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污水处理厂氧化沟调试

深圳市罗芳污水处理厂二期工程调试

1　工程介绍

1.1　调试概况

　　深圳市罗芳污水处理厂调试［1］的目的是：

确保各构筑物、管路系统和机电设

备能够按设计要求正常运行；确保各项运转指标达到设计要求；建立各设备和单

元操作的操作规程；优化运行参数和处理效果，为今后的正常运行、科学管理打

下基础。

　　调试小组首先根据设计文件制定调试大纲，再分阶段提出调试计划，具体从

事调试工作。

调试小组及时把调试的结果和发现的问题以汇报的形式报告给深

圳市给排水工程建设指挥部，并通报调试有关单位。

　　调试有关单位每周一在深圳市罗芳污水处理厂召开例会，讨论、协调、解决调

试中出现的问题。

指挥部不定期召开调试工作汇报会，研究解决调试中遇到的重

大问题。

调试汇报会和做出重要决定的每周例会，皆由调试小组形成会议纪要，

通知调试有关单位执行。

　　调试小组首先进行设备检查和空机调试（水下设备一般不进行空机调试，以

免烧坏）。

然后利用该厂一期工程出水进行氧化沟清水试验，并进行沟内流速场

测试。

待清水调试无故障后，氧化沟再转入污水调试和污泥培养阶段，并测定溶

解氧场，其它构筑物则直接进行污水调试。

最后进行全流程的、较长时间的系统

调试。

1.2　工程概况

　　深圳市罗芳污水处理厂始建于 1990 年，一期工程于 1998 年正式投入运行，

二期工程于 1999 年动工修建，目前已经建成投产。

　　深圳市罗芳污水处理厂二期工程设计规模为 25 万 m3/d，进厂原污水和处理

后出水的水质指标（即 GB8978-96《污水综合排放标准》中的一级标准）见表 1，

此外表中还列出了进水水温、出水 pH 和脱水后污泥含水率要求。

指标

进水

出水

备注

BOD（mg/L）

150

≤20

校核进水浓度 200 mg/L

COD（mg/L）

250～400

≤60

进水考虑工业污水成分

SS（mg/L）

150

≤20

校核进水浓度 200 mg/L

TN（mg/L）

氨氮（以 N 计 mg/L）

≤15

TP（mg/L）

磷酸盐（以 P 计 mg/L）

≤0.5

水温（℃）

14～28

6.5～9

脱水后污泥含水率

≤80%

　　表 1　罗芳污水处理厂二期工程设计进出厂水质等指标

图 1　污水处理系统工艺流程示意

　　该工程采用的主体工艺是三沟式氧化沟，见图 1。

由于生物除磷的需要，氧化

沟前单独设置厌氧池。

为了确保厌氧池达到严格的厌氧状态，又在厌氧池前增设

回流污泥浓缩池。

　回流污泥浓缩池停留时间约 0.8 h。

回流污泥进入池两侧进泥渠，经配泥孔进

入池内。

上清液与厌氧池的出水一起直接流入氧化沟配水井，并带走大量的硝酸

盐。

约 50%回流量的经重力浓缩的污泥通过排泥管，与来自沉砂池的原污水一

起进入厌氧池。

　　厌氧池水力停留时间 30 min，循环推流式，设置有水下搅拌器。

　　二期工程共采用 4 座三沟式氧化沟，每座设计规模 6.25 万 m3/d，设计水深 5.

