氧化溝工藝課件

1、氧化溝工藝氧化溝工藝氧化溝工藝概述氧化溝的形式氧化溝的脫氮除磷氧化溝的發(fā)展前景氧化溝工藝概述 氧化溝(oxidationditch) 又名連續(xù)循環(huán)曝氣池(Con tinuous loop reactor) , 是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工藝自投入使用以來。由于其出水水質(zhì)好、運行穩(wěn)定、管理方便等技術(shù)特點,已經(jīng)在國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理。目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括: 帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝、奧爾伯氧化溝、T 型氧化溝、DE 型氧化溝和一體化氧化溝。 氧化溝是由荷蘭衛(wèi)生工程研究所在上世紀(jì)50年代研制開發(fā)的廢水生物處理技術(shù), 是活性污泥法的一種改型, 屬延時

2、曝氣的一種特殊形式。其基本特征是曝氣池呈封閉、環(huán)狀跑道式, 池體狹長, 池深較淺, 在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。廢水和活性污泥以及各種微生物混合在溝渠中作不停地循環(huán)流動, 完成對廢水的硝化與反硝化處理。生物氧化溝兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特點。在技術(shù)上具有凈化程度高、耐沖擊、運行穩(wěn)定可靠、操作簡單、運行管理方便、維修簡單、 少、能耗低等特點。氧化溝在空間上形成了好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū), 具有良好的脫氮功能。 最早的氧化溝為20 世紀(jì)50 年代開發(fā)的帕斯韋爾(Pasveer) 氧化溝, 在溝道轉(zhuǎn)彎處采用豎軸表面曝氣器, 在一側(cè)溝道上設(shè)有橫軸轉(zhuǎn)刷曝氣器, 取得曝氣與攪拌兩個作用, 二沉池與之分

3、建; 1960 年, 一種結(jié)構(gòu)更為緊湊的奧貝爾(Orbal) 氧化溝在南非被開發(fā)和使用, 后被Envirex 收購, 成為 USFilter 公司的一項專利; 20 世紀(jì)60 年代荷蘭DHV 公司開發(fā)了使用廣泛的 Carrousel 氧化溝, 除了能獲得較高的BOD5去除效率, 同時還能達到部分脫氮除磷的目的 80 年代初, 開發(fā)了將二次沉淀池設(shè)置在氧化溝中的合建式氧化溝BM TS 型, 并發(fā)展成現(xiàn)在所說的一體化氧化溝; 此外, 還有目前常用的多溝交替式氧化溝(雙溝DE、三溝T 型) 等等, 形成了頗為龐大的氧化溝家族。 我國近10年來在研究和推廣應(yīng)用氧化溝技術(shù)方面也有了很迅速的發(fā)展。據(jù)不完全

4、統(tǒng)計，目前已有10余座大型氧化溝污水廠在運行中，其中邯鄲市東污水廠處理能力(第一期)為66,000 m3/d；昆明市第一污水廠處理能力為55,000 m3/d；桂林市東區(qū)污水廠處理能力為40,000 m3/d；金山水質(zhì)凈化總廠的三槽式氧化溝處理能力已經(jīng)達到138,800m3/d；另外，有一些小型氧化溝，處理能力為200 1000 m3/d不等，主要用于小區(qū)及工業(yè)廢水的處理。最初的氧化溝主要用于去除水中的BOD和COD，以滿足污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著水體富營養(yǎng)化問題的出現(xiàn)，許多國家都開始控制進入水體中的氮和磷的排放量，并制定了較為嚴格的污水處理廠出水中氮和磷的排放標(biāo)準(zhǔn)。一些不僅能去除污水中的BOD和

5、COD，而且兼具有生物脫氮除磷功能的氧化溝應(yīng)運而生，這就是第二代氧化溝。1. 氧化溝工藝基本原理和主要設(shè)計參數(shù) 氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，因此有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低其本質(zhì)上屬于延時曝氣系統(tǒng)。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計參數(shù)： 水力停留時間：1040小時； 污泥齡：一般大于20天； 有機負荷：0.050.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容積負荷：0.20.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥濃度：20006000mg/l； 溝內(nèi)平均

