OCO 工艺对乡镇污水的处理

沈 宏

(山西省世界遗产和风景名胜区监管中心，山西太原 030013)

1 试验装置及其运行

研究里面使用的进行试验的相关装置是由自己进行设计的具有一体化性质的“OCO污水处理装置”(见图1)。根据相关介绍显示，位于丹麦的一些污水处理厂在对OCO这种工艺进行使用之后，位于反应器里面的污水水力有7.5 h～12.5 h的时间处于停留状态，其在停留的相关时间上的分布比例是1(厌氧)∶2.3(缺氧)∶3(好氧)，再加上对可操作性的考虑，可以得出反应区中总共停留的10 h里，有1.6 h在厌氧区中、3.65 h在缺氧区中、4.75 h在好氧区中;停留在二次沉淀池中的时间是1 h，80 L/h～100 L/h是污水的流量值。

图1 反应器剖面

以上述工艺参数作为依据，用D来表示生物反应器中的直径，用H来表示生物反应器中的有效高度，取其比是1/3，因而得出1 440 mm是直径长度(厌氧区为600 mm，缺氧区宽度为230 mm)，以将相关材料进行合理的利用为目的，在反应器的相关设定上:高度是600 mm，500 mm是有效高度。

一切准备就绪后，第一步是将化纤填料放进厌氧所在区间，然后放塘泥(筛滤之后)，寻找适当的时间将按高浓度比例进行合成的污水(即可溶性淀粉、蛋白胨和白糖等材料所配制出的营养液体)加入其中，为细菌的繁殖提供条件(污水的配方比例见表1)。

表1 合成污水配方

缺氧、好氧、缺好混合的三种区间内，潜水泵会让混合着合成污水的塘泥以圆周为轨迹不断运动，利用气泵于好氧区间不断进行曝气作业。细菌的繁殖会在培养了3 d～4 d之后变得大量，导致二次沉淀池中的具有活性的污泥出现明显下沉，位于上层的水渐渐清澈。在此之后以连续的方式加入合成的污水，以此来替代以间歇性方式加入的营养液，污水流量由20 L/h开始逐天加大，约经6 d，污水流量达到设计流量。此间应对各个反应池和各个区内的pH值以及氧的溶解量进行密切的关注，做到及时调整，保障细菌的良好生长。

2 主要水质指标分析检测方法

COD:重铬酸钾氧化法;BOD:稀释接种法;氨氮:氨气敏电极法;硝酸盐氮:硝酸根电极法;总氮:过硫酸钾氧化—硝酸根电极法;溶解性正磷酸盐:钼锑抗分光光度法;总磷:过硫酸钾氧化—钼锑抗分光光度法;DO:9010溶解氧测量仪;SS:滤膜法。

3 试验研究

3.1 BOD 的去除

厌氧菌会于厌氧环境中降解BOD，然而于好氧的环境中，不管使用具有活性的污泥的方法或者是使用生物膜的方法，BOD的降解都要对好氧、兼容性微生物群体之间的凝聚作用和吸附作用以及进行氧化分解的方式进行依赖。

试验研究中，按照设计的工艺参数，采用表1中的合成污水于装置中运行。图2为2011年8月装置进水的COD，BOD及出水的COD。图3为COD去除率随时间的变化情况。

图2 进、出水COD和进水BOD

图3 COD的去除率

图2中能够得出COD，BOD在执行进水的时候会有比较大的变动范畴，只是COD，BOD在执行进水时的比值为0.75，这一点相当明显且生化性非常的优秀。除此之外还能知道，COD在执行进水操作的时候较低，去除率也较低，然而相关文献中对一级标准所给出的规定是60 mg/L，可执行出水操作时的COD，BOD都要远低于这个数值。