8 m。

转刷安装于氧化沟工作桥下，电动调节堰门分设于氧化沟两侧边沟。

　　氧化沟各设备运行由时间控制按周期运行，每个周期分为 6 个阶段，见图 2。

　　图 2　三沟式氧化沟（硝化-反硝化）运行方式

　　A 阶段。

运行时间为 1.5h。

污水进入潜水搅拌器全部运行、曝气转刷全部关

闭的缺氧状态的Ⅰ沟，完成反硝化作用。

Ⅰ沟内混合液一部分进入Ⅱ沟，另一部分作

为回流污泥排出。

Ⅱ沟内所有转刷和潜水搅拌器全部运行，进行硝化作用。

好氧

状态的Ⅱ沟内混合液进入Ⅲ沟。

Ⅲ沟处于沉淀和出水状态，沟内所有转刷和潜水

搅拌器全部关闭，出水经电动调节堰门排出。

　　B 阶段。

运行时间为 1.5 h。

污水进入所有转刷和潜水搅拌器全部运行的好氧

状态的Ⅱ 沟。

Ⅰ沟内所有转刷和水下搅拌器也全部运行。

Ⅱ沟内混合液进入Ⅲ沟和

Ⅰ沟。

Ⅲ沟处于沉淀和出水状态。

　　C 阶段。

运行时间为 1 h。

污水进入所有转刷和潜水搅拌器全部运行的好氧状

态的Ⅱ沟，Ⅱ沟内混合液一部分进入Ⅲ沟，另一部分作为回流污泥排出。

Ⅰ沟内所

有转刷和水下搅拌器全部关闭，处于预沉淀状态。

剩余活性污泥从Ⅰ沟排出。

Ⅲ沟

处于沉淀和出水状态。

　　D，E，F 阶段。

运行状态分别与 A，B，C 阶段基本相同，只是将Ⅰ沟与Ⅲ沟互换

。

2　调试过程

2.1　单元调试

　　2001 年 11 月 19 日，调试小组开始了设备检查和空机调试的准备工作。

月 3 日，开始进行氧化沟设备检查及空机调试工作。

12 月 4 日，开始进行提升泵

房的调试准备、调试前检查和空机运行试验。

　　2001 年 12 月 25 日，开始向 1　#氧化沟和 2　#氧化沟注入一期工程的二沉池

出水。

注水过程中，发现氧化沟出水集水槽的伸缩缝漏水，注水暂停。

12 月 28 日

，经施工单位整改，氧化沟出水槽漏水问题解决，氧化沟开始引入一期工程二沉

池出水。

然后，调试小组进行了氧化沟设备清水运行调试，并检查厌氧池设备。

　　2002 年 1 月 10 日，二期工程浓缩池和厌氧池从氧化沟泵入一期工程二沉池

出水，开始进行设备清水运行调试。

　　在上述设备检查和清水调试过程中，调试小组始终没有发现严重问题，但发

现了许多小问题，已经分批提交给设计、监理、施工、安装和厂家。

迄今为止，直

接影响运行的问题已经全部整改，尚有一些遗留问题在整改中。

　　2002 年 1 月 15 日，二期工程开始进入污水，进行带负荷污水调试和污泥培

养的准备。

　　2002 年 1 月 21 日，根据该厂两期工程的特点，将该厂一期工程的活性污泥，

通过污泥脱水系统的浓缩池，溢流进入二期工程的进水系统，污泥培养正式开始

。

1 月 25 日，两氧化沟的 MLSS 分别达到了 1.6g/L 和 0.9g/L，1 月 29 日分别

达到 1.6 mg/L 和 1.1 mg/L 。

2 月 28 日，1　#氧化沟中沟和边沟 MLSS 分别达

到 4.1 g/L 和 4.4 g/L，2　#氧化沟达到 3 g/L 和 2.9 g/L，已经达到并超过设计要

求，标志着该厂污泥培养阶段已经结束。

氧化沟出水清澈。

2.2　系统调试

　　单元调试圆满完成后，污水处理厂系统投入较长时间的试运行，进行进一步

的系统调试工作，以证实系统的处理性能，发现并及时纠正可能发生的不正常现

象，优化运行参数，确保整个系统达到最佳的运行状态和处理效果。

系统调试将通过多次 PDCA 循环，发现问题，解决问题，不断优化工艺参数，改

进系统处理效果，直到系统完全达到设计要求（详见图 3）。

　　图 3　系统调试 PDCA 循环

　　 2002 年 3 月 9 日，二期工程系统调试开始进行。

由于单元调试工作进行得

非常充分，故系统调试工作非常顺利，出水水质很快稳定达到设计要求。

