王楠 弓磊 李文博宇 劉尚霖 溫泉 賈威

摘要：本研究旨在提高污水處理中氧化池的生物處理效果，運(yùn)用TRIZ理論分析了氧化池生物處理存在的問題，并試圖尋找新的解決方案。

關(guān)鍵詞：TRIZ理論;污水處理;氧化池曝氣

引言

氧化池是污水處理中進(jìn)行生物處理的重要組成部分。氧化池底部的空氣擴(kuò)散裝置對(duì)混合液曝氣[1]，使溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸，污水中的可溶性有機(jī)污染物被活性污泥吸附，繼而被活性污泥的微生物群體降解，使污水得到凈化。目前，氧化池生物處理效果還存在一定問題，如所供氧與污水不能充分接觸;供氧速率過大，容易造成污泥流失，降低污水處理效果等。

對(duì)此，筆者將發(fā)明問題解決理論（TRIZ）應(yīng)用到污水處理中，旨在提高污水處理中氧化池生物處理效果[2]。

一、TRIZ理論分析過程

1.初始形勢(shì)分析

問題解決目標(biāo)：提高氧化池污泥處理效果。

限制條件：不改變氧化池內(nèi)在結(jié)構(gòu)、出水指標(biāo)。

分析存在問題：氧化池首端有機(jī)污染物負(fù)荷高，耗氧速度高，為了避免由于缺氧形成的厭氧狀態(tài)，進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷不宜過高。因此，氧化池容積大，占用的土地較多，基建費(fèi)用高;氧化池混合液所供氧與污水不能充分接觸，造成資源浪費(fèi);氧化池末端有可能出現(xiàn)供氧速率大于需氧速率的現(xiàn)象，動(dòng)力消耗較大，容易造成污泥流失;對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運(yùn)行效果易受水質(zhì)、水量變化的影響。

2.系統(tǒng)分析

利用九屏圖進(jìn)行分析，提出兩個(gè)技術(shù)方案（見表3）。

3.最終理想解

最終理想解應(yīng)用流程如表1所示，并據(jù)此提出三個(gè)技術(shù)方案（見表3）。

4.因果鏈分析

提出六個(gè)技術(shù)方案。

5.功能分析

功能模型如表2所示，并據(jù)此提出三個(gè)技術(shù)方案（見表3）。

二、解決問題

1.技術(shù)矛盾

確定要解決的技術(shù)矛盾發(fā)生在好氧菌與成本之間，發(fā)生在處理污水的時(shí)候。

運(yùn)用39個(gè)通用技術(shù)程參數(shù)來描述技術(shù)矛盾：改善的參數(shù)為生產(chǎn)率，惡化的參數(shù)為功率。

對(duì)應(yīng)查看阿奇舒勒矛盾矩陣表得到參考創(chuàng)新原理為：28，35，34。提出三個(gè)技術(shù)方案（見表3）。

2.物理矛盾

確定物理矛盾：曝氣量應(yīng)該減少，以滿足減少好氧菌流失要求;曝氣量應(yīng)該增加，以滿足增加好氧菌要求。

采用空間分離、時(shí)間分離、條件分離、整體與部分分離原理提出五個(gè)技術(shù)方案。（見表3）

3.資源分析

提出五個(gè)技術(shù)方案（見表3）。

4.物場(chǎng)模型

利用模型，如圖1所示，并據(jù)此提出五個(gè)技術(shù)方案（見表3）。

三、結(jié)語

通過對(duì)全部技術(shù)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，如表3所示，得出分?jǐn)?shù)較高的可實(shí)施的方案為：使局部氣泡與水逆向接觸，增加接觸面積，提高氣泡溶解量，避免氣泡帶走好氧菌（方案15）;改進(jìn)曝氣裝置，減小氣泡直徑，提高溶解度（方案24）?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1] 張景炳，齊魯，汪俊妍，等. “污水廠活性污泥耗氧速率的定量分析” [J].環(huán)境工程，2018（8）：20-25.

[2] 曹俊強(qiáng)，郝盛濤，許崇春，等. TRIZ 理論基礎(chǔ)教程與創(chuàng)新實(shí)例[M].黑龍江： 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2013.