簡介： OCO污水處理技術(shù)是丹麥Puritek公司(得利滿集團(tuán))的一項(xiàng)專有技術(shù)。該技術(shù)已有15年以上的開發(fā)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，35個(gè)以上業(yè)績廠。該技術(shù)主要使用于丹麥本國，在瑞典、法國、比利時(shí)、德國、匈亞利、波羅的海等國家也有采用。我國目前尚無采用。
關(guān)鍵字：OCO 除磷 脫氮 微孔曝氣 


OCO污水處理技術(shù)是丹麥Puritek公司(得利滿集團(tuán))的一項(xiàng)專有技術(shù)。該技術(shù)已有15年以上的開發(fā)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，35個(gè)以上業(yè)績廠。該技術(shù)主要使用于丹麥本國，在瑞典、法國、比利時(shí)、德國、匈亞利、波羅的海等國家也有采用。我國目前尚無采用。 
　　OCO工藝是一種A2O活性污泥工藝。BOD、N及P的去除均在一個(gè)反應(yīng)池(即OCO池)中進(jìn)行，生物反應(yīng)池采用水下微孔曝氣＋推流的方式，其構(gòu)造在動(dòng)力學(xué)方面形成了適合污水脫氮除磷處理的必要的物理、化學(xué)環(huán)境。OCO工藝具有節(jié)能、、運(yùn)行靈活等特點(diǎn)。一個(gè)極特殊的例子(食品加工廠廢水) 達(dá)除磷99%、脫氮95%。 
1 OCO工藝的原理及特點(diǎn)
　　OCO-得名于生物處理裝置的幾何形狀。OCO池呈圓形，里圈、外圈隔墻為圓形、中圈為半圓形
原污水經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)(格柵、沉砂除油)后首*入OCO生物反應(yīng)池的厭氧區(qū)(1區(qū))，在此與沉淀池回流進(jìn)入的活性污泥混合，然后進(jìn)入缺氧區(qū)(2區(qū))，缺氧區(qū)與好氧區(qū)(3區(qū))之間為一半圓形隔墻。在工藝過程中，混合液在缺氧和好氧狀態(tài)下可循環(huán)20～30次。以上三個(gè)容積區(qū)內(nèi)均設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的潛水?dāng)嚢柰屏餮b置，以形成一定水平流速而不發(fā)生污泥沉淀。在外側(cè)好氧區(qū)內(nèi)設(shè)有水下微孔曝氣裝置。所有水下部件均可分組提起檢修，不必放空水池。
1.1除磷
　　OCO池的內(nèi)圈為厭氧區(qū)，停留時(shí)間約為1～1.5h，對(duì)于一般C/P值為18的市政污水來說約有40～60%的磷靠生物方法去除(磷去除標(biāo)準(zhǔn)，丹麥為<1.5mg/L，歐共體為<1 mg/L)，這是因?yàn)樵幸捉到庥袡C(jī)物較高，但是當(dāng)進(jìn)水BOD濃度比較低(如70～80mg/L)，除磷效果會(huì)降低，作為對(duì)生物除磷的補(bǔ)充，多數(shù)OCO處理廠同時(shí)還采用鐵鹽進(jìn)行化學(xué)除磷，或?qū)⒒瘜W(xué)除磷作為一種備用措施。
　　有利于生物除磷的條件同時(shí)也降低了絲狀菌的數(shù)量，改善了污泥的沉降性能。給二沉池的運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件。
1.2脫氮
　　市政污水中N多以NH3－N的形式存在，因此脫氮包括兩個(gè)過程：硝化及反硝化。需要好氧及缺氧兩種狀態(tài)的存在。另外還需要足夠的泥齡，以方便硝化菌的生長及提供反硝化菌足夠的易降解有機(jī)物，以保證一定的反硝化速率。
　　硝化與反硝化的矛盾在于氮在反硝化前首先需要氧化，而氨氮的氧化會(huì)同時(shí)導(dǎo)致污水中易降解有機(jī)物的氧化，進(jìn)而減緩反硝化的進(jìn)行。傳統(tǒng)的解決方法是將有機(jī)物充足的原污水首先引入非曝氣區(qū)，并從曝氣區(qū)回流大量富含硝態(tài)氮的污水。
在OCO工藝中，污水從厭氧區(qū)流入缺氧區(qū)，為反硝化菌提供了合適的基質(zhì)(易降解有機(jī)物)，以便反硝化能夠快速進(jìn)行。硝態(tài)氮從好氧區(qū)回流至缺氧區(qū)(內(nèi)回流)，含氨氮的水則進(jìn)入好氧區(qū)完成硝化反應(yīng)。