6、流速：0.30.5m/s 2. 氧化溝的特點 氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環(huán)。 氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。2.1 氧化溝的工藝特點（1）簡化了預(yù)處理 氧化溝水力停留時間和污泥齡比一般生物處理法廠，懸浮有機物可與溶解性有機

7、物同時得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可不設(shè)初沉池，污泥不需要進行厭氧消化。 （2）占地面積少 因為在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有時還省略了二沉池和污泥回流裝置，使污水廠總占地面積不僅沒有增大，相反還可縮小。 （3）具有推流式流態(tài)的特征 氧化溝具有推流特性，使得溶解氧濃度在沿池長方向形成濃度梯度，形成好氧、缺氧和厭氧條件。通過對系統(tǒng)合理的設(shè)計與控制，可以取得較好的脫氮除磷效果。 （4）簡化了工藝 將氧化溝和二沉池合建為一體式氧化溝，以及近年來發(fā)展的交替工作的氧化溝，可不用二沉池，從而使處理流程更為簡化。 2.2氧化溝的技術(shù)特點 （1）構(gòu)造形式的多樣性氧化溝溝的基

8、本形式呈封閉的溝渠形，而溝渠的形狀和構(gòu)造則多種多樣。溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀，可以是單溝或多溝，多溝系統(tǒng)可以是一組同心的互相連通的溝渠（如奧貝爾氧化溝），也可以是互相平行、尺寸相同的一組溝渠（如三溝式氧化溝），有與二沉池分建的氧化溝，也有合建的氧化溝。 （2）氧化溝的曝氣設(shè)備的多樣性 常用的曝氣裝置有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤和微孔曝氣等。 （3）曝氣強度的可調(diào)節(jié)形 氧化溝的曝氣強度可以調(diào)節(jié)，其一式通過出水溢流堰調(diào)節(jié)堰的高度改變溝渠內(nèi)水深，進而改變曝氣裝置的淹沒深度，改變氧量已適應(yīng)運行的需要。淹沒深度的變化對于曝氣設(shè)備的推動力也會產(chǎn)生影響，從而也可對水的流速起一定的調(diào)節(jié)作用。其二式通過曝氣器的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)

9、，從而可以調(diào)整曝氣強度和推動力。3. 氧化溝技術(shù)的發(fā)展 自1920年英國sheffield建立的污水廠成為氧化溝技術(shù)先驅(qū)以來，氧化溝技術(shù)一直在不斷的發(fā)展和完善。其技術(shù)方面的提高是在兩個方面同時展開的：一是工藝的改良；二是曝氣設(shè)備的革新。3.1 工藝的改良工藝的改良過程大致可分為四個階段：初期氧化溝，1954年，Pasveer教授建造的Voorshopen 氧化溝，間歇運行。分進水、曝氣凈化、沉 淀和排水四個基本工序。規(guī)模型氧化溝，增加沉淀池，使曝氣和沉淀分別在兩個區(qū) 域進行 ，可以連續(xù)進水。多樣型氧化溝，考慮脫氮除磷等要求，著名的有DE型氧 化溝，Carrousel氧化溝及Orbal氧化溝等。

10、一體化氧化溝，時空調(diào)配型（D型，VR型，T型等）合建 式（BMTS式，側(cè)溝式，中心島式等）。3.2 曝氣設(shè)備的革新 曝氣設(shè)備對氧化溝的處理效率，能耗及處理穩(wěn)定性有關(guān)鍵性影響，其作用主要表現(xiàn)在以下四個方面：向水中供氧；推進水流前進，使水流在池內(nèi)作循環(huán)流動；保證溝內(nèi)活性污泥處于懸浮狀態(tài)；使氧、有機物、微生物充分混合。針對以上幾個要求，曝氣設(shè)備也一直在改進和完善。常規(guī)的氧化溝曝氣設(shè)備有橫軸曝氣裝置及豎軸曝氣裝置。 1) 橫軸曝氣裝置為轉(zhuǎn)刷和轉(zhuǎn)盤。其中轉(zhuǎn)刷更為常見，轉(zhuǎn)刷單獨使用通常只能滿足水深較淺的氧化溝，有效水深不大于2.03.5米。從而造成傳統(tǒng)氧化溝較淺，占地面積大的弊端。近幾年開發(fā)了水下推進器配