　　2002 年 6 月，系统调试工作顺利结束。

3　处理效果

3.1　进出水主要污染物

　　2002 年 3 月开始，调试小组对深圳市罗芳污水处理厂二期工程的进出水水质

和工艺参数进行了全面化验分析。

　　调试期间，二期工程两氧化沟出水的 SS 最大 18 mg/L，最小 5 mg/L，平均

12 mg/L，大大低于设计要求的≤20 mg/L（见图 4）。

　　调试期间，氧化沟出水 BOD 最大 10 mg/L，最小 1～2 mg/L，平均 5～6 mg/

L，皆大大优于设计要求的≤20 mg/L（见图 5）。

　　调试期间，氧化沟出水 COD 最大 49～58 mg/L，最小 11～12 mg/L，平均 30

mg/L，大大低于设计要求的≤60 mg/L（见图 6）。

图 4　二期工程两沟进出水 SS 变化

图 5　二期工程两沟进出水 BOD

图 6　二期工程两沟进出水 COD

　　调试期间，氧化沟出水 pH 在 7.23～8.17 范围内，满足设计要求的 6.5～9。

　　综上所述，二期工程出水的主要污染物指标皆达到并大大优于设计要求。

3.2　进出水营养物质

　　二期工程出水氨氮设计要求≤15 mg/L，实际两沟出水氨氮最大仅 5.34 mg/L

，平均在 0.22～0.67 mg/L 之间，大大优于设计要求（见图 7）。

图 7　二期工程两沟进出水氨氮

　　调试期间，出水总磷两沟平均在 0.26～0.27 mg/L 之间，小于 0.5 mg/L（见图

8）。

图 8　二期工程两沟进出水总磷

月份

污水量（万 m3）

进水量

（万 m3/d）

单位电耗

（kW·h/m3）

干泥（t）

单位产泥量

（t/万 m3）

一期

二期

一,二期

二期折算

241.9

214.1

7.14

0.23

194.93

91.52

0.43

258.0

225.0

7.50

0.22

218.57

101.82

0.45

3.3　氧化沟污泥指标

　　调试期间，二期工程氧化沟中沟的混合液悬浮固体浓度在 1 752～5 448 mg/

L 之间，平均 3 456～3 478 mg/L，符合设计要求的 3.4 g/L。

　　由于二期工程未设初沉池，故活性污泥中泥砂较多，有机物相对偏少，氧化沟

中沟的混合液挥发性悬浮固体浓度偏低，仅占 MLSS 的 43%。

　　调试期间，二期工程氧化沟中沟的污泥容积指数为 78～96 mL/g，在 100 mL

/g 以下，说明污泥沉降性能良好。

2　#氧化沟边沟的 SVI 为 95.96mL/g，污泥沉

降性能不如中沟。

3.4　污泥脱水效果

　　深圳市罗芳污水处理厂二期工程在原一期工程的脱水间里新增加了 3 台离心

浓缩脱水机，扩大了污泥脱水能力。

　　二期工程的剩余污泥直接在离心机中浓缩脱水，一期工程污泥脱水则需要经

过带式压滤浓缩机浓缩，然后再经带式压滤脱水机脱水。

二者相比，二期工程的

工作流程较短，操作更简便。

　　调试期间，二期工程离心机脱水后污泥含水率平均在 69%～71%之间，大大

优于设计要求的 80%。

与一期工程脱水后污泥的含水率平均 82%相比，二期工程

的脱水效果显著提高。

3.5　生产运行情况

　　根据深圳市罗芳污水处理厂编制的《深圳市污水处理厂生产运行情况报表》，

自 2002 年 3 月进入试运行系统调试以来的生产运行情况见表 2。

　　表 2　二期工程 2002 年生产运行情况

276.0

289.3

9.33

0.22

258.82

132.45

0.46

247.0

280.7

9.36

0.24

518.00

275.54

0.98

平均

255.7

252.3

8.33

0.23

297.58

150.33

0.58

　　由表 2 可见，2002 年 3～6 月期间，二期工程进水量在 7.14～9.36 万 m3/d 之

