簡介： OCO污水處理技術(shù)是丹麥Puritek公司(得利滿集團)的一項專有技術(shù)。該技術(shù)已有15年以上的開發(fā)和運行經(jīng)驗，35個以上業(yè)績廠。該技術(shù)主要使用于丹麥本國，在瑞典、法國、比利時、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)的一項專有技術(shù)。該技術(shù)已有15年以上的開發(fā)和運行經(jīng)驗，35個以上業(yè)績廠。該技術(shù)主要使用于丹麥本國，在瑞典、法國、比利時、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的去除均在一個反應(yīng)池(即OCO池)中進行，生物反應(yīng)池采用水下微孔曝氣＋推流的方式，其構(gòu)造在動力學方面形成了適合污水脫氮除磷處理的必要的物理、化學環(huán)境。OCO工藝具有節(jié)能、、運行靈活等特點。一個極特殊的例子(食品加工廠廢水) 達除磷99%、脫氮95%。 
1 OCO工藝的原理及特點
　　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入的活性污泥混合，然后進入缺氧區(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。以上三個容積區(qū)內(nèi)均設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的潛水攪拌推流裝置，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)，停留時間約為1～1.5h，對于一般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(磷去除標準，丹麥為<1.5mg/L，歐共體為<1 mg/L)，這是因為原水中易降解有機物較高，但是當進水BOD濃度比較低(如70～80mg/L)，除磷效果會降低，作為對生物除磷的補充，多數(shù)OCO處理廠同時還采用鐵鹽進行化學除磷，或?qū)⒒瘜W除磷作為一種備用措施。
　　有利于生物除磷的條件同時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，而氨氮的氧化會同時導致污水中易降解有機物的氧化，進而減緩反硝化的進行。傳統(tǒng)的解決方法是將有機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)(易降解有機物)，以便反硝化能夠快速進行。硝態(tài)氮從好氧區(qū)回流至缺氧區(qū)(內(nèi)回流)，含氨氮的水則進入好氧區(qū)完成硝化反應(yīng)。
　　OCO工藝的一個主要特點是：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施，因此節(jié)省能耗。當攪拌器運轉(zhuǎn)時，湍流增強，好氧區(qū)與缺氧區(qū)混合程度增強，當攪拌器停止運轉(zhuǎn)時，兩區(qū)之間的混合程度較低。此時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。當夏季暴雨造成沖擊負荷，可將2、3區(qū)均調(diào)為好氧區(qū)；夜間低負荷，可將3區(qū)用來脫氮。因此OCO工藝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)容積的分配是動態(tài)的?？梢栽谔囟〞r間和地點，根據(jù)特點的污水組分進行調(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
　　優(yōu)點：
　　（1）圓形池相對于矩形池在土建造價、水下推流的動力方面均具有較好的條件，可節(jié)省投資及電耗。
　　（2）水下微孔曝氣使充氧效率高，同時對污泥沉淀有一定上托的作用，節(jié)省了推流的動力。
　?。?）硝化、反硝化區(qū)面積可靈活變化，以適應(yīng)不同進水水質(zhì)與水量的要求。
　?。?）內(nèi)回流不需泵送，節(jié)能。
　　缺點：
　?。?）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。
　?。?）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。
　?。?）化學除磷須增加設(shè)備及裝置，使投資及日常運行費用有所增加。 
　　（5）對攪拌器運行、曝氣量大小的靈活改變基于進水水質(zhì)、水量等在線儀表瞬時信號的傳遞及系統(tǒng)對設(shè)備的控制。故對自控系統(tǒng)要求較高。
　　OCO工藝有其獨到的構(gòu)思和特點，同時也具有15年以上國外成功運行的經(jīng)驗。在國內(nèi)是否可行還有待實踐。但其靈活運行、節(jié)約能耗的特點是很值得借鑒的。
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，雖然土建工程量會節(jié)省，但池型的限制，水廠的占地面積不會減少。 
5/由于圓形池型結(jié)構(gòu)的限制，不能做得很大，對水廠規(guī)模也是一個限制。 
去年有幸參觀一個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8個的池子，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。如果找到詳細資料，我會介紹該大家。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)學者認為，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，往往會產(chǎn)生底部流速過小（<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 [ ]。在實際運行過程中，如果水平流速達不到設(shè)計值，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)置水下推動器專門用于推動水流，或在氧化溝內(nèi)加裝上、下游導流扳是改善氧化溝流速分布，等等措施來調(diào)節(jié)[ , , , , ]。 
目前，針對氧化溝的三維流場模擬與分析也有報導，主要是利用三維k-ε紊流數(shù)學模型模擬流速場，采用移動網(wǎng)格技術(shù)模擬轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)動及溝內(nèi)動力的來源。流場模擬分析結(jié)果也表明，即使設(shè)計平均流速達到了0.3m/s，仍然會存在懸浮物沉降的可能性[64][ ]。 
還有個很敏感的問題漏了： 
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）的推進器的功率要大？？ 

不大，甚至會低些，原因： 
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)，流速低時有類似沉淀池的效應(yīng)——易于出現(xiàn)能量不足；這個矛盾是無法克服的。 
2、圓環(huán)形渠道各斷面的能量分配則十分均衡，不會有邊壁分離流的存在（規(guī)模很小時除外），總體上推動能耗不大。 
3、我們在蘇州做了專門測試，對于不利的好氧段（沿程曝氣），提供0.5W/M3的能量，水流速度可達到0.15M/S，提供1W/M3的能量，水流速度可達到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飛力當初建議0.75W/M3，感覺不安全，搞了兩個大的，感覺浪費）。 

關(guān)于圓形形渠道的能耗很低的問題的機理解釋，可以參照一下下文管段方面的文獻資料，原理相通： 
水力計算中，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)。當兩個形變件間的安裝距離小于單個形變件上、下游影響長度總和時，則個形變件下游影響段中的水流流態(tài)尚未得到*恢復(fù)，便進入第二個形變件。由此，形變件下游流動和第二形變件上游流動都不再等同于各自單獨存在時的流動狀況，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)是在彎段前后流動都充分發(fā)展的條件下測試的，若彎段間距縮短，會直接影響流動的發(fā)育，使彎管出口或入口斷面速度分布不均勻，這種對充分發(fā)展狀態(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主流動能的耗散：當間距較小時，彎段后的渦流區(qū)來不及擴展，主流便順勢進入第二彎管，由此導致彎段后渦流區(qū)發(fā)育不全造成其局阻損失下降。 
對于兩個安裝較近的形變件組成的管段，獨立的局部阻力系數(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)用時有很大的局限性，甚至設(shè)計手冊亦將兩個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彎頭的2、3、4倍。有試驗研究表明，對于兩個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，即兩個彎管組合后的總局阻系數(shù)與單個彎管十分相近；根據(jù)設(shè)計手冊及教材中對任意角度彎管局部水頭損失系數(shù)推算，C約為0.66~0.70。