11、合轉(zhuǎn)刷，解決了這個問題，如山東高密污水廠，有效水深為4.5米，保證溝內(nèi)平均流速大于0.3米/秒，溝底流速不低于0.1米/秒，這樣氧化溝占地大大減少，轉(zhuǎn)刷技術(shù)運用已相當(dāng)成熟，但因其供氧率低，能耗大，故其逐漸被另外先進的曝氣技術(shù)所取代。 2) 豎軸式表面曝氣機，各種類型的表面曝氣機均可用于氧化溝，一般安裝在溝渠的轉(zhuǎn)彎處，這種曝氣裝置有較大的提升能力，氧化溝水深可達44.5米，如1968年荷蘭PHV開發(fā)的著名Carrousel氧化溝在一端的中心設(shè)垂直軸的一定方向的低速表曝葉輪，葉輪轉(zhuǎn)動時除向污水供氧外，還能使溝中水體沿一定方向循環(huán)流動。表曝設(shè)備價格較便宜，但能耗大易出故障，且維修困難。 3) 射流曝

12、氣，1969年Lewrnpt等創(chuàng)建了第一座試驗性射流曝氣氧化溝（JAC），國外的射流曝氣多為壓力供氣式，而國內(nèi)通常是自吸空氣式，JAC的優(yōu)點是氧化溝的寬度和水的深度不受限制，可以用于深水曝氣，且氧的利用率高，目前最大的JAC在奧地利的林茨，處理流量為17.2萬噸/天，水深7.5米。 4) 微孔曝氣，現(xiàn)在應(yīng)用較多的微孔曝氣裝置，采用多孔性空氣擴散裝置克服了以往裝置氣壓損失大，易堵塞的毛病，且氧利用率較高，在氧化溝技術(shù)運用中越來越廣泛，目前，我國廣東省某污水廠已成功運用此種曝氣系統(tǒng)。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。 5) 其他曝氣設(shè)備，包括一些新型的曝氣推動設(shè)備，如浙江某公司開發(fā)的復(fù)葉

13、節(jié)流新型曝氣器，氧利用率較高，浮于水面，易檢修，充氧能力可達水下7米，推動能力相當(dāng)強，滿足氧化溝的曝氣推動一體化要求，同時能夠滿足氧化溝底部的充氧和推動。 氧化溝在國內(nèi)外都發(fā)展很快。歐州的氧化溝污水廠已有上千座，在國內(nèi)，從20世紀(jì)80年代末開始在城市污水和工業(yè)廢水中引進國外氧化溝的先進技術(shù)，從原來的日處理量3000立方米到目前10萬噸以上的污水處理廠已比較普遍，氧化溝工藝已成為我國城市污水處理的主要工藝。二、氧化溝的形式 氧化溝根據(jù)其構(gòu)造和運行特征，并根據(jù)不同的發(fā)明者和專利情況可分為不同的類型。以下介紹幾種常用的典型的氧化溝系統(tǒng)。Carrousel氧化溝交替式氧化溝Orbal氧化溝一體式氧化溝

14、Carrousel氧化溝Carrousel氧化溝是60年代末由荷蘭DHV公司研制成功的，當(dāng)時開發(fā)這一工藝的主要目的是尋求一種渠道更深、效率更高和機械性能更好的系統(tǒng)設(shè)備，來改善和彌補當(dāng)時流行的轉(zhuǎn)刷式氧化溝的技術(shù)弱點。其構(gòu)造如圖所示?？斎麪栄趸瘻蠄D1一出水堰：2一曝氣器技術(shù)特征 由圖可知，這是一個多溝串聯(lián)的系統(tǒng)，進水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)作不停的循環(huán)流動。 Carrousel氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個，均安裝在同一端，因此形成了靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣器上游以及外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚，還使活性污泥易于沉淀。其BOD5去除率可達95%99%，脫氮