间，平均 8.33 万 m3/d，仅占设计进水量 12.5 万 m3/d 的 67%，仍然不足。

　由表 2 可见，二期工程单位电耗在 0.22～0.24 kW·h/m3 之间，平均 0.23 kW·h/

m3 ，这在国内外污水处理厂中无疑处于先进水平。

　　由表 2 可见，二期工程单位产泥量在 0.43～0.98t 干泥/万 m3 污水之间，平

均 0. 58 t 干泥/万 m3 污水，这在国内外同类污水处理厂中也相对偏低。

4　氧化沟流场和溶解氧场

4.1　氧化沟流场

　　2002 年 3～4 月，调试小组进行了氧化沟流场测定，共布置了 28 个测量点，

每点测量 7 个不同深度的流速，流速测量点位置见图 9，流速测量结果见表 3 和

表 4。

图 9　流场测定中流速测量点位置

由于两个边沟的工况完全一样，所以流场必然完全一样，故只须测量其中一个边

沟的流场即可。

无论是边沟还是中沟，其内部工况是中心对称的，所以其流场必

然也是中心对称的，故只须测量其一半流场即可。

为了测量方便，测量点布置在

工作桥附近。

水深

5.5 m

5.8 m

断面 1

0.68

0.67

0.62

0.70

0.72

0.75

0.71

断面 2

0.42

0.39

0.42

0.54

0.62

0.42

断面 3

0.58

0.59

0.56

0.58

0.49

0.48

断面 4

0.64

0.32

0.48

0.46

0.34

0.39

0.38

断面 5

0.49

0.50

0.60

0.49

0.47

0.49

0.47

断面 6

0.54

0.52

0.50

0.51

0.50

0.46

0.47

断面 7

0.50

0.51

0.52

0.49

0.48

断面 8

0.52

0.53

0.50

0.51

0.49

断面 9

0.68

0.54

0.62

0.54

0.52

0.50

断面 10

0.63

0.52

0.53

0.51

0.57

0.52

断面 11

0.61

0.59

0.58

0.56

0.52

0.50

断面 12

0.64

0.54

0.49

0.46

0.44

0.39

0.38

断面 13

0.68

0.67

0.62

0.70

0.72

0.75

0.77

断面 14

0.73

0.71

0.69

0.70

0.78

0.70

水深

5.5 m

5.8 m

断面 1

0.32

0.45

0.35

0.33

0.28

0.25

0.26

断面 2

0.32

0.48

0.42

0.35

0.38

0.33

0.36

断面 3

0.33

0.37

0.44

0.69

0.62

0.50

0.52

断面 4

0.36

0.43

0.65

0.60

0.49

0.41

断面 5

0.42

0.39

0.42

0.54

0.62

0.57

断面 6

0.45

0.46

0.44

0.43

0.41

0.35

断面 7

0.63

0.45

0.42

0.48

0.46

0.42

0.44

断面 8

0.53

0.45

0.42

0.43

0.42

0.44

断面 9

0.51

0.49

0.46

0.47

0.45

0.44

0.40

断面 10

0.50

0.38

0.49

0.45

0.41

0.43

0.40

断面 11

0.28

0.23

0.13

0.15

0.10

0.11

0.15

断面 12

0.62

0.58

0.47