以了解BOD(反应器中的各个区域内)的去除效果为目的，对各个区域内执行出水操作时的COD进行了测定，其结果见图4。由图4能够得出，首先是尽管水力的停留总时间中有21%在厌氧区域中，可总的去除率中仅是COD就占据了一大半，可知有机物在降解上的成效在厌氧区里面十分明显。再者是一段时间内(2011.8.6起)，缺氧和好氧区域中的污水于混合区域中所进行的混合程度非常均匀。最后是虽然COD在原水中出现的变动情况十分大，可一旦进入缺氧和好氧的区域之内，不管是COD本身还是它在变动上的程度都会变得十分小，因此可以得知OCO在应对冲击力上有着十分强的耐受能力。

图4 各功能区出水COD

3.2 生物脱氮

在这项实验里面，存在于进水里的尿素还有蛋白胨里面都具有一定的有机氮含量，它在氮化上完成主要是在厌氧区域中进行。污水由厌氧区域到达缺氧区域的时候会往缺氧区域中带入氮元素，经过不断的混合之后便进入到好氧所在的区域，最后被硝化菌硝化，在这个过程中所产生出的NO－3和NO－2不停到达缺氧区域后就会被反硝化变成了N3，最后被逸出污水。

试验里针对原水以及厌氧中所执行的出水操作、反应器中氨氮的出水情况展开了相关检测，以对氨氮在去除上的相关情况进行了解，结果如图5 所示(2011.8.1 ～2011.8.20)。可以看出，原水中的氨氮要少于厌氧进行出水时的氨氮，原因是一定量的有机氮在通过厌氧区域的时候被水解氨化了。再者是原水里面的有机氮并没有完全的在厌氧区域中氨化，要是将氮在蛋白胨里的含量也进行考虑，那么厌氧进行出水时候的氨氮应该高于所检测到的数值。但是不管氨氮在原水、厌氧进行出水时候所出现的变化有多大，其在反应器进行出水时候的数值还是比1 mg/L要小，这就说明了该项工艺在硝化方面的效果十分理想，关于这个指标可以和文献［4］中所提及的15 mg/L的指标相比。

图5 进、出反应器污水的氨氮

针对原水中的氮的重量和进行出水操作时硝酸根氮以及总氮上的含量开展检测工作，以对硝酸根氮以及总氮还有其去除的相关情况进行了解，如图6所示。由此得出，出水时候硝酸根氮在变化上的相关趋势与进行出水时候的总氮在变化上的趋势完全一致，氨氮和亚硝酸氮还有有机氮在出水里面的含量是总氮、硝酸根氮之间的差值。污泥的浓度会随着时间而变大，其中反硝化菌也会增加，只是反硝化的效果逐渐增加变强。此外还能得出脱氮率比60%要高，大于80%的稳定率是一般情况。据相关文献表示，因为好氧区域中出来的循环液里会有溶解氧的存在，所以缺氧这种状态很难在缺氧区域内维持着理想的情况，从而对反硝化造成了一定影响，致使脱氮率一般情况下难以到达90%的状态。

图6 进、出水总氮，出水硝氮及总氮去除率

3.3 磷的去除

图7为2011年7月25日～8月15日进、出水磷浓度及相应的磷的去除率。从图7可知，尽管进水含磷浓度有一定的变化，但出水含磷均小于1 mg/L，除磷率稳定在90%以上。可见采用生物和化学方法联合除磷的效果是相当理想的。

图7 进、出水含磷量及总磷的去除率

4 结语

经由上述试验，能够得出下面几项结论:

1)站在设备相关结构的角度，具备一体化性质的工艺不仅在装置上拥有紧凑的结构，使用起来也不会占用太多土地面积且费用较低;站在工艺相关流程的角度，省去了对污泥进行回流的相关系统以及在厌氧区域内的搅拌步骤，省去了投入在设备上的一些费用。2)该项工艺对生物膜以及活性污泥两种方法的优点进行了较为充分的利用，有机地将两者进行了结合，去除率稳定，出水的质量优良，与国家相关一级标准相符合。3)尽管本项工艺使用的是生物、化学相结合的方法除磷，在化学相关药剂上有所消耗，可是同购置相关设备和投在设备维护上的费用比较起来，仍然是相当经济的。

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［2］ 宋 平.苏南村镇水污染及处理对策［J］.山西建筑，2011，37(31):190-191.

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