15、效率約為90%，除磷效率約為50%。 Carousel氧化溝的表面曝氣機單機功率大，其水深可達5m以上，使氧化溝占地面積減少，土建費用降低。技術(shù)特征 由于曝氣機周圍的局部區(qū)域能量強度比傳統(tǒng)活性污泥曝氣池中的強度高得多，使得氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高，平均傳氧效率達到至少2.1kg/kwh。 因此，Carrousel氧化溝具有極強的混合攪拌耐沖擊能力。當(dāng)有機負荷較低時，可以停止某些曝氣器的運行，在保證水流攪拌混合循環(huán)流動的前提下，節(jié)約能量消耗。Carrousel氧化溝的發(fā)展為了滿足越來越嚴格的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，Carrousel氧化溝在原有的基礎(chǔ)上開發(fā)出了許多新的設(shè)計，實現(xiàn)了新的功能。這些新的Carrou

16、sel氧化溝在提高處理效率、降低運行能耗、改進活性污泥性能和生物脫氮除磷方面成為新溝型。主要包括:單級標(biāo)準(zhǔn)Carrousel工藝和變形；Carrousel DN/Carrousel2000工藝；新型的四段、五段Carrousel/BardenPho工藝系統(tǒng)。 Carrousel2000是一種反硝化脫氮工藝，其突出的優(yōu)點是可實現(xiàn)硝化液的高回流比，達到較高程度的脫氮率，同時無需任何回流提升動力。 卡魯塞爾BarDNP系統(tǒng)是在Carrousel2000下游增設(shè)了第二缺氧池及再曝氣池，達到了更高程度的脫氮。交替式氧化溝在脫氮效果上良好，為了達到除磷效果，通常在氧化溝前設(shè)置相應(yīng)的厭氧區(qū)或構(gòu)筑物或改變其運

17、行方式。表曝設(shè)備價格較便宜，但能耗大易出故障，且維修困難。其BOD5去除率可達95%99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%。一體化氧化溝，時空調(diào)配型（D型，VR型，T型等）合建用這種方法，Orbal系統(tǒng)具有接近推流反應(yīng)器的特性，可以達到快速去除有機物和氨氮的效果。由于曝氣盤上有大量的曝氣孔和楔形突出物，增加了推進混合和充氧效率，水深可達3.其最大的優(yōu)點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現(xiàn)有機物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟的。經(jīng)過幾十年的使用、研究、開發(fā)和改進，氧化溝系統(tǒng)在池型結(jié)構(gòu)、運行方式、曝氣裝置、處理規(guī)模和使用范圍等方面都得到了長足的發(fā)展。Carrousel氧化溝的發(fā)展 目前，一種

18、最新型的Carrousel氧化溝系統(tǒng)誕生在荷蘭的Dukh城西部的Leidsche Rijn，其主要特點是比普通Carrousel氧化溝深，達到7.5m，獨特的圓形纏繞式設(shè)計降低了建設(shè)成本和減少了污水廠土地占用。但隨著對環(huán)境要求嚴格，去除污染物目標(biāo)的增加，氧化溝工藝流程也變得越來越復(fù)雜，增加了應(yīng)用的局限性。交替式氧化溝 交替式氧化溝是SBR工藝與傳統(tǒng)氧化溝工藝組合的結(jié)果。目前主要應(yīng)用的兩種交替式氧化溝（DE）型和三溝（T）型，交替式氧化溝可以采用具有脫氮或具有脫氮脫磷工藝等方式設(shè)計或運行。兩種交替氧化溝主要工藝特征見表，其示意圖見圖。 類型處理對象系統(tǒng)中溝的數(shù)量各溝的功能分工設(shè)置單獨的沉淀池DE