　　OCO工藝的一個(gè)主要特點(diǎn)是：好氧區(qū)與缺氧區(qū)之間的污水交換，即內(nèi)回流不需泵送，以上兩個(gè)區(qū)域之間有一段是相通的。兩者之間的交換形式及量的大小是依靠攪拌器的控制來實(shí)施，因此節(jié)省能耗。當(dāng)攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，湍流增強(qiáng)，好氧區(qū)與缺氧區(qū)混合程度增強(qiáng)，當(dāng)攪拌器停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，兩區(qū)之間的混合程度較低。此時(shí)測得的溶氧狀況如圖2所示，好氧區(qū)與缺氧區(qū)的區(qū)分很明顯。OCO反應(yīng)池的構(gòu)造和攪拌器的循環(huán)工作可保證好氧區(qū)和缺氧區(qū)之間很高的回流比，這種頻繁的變化是該工藝有效脫氮的關(guān)鍵之一。

回流的控制還可以改變好氧區(qū)與缺氧區(qū)的容積。當(dāng)夏季暴雨造成沖擊負(fù)荷，可將2、3區(qū)均調(diào)為好氧區(qū)；夜間低負(fù)荷，可將3區(qū)用來脫氮。因此OCO工藝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)容積的分配是動(dòng)態(tài)的?？梢栽谔囟〞r(shí)間和地點(diǎn)，根據(jù)特點(diǎn)的污水組分進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　回流程度由預(yù)設(shè)的程序來完成。并由安裝在好氧區(qū)首端的在線溶氧探頭控制。
2 OCO工藝的優(yōu)缺點(diǎn)
　　優(yōu)點(diǎn)：
　?。?）圓形池相對(duì)于矩形池在土建造價(jià)、水下推流的動(dòng)力方面均具有較好的條件，可節(jié)省投資及電耗。
　?。?）水下微孔曝氣使充氧效率高，同時(shí)對(duì)污泥沉淀有一定上托的作用，節(jié)省了推流的動(dòng)力。
　?。?）硝化、反硝化區(qū)面積可靈活變化，以適應(yīng)不同進(jìn)水水質(zhì)與水量的要求。
　?。?）內(nèi)回流不需泵送，節(jié)能。
　　缺點(diǎn)：
　　（1）處理規(guī)模較小，一般10萬m3/d以下，OCO池直徑大目前為D=50m。
　　（2）由于除磷或構(gòu)造上的原因，泥齡較短，污泥穩(wěn)定不夠。
　?。?）微孔曝氣器易堵塞，給管理、檢修帶來工作量。
　?。?）化學(xué)除磷須增加設(shè)備及裝置，使投資及日常運(yùn)行費(fèi)用有所增加。 
　?。?）對(duì)攪拌器運(yùn)行、曝氣量大小的靈活改變基于進(jìn)水水質(zhì)、水量等在線儀表瞬時(shí)信號(hào)的傳遞及系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的控制。故對(duì)自控系統(tǒng)要求較高。
　　OCO工藝有其獨(dú)到的構(gòu)思和特點(diǎn)，同時(shí)也具有15年以上國外成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。在國內(nèi)是否可行還有待實(shí)踐。但其靈活運(yùn)行、節(jié)約能耗的特點(diǎn)是很值得借鑒的。
1/這是變形的氧化溝工藝（氧化溝工藝，不一定要表曝，采用微孔曝氣的也很多） 
2/隔墻的設(shè)置很巧妙，改變了傳統(tǒng)AAO工藝分池池型。 
3/設(shè)計(jì)思想上有些類似OBral氧化溝（微曝代替表曝）. 
4/采用圓形池型，雖然土建工程量會(huì)節(jié)省，但池型的限制，水廠的占地面積不會(huì)減少。 
5/由于圓形池型結(jié)構(gòu)的限制，不能做得很大，對(duì)水廠規(guī)模也是一個(gè)限制。 
去年有幸參觀一個(gè)類似的工藝污水處理廠，該處理廠包括污水處理及污泥處理，污水的生物處理部分采用多達(dá)8個(gè)的池子，但池直徑為64m,峰值流量為35800m3/h,平均流量為240000m3/d。 
從現(xiàn)場上看，施工并不復(fù)雜。如果找到詳細(xì)資料，我會(huì)介紹該大家。該廠是由另一家法國公司OTV（威立雅水務(wù)工程公司）設(shè)計(jì)建設(shè)的，位于荷蘭的海牙。
直線段容易積泥的問題討論： 
多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，溝內(nèi)斷面平均流速一般為0.3m/s，溝底流速保證不低于0.1m/s；在現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)程中，要求溝內(nèi)平均流速應(yīng)大于0.25m/s[ ]。 