0.44

0.43

0.42

0.40

　　由表 3 和表 4 可见，除边沟断面 1 的水深 5 m　以下和边沟断面 11 外，所有

的实测流速皆大于 0.3 m/s，满足设计要求。

表 3　中　沟　流　速

注：

表中数据单位为 m/s。

表 4　边　沟　流　速

断面 13

0.42

0.38

0.42

0.38

0.35

0.33

断面 14

0.45

0.46

0.45

0.43

0.41

0.35

0.37

　注：

表中数据单位为 m/s。

　　但是，边沟断面 1 和边沟断面 11 的流速具有特殊性。

由图 9 可见，两处皆位

于氧化沟水流转弯以后的回流区，故纵向流速较小。

但是，由于测量结果未能反

映作为回流区应该具有的侧向流速和竖向流速，所以两处的实际流速应该更大，

而且回流区紊动强烈，所以两处皆不可能出现活性污泥沉积的不良现象。

　　综上所述，氧化沟流场基本良好，任何位置皆不会出现活性污泥沉积。

4.2　氧化沟溶解氧场

　　2002 年 3 月，调试小组进行了氧化沟溶解氧场测定。

共布置了 10 个测量点，

溶解氧测量点位置见图 10。

溶解氧测量结果见图 11 和图 12。

图 10　溶解氧测量点位置

图 11　2002 年 3 月边沟溶解氧测量结果（缺氧）

图 12　2002 年 3 月中沟溶解氧测量结果（好氧）

　　由于受到溶解氧探头电缆长度的限制，每点只能测量水下 1.5 m 深度处的溶

解氧，但是，氧化沟混合充分，该处的溶解氧基本上可以代表整个断面的情况。

　　由图 11 可见，在转刷不开、水下推进器全开的条件下，氧化沟边沟处于缺氧

状态，此时平均溶解氧在 0.1～0.9 mg/L 范围内，全部数据平均为 0.36 mg/L，满

足工艺要求。

　　显然，由于氧化沟刚从好氧阶段进入缺氧阶段时溶解氧会高一些，然后逐渐

降低，所以实测的边沟溶解氧数据有一定范围是合理的。

　　由图 12 可见，在转刷和水下推进器全开的条件下，氧化沟中沟处于好氧状态

，此时平均溶解氧在 4.12～7.37 mg/L 范围内，全部数据平均为 5.22 mg/L，满足

工艺要求。

　　同样由于氧化沟刚从缺氧阶段进入好氧阶段时溶解氧会低一些，然后逐渐提

高，所以实测的中沟溶解氧数据有一定范围，也是合理的。

值得注意的是，一般

认为氧化沟的溶解氧只能达到 3 mg/L 左右的水平，而罗芳污水处理厂氧化沟好

氧状态的中沟 2002 年 3 月 17 日测点 2 实测的溶解氧最高达到 7.54 mg/L，当日

中沟各测点平均溶解氧高达 7.37mg/L，大大高于文献所载的其它氧化沟，这应

该是该厂处理效果优异的原因之一。

这一现象说明该厂的设计优秀，曝气、搅拌

设备良好，而且管理水平高。

当然，工艺并不要求如此高的溶解氧，在实际运行

中可以适当减少所开曝气转刷的数量，以减少能耗。

5　结语

　　深圳市罗芳污水处理厂二期工程各构筑物、设备能够正常运行，出水水质全

面稳定达标，调试结果证明该工程是成功的。

　　二期工程生物除磷效果无疑达到国际先进水平，设计、建设、调试、管理方面

的经验值得总结。

xx 城市垃圾填埋场渗滤液处理工程

调试方案及操作安全规程

　　一、工程概况

　　 xx 市城市生活垃圾填埋场日处理城市生活垃圾能力为 600 吨/日，填埋场有

效填埋面积 248 亩，设计使用年限为 12 年。

本垃圾填埋场渗滤液处理工程是城

市垃圾无害化系统工程的配套工程，受 xx 市市政公用事业管理局委托，xx 承担

该工程的设计工作，设计采用厌氧+好氧+凝凝沉淀工艺，设计规模 250 吨/日。

　　二、调试条件

　　 xx 城市垃圾填埋场渗滤液处理工程现已基本施工完毕，各池经过试水无渗

漏，设备安装就绪，全部工程经当地工程质量监督部门验收合格，废水、电、给水