19、型BOD5,SS,TN2氧化；反硝化需要DE型BOD5,SS,TN,TP2氧化/磷的吸收；反硝化需要T型BOD5,SS,NH3-N3氧化；沉淀不需要T型BOD5,SS,TN3氧化；反硝化；沉淀不需要 兩溝（DE）型氧化溝整個系統(tǒng)由兩條相互聯(lián)系的氧化溝與單獨設(shè)立的沉淀池組成。氧化溝僅進行生化反應(yīng)，而固液分離過程在沉淀池中完成。這樣提高了設(shè)備和構(gòu)筑物的利用率。為提高除磷效果在交替式氧化溝之前可設(shè)厭氧池，這樣做也對污泥膨脹起到抑制作用。 三溝（T）型氧化溝是以3條相互聯(lián)系的氧化溝作為一個整體，每條溝都裝有用于曝氣和推動循環(huán)的轉(zhuǎn)刷。在三溝式氧化溝運行時，污水由進水配水井進行3條溝的進水配水切換，進水在

20、氧化溝內(nèi)，根據(jù)已設(shè)定的程序進行工藝反應(yīng)。常采用的布置形式是3條溝并排布置，利用溝壁上的連通孔相互連接，圖為并排布置的T型氧化溝系統(tǒng)組成。 在T型氧化溝系統(tǒng)中，3條溝交替變化工作方式，其中兩條溝用于生化反應(yīng)，另一條用作固液分離。 交替式氧化溝系統(tǒng)實際上是個單個氧化溝的不同組合。運行中，根據(jù)使用情況還可以進行更多的組合，這是交替氧化溝系統(tǒng)的突出優(yōu)點。 ObraI氧化溝 Orbal氧化溝是一種多渠道的氧化溝系統(tǒng)，溝中有若干多孔曝氣圓盤的水平旋轉(zhuǎn)裝置，用以進行傳氧和混合。此法是由南非的Huisman提出的，后來這項技術(shù)被轉(zhuǎn)讓給Envirex公司加以推廣。該公司于1970年開始把它投放市場，并在設(shè)計上進

21、行了一些改進，從而使該系統(tǒng)在經(jīng)濟上更具競爭力，目前已有200多座Orbal氧化溝在運轉(zhuǎn)。Orbal氧化溝圖ObraI氧化溝 氧化溝由多個同心的溝渠組成，溝渠呈圓形或橢圓形，進水先引入最外的溝渠，在其中不斷循環(huán)的同時，依次引入下一個溝渠，最后從中心溝渠排出，這相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)在一起。但是n個串聯(lián)的完全反應(yīng)池與單個渠的動力學(xué)是不同的，Orbal系統(tǒng)中每一圓形溝渠均表現(xiàn)出單個反應(yīng)器的特性。例如，對氧的吸收率進水渠最高，出水渠最低，相應(yīng)溶解氧濃度從外溝到內(nèi)溝依次增高，渠與渠之間有相當(dāng)大的變化。用這種方法，Orbal系統(tǒng)具有接近推流反應(yīng)器的特性，可以達到快速去除有機物和氨氮的效果。Orba

22、l這種串聯(lián)形式，可以兼有完全混合式與推流式的優(yōu)點。ObraI氧化溝技術(shù)特征曝氣設(shè)備均采用曝氣轉(zhuǎn)盤。由于曝氣盤上有大量的曝氣孔和楔形突出物，增加了推進混合和充氧效率，水深可達3.54.5m，并保持溝底流速0.30.9m/s。同時可以借助配置各溝中不同的曝氣盤數(shù)目，變化輸入每一溝的供氧量。圓形或橢圓形的平面形狀，比渠道較長的氧化溝更能利用水流慣性，可節(jié)省推動水流的能耗。多渠串聯(lián)的形式可減少水流短流現(xiàn)象。Orbal氧化溝的分區(qū) 常用的Orbal型氧化溝分為三條溝渠，第一渠道的容積約為總?cè)莘e的60%70%，第二渠約為總?cè)莘e的20%30%，第三渠則僅占總?cè)莘e的10%。在運行時，應(yīng)保持第一、二及三渠的溶解

