摘要：当前城镇污水处理厂普遍面临出水提质要求，本文以滨河水质净化厂T型氧化沟为研究对象，从技术改造和运行优化的角度探索验证了浅沟型T型氧化沟出水提质的可行技术措施，充分挖掘老旧生产设施运行潜力，较好的解决了过渡期出厂水应急提质问题，为城镇污水厂应急提质积累技术经验并提供参考方案。
关键词：浅沟型T型氧化沟、应急出水提质、技术措施
1、引言
滨河水质净化厂T型氧化沟系统为上世纪90年代设计建设，采用浅沟型T型氧化沟，处理规模12万m3/d。由于设计建设较早、出水标准较低，实际运行出水水质无法稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A。
当前城市生态文明建设要求日益紧迫，按照深圳市2018深圳河湾流域治水提质整体部署和厂、网、河全要素综合治理相关要求，要求滨河水质净化厂在当前大改造不具备条件的情况下，通过采取应急措施使得出水水质主要指标提升至地表水V 类标准。
针对该要求，滨河水质净化厂系统分析了出水提质难点和关键点，通过对现有T型氧化沟实施试验性技术改造，探索验证了T型氧化沟出水提质的可行技术措施，充分挖掘老旧生产设施运行潜力，较好的解决了过渡期出厂水应急提质问题。
2、浅沟型T型氧化沟出水提质难点
（1）曝气充氧能力不足问题
滨河厂T型氧化沟曝气方式为转刷表曝，由于设计建设较早、标准较低，生产运行过程中存在曝气充氧能力弱、氧传递效率不高的问题，实际出水水质无法稳定达到一级A。多年实际运行情况表明，只有在雨季进水浓度非常低的条件下，氧化沟出水氨氮等指标才能勉强达到地表水V类标准。
（2）易跑泥、泥龄短、生物量不足问题
滨河厂T型氧化沟采用浅沟型设计，池深仅3.5米。由于池深较浅，日常污泥浓度只能运行在2000mg/L以内，否则极易造成边沟泥水界面抬升并导致出水跑泥，威胁出水水质安全。由于污泥浓度受限，导致氧化沟生物量不足且污泥龄无法稳定在8天以上，最终导致浅沟型T型氧化沟不适应高浓度进水水质条件，硝化能力不稳定，出水水质稳定性欠佳。
3、技术改造措施
针对浅沟型T型氧化沟出水提质难点，滨河厂组织技术力量系统分析了提质挖潜关键点并从技术改造及运行优化角度提出了2项技术措施，具体如下：
（1）曝气系统改造
由于T型氧化沟本身特点，边沟转刷设备利用率偏低，在预沉阶段和出水阶段边沟转刷关闭，整体充氧能力主要依靠中沟转刷。经对氧化沟充氧能力缺口计算校核并对曝气装置多方比选，最终选用可升降排架式微孔曝气系统，该系统采用鼓风曝气，具有氧传递效率高、能耗低的优点，其可升降排架式安装方式简单，不对现状氧化沟土建做改动，工程量小、投资省，可确保改造施工期间氧化沟不停产、不减产。具体设备选型及参数如下：
（1）离心鼓风机（Q=120m3/min ，H=5米）
（2）可升降式微孔曝气器（EPDM，1.040kgO2/h×只，氧利用率37.138%）40组
（3）DN300曝气主管 600米
.png)
图1可升降式微孔曝气器吊装施工
（2） PAC+PAM药剂联合投配系统
通过模拟高密度沉淀池运行模式，在氧化沟进水端多点联合投配PAC和阴离子PAM两种药剂，提高污泥沉降速度、压低边沟沉淀区泥水界面，抑制出水易跑泥问题，进而提高氧化沟污泥浓度和生物量。具体设备选型及参数如下：
（1）干粉制备设备（ProMinent ULFao8000,8m3，熟化时间1h，操作压力3.5bar）1台
（2）螺杆泵（耐驰NEMO NM031，流量4m3/h，压力2bar，功率1.5kW）2台
（3）流量计（KROHNE电磁流量计，DN32，满度流量14.54m3/h）2台
（4）阴离子PAM干粉（SNF FLOPAM AN 934SH，25kg）
（5）加压泵（六安江淮电机YE2-100L-2）2台
.png)
图2 PAC+PAM药剂联合投配系统
（3）活性污泥置换系统
因地制宜建设污泥置换系统，将相邻A2/O系统正常高泥龄活性污泥通过管道引入氧化沟，氧化沟每天可置换高泥龄污泥约3000m3，改善氧化沟污泥龄短、硝化能力不稳定问题。
.png)
图3 活性污泥置换系统
4、实施效果
（1）氧化沟曝气充氧能力显著提升，氨氧化能力明显增强，出水COD、氨氮等主要指标基本稳定达到地表水V类标准
表1 氧化沟技改后出水水质情况表
.png)
0.4
图4 氧化沟技改后溶解氧变化
（2）氧化沟实际运行污泥浓度提高30%~40%，生物量明显增加，出水水质稳定性有较大改善
表2 氧化沟技改后污泥浓度统计表
.png)
图5氧化沟技改后处理水量提升情况
5、结论
1、浅沟型T型氧化沟引入国内较早，普遍存在出水标准不高、水质稳定性差的问题，通过采取上述曝气系统改造、PAM+PAC药剂联合投配等技术措施，可以有效提高氧化沟充氧能力并且较好的弥补浅沟型T型氧化沟生物量和沉淀通量难以兼顾的先天不足。采取上述措施后氧化沟处理水量提高约15%且出水水质COD、氨氮等指标基本稳定达到地表水V类标准。
2、T型氧化沟增加底曝系统可以显著提高曝气充氧能力和氧转移效率，氧化沟氨氧化能力显著增强，出水氨氮、COD等耗氧特征性指标明显好转。此外，可升降式微孔底曝系统采用移动式、模块化安装方式，改造施工期间氧化沟不停产、不减产。
3、PAM+PAC药剂联合投配可以显著改善污泥沉降性能，抑制浅沟型T型氧化沟易跑泥问题，对于提高氧化沟污泥浓度和生物量、稳定出水水质、破除产能瓶颈起到较好的促进作用，带动氧化沟水质水量“双提升”。
4、党的“十九大”以来城市生态文明建设要求日益紧迫，当前国内城镇污水处理厂普遍面临出水提质问题，并且广泛面临时间紧、投资额大、工程任务重的处境，上述技术措施施工周期短、投资省，并且整个实施过程中不停产、不减产，可以有效挖掘浅沟型T型氧化沟运行潜力，使得老旧生产设施重焕生机，较好的解决过渡期出厂水质应急提质问题，可以为城市污水厂应急提质积累技术储备并提供参考借鉴。
参考文献：
[1] 中华人民共和国国家标准.GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局[S].2002,12.24
[2] 郑兴灿，《城市污水处理技术决策与典型案例》[M].北京:中国建筑工业出版社，2007
[3] 魏辉 柯水洲 朱平生 ，T型氧化沟处理城市污水的脱氮效果分析, 给水排水,2002.06
[4]王健 董淑贤 缪保芬 ，某污水处理厂T形氧化沟工艺运行与改进优化探讨，科技情报开发与经济，2009.12