然而，在氧化溝直溝段，普遍存在著水流上下層流速分布不均勻的現(xiàn)象，往往會(huì)產(chǎn)生底部流速過?。?lt;0.1m/s），從而造成積泥的問題[ ]。如某2.5萬噸/日氧化溝的流速測試紀(jì)錄表明，在直溝段中部，表層0.5m處的流速為0.261~0.559m/s、中部2.25m處為0.192~0.360m/s、底層0.5m處的流速為0.083~0.215m/s [ ]。在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果水平流速達(dá)不到設(shè)計(jì)值，或者流速分布不均，可以通過調(diào)節(jié)出水堰高度或曝氣轉(zhuǎn)刷的垂直位置來改變曝氣轉(zhuǎn)刷的浸沒深度和調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)速，或設(shè)置水下推動(dòng)器專門用于推動(dòng)水流，或在氧化溝內(nèi)加裝上、下游導(dǎo)流扳是改善氧化溝流速分布，等等措施來調(diào)節(jié)[ , , , , ]。 
目前，針對(duì)氧化溝的三維流場模擬與分析也有報(bào)導(dǎo)，主要是利用三維k-ε紊流數(shù)學(xué)模型模擬流速場，采用移動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)模擬轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)動(dòng)及溝內(nèi)動(dòng)力的來源。流場模擬分析結(jié)果也表明，即使設(shè)計(jì)平均流速達(dá)到了0.3m/s，仍然會(huì)存在懸浮物沉降的可能性[64][ ]。 
還有個(gè)很敏感的問題漏了： 
如果是圓形的池子，是不是要比帶有直線段的氧化溝（池容相同）的推進(jìn)器的功率要大？？ 

不大，甚至?xí)托颍?nbsp;
1、氧化溝的彎道半徑小、渠道窄，由于有邊壁分離流的存在，能量損失大——屬于過度紊流；直線段水流卻平穩(wěn)，流速低時(shí)有類似沉淀池的效應(yīng)——易于出現(xiàn)能量不足；這個(gè)矛盾是無法克服的。 
2、圓環(huán)形渠道各斷面的能量分配則十分均衡，不會(huì)有邊壁分離流的存在（規(guī)模很小時(shí)除外），總體上推動(dòng)能耗不大。 
3、我們在蘇州做了專門測試，對(duì)于不利的好氧段（沿程曝氣），提供0.5W/M3的能量，水流速度可達(dá)到0.15M/S，提供1W/M3的能量，水流速度可達(dá)到0.2M/S——足夠了；缺氧段提供1W/M3，縱向斷面平均流速也超過了0.3M/S（注：ITT飛力當(dāng)初建議0.75W/M3，感覺不安全，搞了兩個(gè)大的，感覺浪費(fèi)）。 

關(guān)于圓形形渠道的能耗很低的問題的機(jī)理解釋，可以參照一下下文管段方面的文獻(xiàn)資料，原理相通： 
水力計(jì)算中，形變件（指輸水系統(tǒng)中除直管外的所有管件）局部阻力損失是由于形變件的存在，引起了附加于沿程摩阻損失上的水頭損失，這種附加損失并不局限于形變件自身幾何長度內(nèi)。當(dāng)兩個(gè)形變件間的安裝距離小于單個(gè)形變件上、下游影響長度總和時(shí)，則個(gè)形變件下游影響段中的水流流態(tài)尚未得到*恢復(fù)，便進(jìn)入第二個(gè)形變件。由此，形變件下游流動(dòng)和第二形變件上游流動(dòng)都不再等同于各自單獨(dú)存在時(shí)的流動(dòng)狀況，存在著“局部阻力相鄰影響”。以兩相鄰彎管為例，關(guān)于局部阻力相鄰影響機(jī)理可定性解釋如下：① 局部阻力損失系數(shù)是在彎段前后流動(dòng)都充分發(fā)展的條件下測試的，若彎段間距縮短，會(huì)直接影響流動(dòng)的發(fā)育，使彎管出口或入口斷面速度分布不均勻，這種對(duì)充分發(fā)展?fàn)顟B(tài)的偏離，影響著總局部阻力損失；② 上、下游彎管間分離區(qū)（渦流區(qū)）的大小、位置，在很大程度上決定了對(duì)主流動(dòng)能的耗散：當(dāng)間距較小時(shí)，彎段后的渦流區(qū)來不及擴(kuò)展，主流便順勢進(jìn)入第二彎管，由此導(dǎo)致彎段后渦流區(qū)發(fā)育不全造成其局阻損失下降。 
對(duì)于兩個(gè)安裝較近的形變件組成的管段，獨(dú)立的局部阻力系數(shù)分別為ξ1、ξ2，若視其為一新的整體，則總體局部阻力系數(shù)ξ’=C(ξ1+ξ2)，C為“局部阻力相鄰影響系數(shù)”，其值與雷諾數(shù)、相對(duì)間距、組合形狀等諸多因素有關(guān)。關(guān)于局部阻力相鄰影響方面的研究并不成熟，具體應(yīng)用時(shí)有很大的局限性，甚至設(shè)計(jì)手冊亦將兩個(gè)90°組合彎頭的局部阻力系數(shù)按不同組合方式簡單地定量為每個(gè)彎頭的2、3、4倍。有試驗(yàn)研究表明，對(duì)于兩個(gè)d/R=1（R為曲率中心半徑，d為管徑）的90°圓弧彎管，180°順接組合的相鄰影響系數(shù)僅為0.55，即兩個(gè)彎管組合后的總局阻系數(shù)與單個(gè)彎管十分相近；根據(jù)設(shè)計(jì)手冊及教材中對(duì)任意角度彎管局部水頭損失系數(shù)推算，C約為0.66~0.70。