均引到处理场内，废水处理站现已完全具备试车调试的条件。

　　三、调试程序及时间安排

　　本工程调试工作主要包括：

单机设备试车，系统设备联动试车，工艺调试等

方面，根据初步预计，二个月时间内可以完成调试和菌种培养驯化工作，使处理

系统正常运转并达到最终出水达标排放的目标。

　　调试工作按如下程序进行：

（1）.各单机设备试车（2 天）；

（2）.系统设备联动试车（2 天）；

　　（3）.厌氧 UASB 启动（3-7 天）；

　　（4）.厌氧 UASB 调负荷（40-50 天）；

　　（5）.好氧单元启动（2-5 天）；

　　（6）.好氧单元调负荷（30-40 天）；

　　（7）.混凝单元调试（10 天）。

　　注：

（5）—（7）步骤与（4）步骤同步进行。

　　四、调试方案

　　 1．厌氧 UASB 调试

（1）接种

　　外购同类或相近性质废水处理站的成熟厌氧污泥作为接种污泥投入二个 U

ASB 池中，进行 UASB 反应器的初级启动，启动阶段的主要目的是使 UASB 反

应器进入工作状态，使接入的菌种由休眠状态恢复活性并逐步适应垃圾渗滤液

废水。

按接种量 15—20g/l 将接种污泥投入两个 UASB 反应器，共需投加接种污

泥 200—320 吨（按 95%含水率的厌氧泥计算，干基为 10—16 吨）。

接种污泥均匀

投入两个 UASB 反应器后，再用 CODcr 为 5000mg/l 的渗滤液废水将 UASB 反

应器注满，让接种污泥在废水中浸泡两日，同时每日投入 2—4 车三级化粪池污

水作为营养接种液。

（2）启动

　　用 CODcr 浓度为 5000mg/l 35℃的渗滤液废水每天均匀投入每个 UASB 反

应器,

　　进水量为 30m3/d（调节池提升泵开启 3.0 小时），同时每池开动回流调节，每

天测定进出水的有机酸浓度、CODcr 浓度、氨氮浓度、pH 值，首次启动时出水有

机酸浓度可能出现提高后下降的现象，待升高又下降至 500mg/l 以下时，可进入

下一环节。

　　（3）增加负荷

　　此阶段为污泥的培养阶段，包括微生物的选择、驯化及繁殖直至最-终的颗

粒化。

这一阶段的进水水力负荷及有机负荷逐步地提高直至最终的设计负荷（25

0m3 废水/天），可分为 5 个负荷阶段提高，分别是从 30m3/d 到 50m3/d，50m3/d

至 80m3/d，80

　　 m3/d 到 120m3/d，120m3/d 到 180m3/d，180m3/d 到 250m3/d。

进水量每次变

动应稳定运行 6—8 天，待厌氧出水有机酸浓度降至 500mg/l 以下才可进入下一

个负荷阶段。

增加负荷阶段总共约需 50 天。

　　 2．接触氧化池调试

　　 1）接种

　　在接触氧化池中投加 5 吨好氧污泥（新鲜好氧脱水污泥亦可），并用 CODcr

浓度为 1000mg/l 的废水将氧化池注满，开动曝气系统，在不进水的情况下连续

曝气 2 天（另外，用粪水连续驯化接种 7—10 日也可）。

　　 2）连续运行

　　连续运行可配合厌氧 UASB 负荷提升进行，直接承接厌氧 UASB 出水，开

动曝气系统连续曝气，同时开动污泥井、污泥泵向氧化池回流污泥，使氧化池中

填料以的生物膜逐渐增长，待生物膜长到一定厚度后，即可减少污泥回流乃至不

进行污泥回流。

连续运行阶段每天监测二沉池出水 CODcr、SS 及曝气池中 DO

浓度、悬浮污泥浓度（MLSS）及污泥沉降比 SV30 等。

控制曝气量，保证氧化池中

的溶解氧为 2~3mg/l。

　　 3．混凝部分调试

　　混凝部分的调试在接触氧化池调试基本结束时开始进行，此时氧化池中的

生物膜已趋于成熟，池内悬浮污泥仅为生物膜脱落后的碎体，出水中悬浮物含量

很低

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