16、大大低于設計要求的20 mg/L(見圖4)。 調試期間，氧化溝出水BOD最大10 mg/L，最小12 mg/L，平均56 mg/L，皆大大優于設計要求的20 mg/L(見圖5)。 調試期間，氧化溝出水COD最大4958 mg/L，最小1112 mg/L，平均30 mg/L，大大低于設計要求的60 mg/L(見圖6)。 圖4二期工程兩溝進出水SS變化 圖5二期工程兩溝進出水BOD 圖6二期工程兩溝進出水COD 調試期間，氧化溝出水pH在7.238.17范圍內，滿足設計要求的6.59。 綜上所述，二期工程出水的主要污染物指標皆達到并大大優于設計要求。 3.2進出水營養物質 二期工程出水氨氮設計要求

17、15 mg/L，實際兩溝出水氨氮最大僅5.34 mg/L，平均在 0.220.67 mg/L之間，大大優于設計要求(見圖7)。 圖7二期工程兩溝進出水氨氮 調試期間，出水總磷兩溝平均在0.260.27 mg/L之間，小于0.5 mg/L(見圖8)。 圖8二期工程兩溝進出水總磷 3.3氧化溝污泥指標 調試期間，二期工程氧化溝中溝的混合液懸浮固體濃度在1 7525 448 mg/L之間，平均 3 4563 478 mg/L，符合設計要求的3.4 g/L。 由于二期工程未設初沉池，故活性污泥中泥砂較多，有機物相對偏少，氧化溝中溝的混合液揮發性懸浮固體濃度偏低，僅占MLSS的43%。 調試期間，二期工

18、程氧化溝中溝的污泥容積指數為7896 mL/g，在100 mL/g以下，說明污泥沉降性能良好。2#氧化溝邊溝的SVI為95.96 mL/g，污泥沉降性能不如中溝。 3.4污泥脫水效果 深圳市羅芳污水處理廠二期工程在原一期工程的脫水間里新增加了3臺離心濃縮脫水機，擴大了污泥脫水能力。 二期工程的剩余污泥直接在離心機中濃縮脫水，一期工程污泥脫水則需要經過帶式壓濾濃縮機濃縮，然后再經帶式壓濾脫水機脫水。二者相比，二期工程的工作流程較短，操作更簡便。 調試期間，二期工程離心機脫水后污泥含水率平均在69%71%之間，大大優于設計要求的80%。與一期工程脫水后污泥的含水率平均82%相比，二期工程的脫水效果

19、顯著提高。 3.5生產運行情況 根據深圳市羅芳污水處理廠編制的深圳市污水處理廠生產運行情況報表，自2002 年3月進入試運行系統調試以來的生產運行情況見表2。 表2二期工程2002年生產運行情況 月份污水量(萬m3)進水量(萬m3/d)單位電耗(kW·h/m3)干泥(t)單位產泥量(t/萬m3)一期二期一,二期二期折算3241.9214.17.140.23194.9391.520.43 4258.0225.07.500.22218.57101.820.45 5276.0289.39.330.22258.82132.450.46 6247.0280.79.360.24518.00275

20、.540.98 平均255.7252.38.330.23297.58150.330.58 由表2可見，2002年36月期間，二期工程進水量在7.149.36萬m3/d之間，平均8.33萬m3/d，僅占設計進水量12.5萬m3/d的67%，仍然不足。 由表2可見，二期工程單位電耗在0.220.24 kW·h/m3之間，平均0.23 kW·h/m3 ，這在國內外污水處理廠中無疑處于先進水平。 由表2可見，二期工程單位產泥量在0.430.98 t干泥/萬m3污水之間，平均0. 58 t干泥/萬m3污水，這在國內外同類污水處理廠中也相對偏低。 4氧化溝流場和溶解氧場 4.1氧化溝流

21、場 2002年34月，調試小組進行了氧化溝流場測定，共布置了28個測量點，每點測量 7個不同深度的流速，流速測量點位置見圖9，流速測量結果見表3和表4。 圖9流場測定中流速測量點位置 由于兩個邊溝的工況完全一樣，所以流場必然完全一樣，故只須測量其中一個邊溝的流場即可。無論是邊溝還是中溝，其內部工況是中心對稱的，所以其流場必然也是中心對稱的，故只須測量其一半流場即可。為了測量方便，測量點布置在工作橋附近。 由表3和表4可見，除邊溝斷面1的水深5 m 表3中溝流速 水深1 m2 m3 m4 m5 m5.5 m5.8 m 斷面10.680.670.620.700.720.750.71 斷面20.42

22、0.390.420.540.540.620.42 斷面30.580.590.560.560.580.490.48 斷面40.640.320.480.460.340.390.38 斷面50.490.500.600.490.470.490.47 斷面60.540.520.500.510.500.460.47 斷面70.500.500.510.510.520.490.48 斷面80.520.530.500.500.510.490.49 斷面90.680.540.540.620.540.520.50 斷面100.630.520.530.530.510.570.52 斷面110.610.590.580.

23、560.560.520.50 斷面120.640.540.490.460.440.390.38 斷面130.680.670.620.700.720.750.77 斷面140.730.710.710.690.700.780.70 注：表中數據單位為m/s。 表4邊溝流速 水深1 m2 m3 m4 m5 m5.5 m5.8 m斷面 10.320.450.350.330.280.250.26斷面 20.320.480.420.350.380.330.36斷面 30.330.370.440.690.620.500.52斷面 40.360.430.650.600.600.490.41斷面 50.420.

24、390.420.540.540.620.57斷面 60.450.450.460.440.430.410.35斷面 70.630.450.420.480.460.420.44斷面 80.530.450.450.420.430.420.44斷面 90.510.490.460.470.450.440.40斷面 100.500.380.490.450.410.430.40斷面 110.280.230.130.150.100.110.15斷面 120.620.580.470.440.430.420.40斷面 130.420.380.420.380.380.350.33斷面 140.450.460.450.430.410.350.37注：表中數據單位為m/s。 以下和邊溝斷面11外，所有的實測流速皆大于0.3 m/s，滿足設計要求。 但是，邊溝斷面1和邊溝斷面11的流速具有特殊性。由圖9可見，兩處皆位于氧化溝水流轉彎以后的回流區，故縱向流速較小。但是，由于測量結果未能反映作為回流區應該具有的側向流速和豎向流速，所以兩處的實際流速應該更大，而且回流區紊動強烈，所以兩處皆不可能出現活性污泥沉積的不良現象。 綜上所述，氧化溝流場基本良好，任何位置皆不會出現活