奥贝尔氧化沟通常由三个同心的沟道组成,平面上为圆形或椭圆形。沟道之间采用隔墙分开,隔墙下部设有必要面积的通水窗口。沟道断面形状多为矩形或梯形。隔墙一般使用100-150毫米厚的现浇钢筋混凝土构造。各沟道宽度由工艺设计确定,一般不大于9米。有效水深以4-4.3米为宜。
污水由外沟道进入,与回流污泥混合后,由外沟道进入中间沟道再进入内沟道,在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出,至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机,进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。三个廊道的溶解氧分别控制为0-0.3mg/L、0.5-1.5mg/L、2-3mg/L,通知控制曝气强度,是外圈廊道的供氧速率与渠道内好氧速率相近,保证混合液的硝化反应,同时因为溶解氧浓度低。反硝化菌可以利用硝酸盐座位电子手提进行硝化反应。氮素在外圈的反应过程是一个同步硝化反硝化过程。
合建式ORBAL氧化沟
是将二沉池与氧化沟合建,将二沉池建于氧化沟中心,形成一个大的同心圆结构。见左图“合建式ORBAL氧化沟”。这种形式,既可以节省占地,同时又减少了土建与管道的工程量,减少水头损失,节省了投资与运行经费。 奥贝尔氧化沟作为较优化的工艺之一,可以在城市污水处理工程中推广应用,尤其适用于中小规模的污水处理厂。
为缓解部分地区用地紧张的局面,可灵活选用如上图所示的合建式ORBAL氧化沟结构。在重庆市巫山、重庆市南川等地的污水处理厂均采用了合建式ORBAL氧化沟工艺,投入运行后处理效果良好。
奥贝尔氧化沟工艺的特征
1、奥贝尔氧化一般沟由三个同心椭园形沟道组成,污水由外沟道进入,与回流污泥混合后,由外沟道进入中间沟道再进入内沟道,在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出,至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机,进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。外沟道体积占整个氧化沟体积的50%-55%,溶解氧控制趋于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用;中间沟道容积一般为25%-30%,溶解氧控“在1.0mg/L左右,作为“摆动沟道”,可发挥外沟道或内沟道的强化作用;内沟道的容积约为总容积的15%-20%,需要较高的溶解氧值(2.0mg/L左右),以保证有机物和氨氮有较高的去除率。
2、外沟道的供氧量通常为总供氧量的50%左右,但80%以上的BOD可以在外沟道中去除。由于外沟道溶解氧平均值很低,绝大部分区域DO为0.0mg/L,所以,氧传递作用是在亏氧条件下进行的,氧的传递效率有所提高,有一定的节能效果。加之下面将谈到的外沟道内所特有的同时硝化反硝功能,节能效果更为明显。内沟道作为最终出水的把关,一般应保持较高的溶解氧,但内沟道容积最小,能耗相对较低。中沟道起到互补调节作用,提高了运行的可靠性和可控性。奥贝尔氧化沟独特的构造和机理,使之以较节能的方式获得稳定的处理效果。
3、奥贝尔氧化沟具有较好的脱氮功能。在外沟道形成交替的耗氧和大区域的缺氧环境,较高程度地发生“同时硝化反硝化”,即使在不设内回流的条件下,也能获得较好的脱氮效果。
4、奥贝尔氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的优点。对于每个沟道内来讲,混合液的流态基本为完全混合式,具有较强的抗冲击负荷能力;对于三个沟道来讲,沟道与沟道之间的流态为推流式,有着不同的溶解浓度和污泥负荷,兼有多沟道串联的特性,有利于难降解有机物的去除,并可减少污泥膨胀现象的发生。
5、奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟,其表面密布凸起的三解形齿结,使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花,具有较高的充氧能力和动力效率。通过改变曝气机的旋转方向、浸水深度、转速和开停数量,可以调整供氧能力和电耗水平。尤其是蝶片可以方便的拆装,更为优化运行提供了简便手段。另一方面,由于转碟具有极强的整流和推流能力,氧化沟有效水深可达4米以上,即使因优化控制需要而减少曝气机运行台数时,一般也不会发生沉淀现象这是曝气转碟和奥贝尔沟型所独具的优点。
奥贝尔氧化沟的适用范围
奥贝尔氧化沟一般适用于20万立方米/日以下规模的城市污水处理厂,尢其推荐应用于中小规模的城市污水处理厂。
由于奥贝尔氧化沟属于多反应器系统,在一定程度上有利于难降解有机物的去除,且抗冲击负荷能力强,因此,当城市污水中工业废水比例较高时,奥贝尔氧化沟较其他类型氧化沟有更好的适应性。
奥贝尔氧化沟有三个相对独立的沟道,进水方式灵活。在暴雨期间,进水可以超越外沟道,直接进入中沟道或内沟道,由外沟道保留大部分活性污泥,利于系统的恢复。因此,对于合流制或部分合流制的污水系统,奥贝尔氧化沟均有很好的适用性。
奥贝尔氧化沟典型工艺流程
奥贝尔氧化沟典型工艺流程由下图所示:
与其它形式的氧化沟一样,奥贝尔氧化沟也具有工艺流程简单的优点。对于中小规模的城市污水厂,一般可不设初次沉淀池和污泥消化池。悬浮状有机物可在氧化沟内基本得到好氧稳定,这比设初沉池及单独处理初沉污泥要简便经济。当然,合理的工艺流程必须按照实际情况经充分的技术经济比较后确定。
奥贝尔氧化沟的预处理及污泥处理部分的流程与其他活性污泥法处理工艺相似,不再赘述。
氧化沟本身的典型构造和流程见下图:
奥贝尔氧化沟通常由三个同心的沟道组成,平面上为圆形或椭圆形。沟道之间采用隔墙分开,隔墙下部设有必要面积的通水窗口。沟道断面形状多为矩形或梯形。隔墙一般使用100-150毫米厚的现浇钢筋混凝土构造。各沟道宽度由工艺设计确定,一般不大于9米。有效水深以4-4.3米为宜。
原污水和回流污泥可进入外、中、内三个沟道,通常均进入外沟道。出水自内沟道经中心岛内的堰门排出,进入沉淀池。当脱氮要求较高时,可以增设内回流系统(由内沟道回流到外沟道),提高反硝化程度。