23、氧分別為0、1及2mg/L，即為所謂三溝DO的0-1-2梯度分布。第一渠中氧的吸收率很高，通常高于供氧速率，供給的大部分溶解氧立即被消耗掉。因此即使該段提供90%的需氧量，仍可將溶解氧的含量保持在0左右。在第二、三渠道中，氧的吸收率比較低，盡管反應(yīng)池中供氧量比較低，溶解氧的量卻可以保持較高的水平。為了保持Orbal氧化溝中這種濃度梯度，可簡單地通過增減曝氣盤的數(shù)量，來達到調(diào)節(jié)溶解氧的目的。在氧化溝中保持0-1-2的濃度梯度，可達到以下目的：(1)在第一渠內(nèi)僅提供將BOD物質(zhì)氧化穩(wěn)定所需的氧，保持溶解氧為0或接近0，既可節(jié)約供氧的能耗，也可為反硝化創(chuàng)造條件；(2)在第一渠缺氧條件下，微生物可進行

24、磷的釋放，以便它們在好氧環(huán)境下吸收廢水中的磷，達到除磷效果；(3)在三條溝渠中形成較大的溶解氧梯度，有利于提高充氧效率。一體化氧化溝 一體化氧化溝又稱合建式氧化溝，集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體，無需建造單獨的二沉池。最早的Pasveer氧化溝也是一體化氧化溝，因為它是間歇運行，曝氣和沉淀是利用一溝完成的。而近年來由丹麥引進的三溝(T型及DSS型)氧化溝屬于序批式(SBR)操作方式，也屬于此范疇。這里所說一體化氧化溝是指曝氣凈化與固液分離操作同在一個構(gòu)筑物中完成，即自動回流，連續(xù)運行，設(shè)備利用率為100。一體化氧化溝工藝的主要特點工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨

25、的二沉池，污泥自動回流， 少、能耗低、占地少、管理簡便；處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS去除率均在90% 95%或更高，COD的去除率也在85%以上，并且硝化、脫氮作用明顯；產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥不需硝化，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，易脫水，不會帶來二次污染；造價低，建造快，設(shè)備事故率低，運行管理工作量少：固液分離效果比一般二沉池高，能使整個系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行；污泥回流及時，減少了污泥膨脹的可能。一體化氧化溝技術(shù)的發(fā)展 一體化氧化溝技術(shù)開發(fā)至今迅速得到發(fā)展，并在實際生產(chǎn)中得到應(yīng)用。較有代表性的是：聯(lián)合工業(yè)公司(UII)的船式沉淀器(BOAT)；Armco環(huán)境企業(yè)公司的BMTS系統(tǒng)；EIM

26、CO公司的Carrousel渠內(nèi)分離器；Lakeside設(shè)備公司的邊墻分離器；Lightin公司的式邊墻內(nèi)渠和邊渠沉淀分離器；Envirex公司的豎直式氧化溝。一體化氧化溝的固液分離器 固液分離器是一體化氧化溝的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，可分為外置式和內(nèi)置式兩種。從本質(zhì)上來說，外置式固液分離器是利用平流沉淀池的分離原理；內(nèi)置式則是利用豎流沉淀池和斜板沉淀池的工作原理。因此，如何在氧化溝內(nèi)創(chuàng)造適合的水力條件是實現(xiàn)氧化溝內(nèi)良好固液分離的前提。設(shè)計良好的分離器結(jié)構(gòu)要有利于消除劇烈的紊動，保持較平穩(wěn)的層流狀態(tài)，有利于固液分離的良好效果。內(nèi)置式固液分離器如船式分離器和BMTS溝內(nèi)分離器，見圖。固液分離器內(nèi)相對靜止的

27、水流和氧化溝內(nèi)流動水流間產(chǎn)生的壓力差所形成的抽吸作用，是回流作用的主要推動力。由于依靠重力沉降，出水效率很大程度上取決于分離器內(nèi)混合液的上升流速和污泥沉速。BOAT式一體化氧化溝圖I一污泥斗；2、4溢流堰；3一回流孔；5船式分離器外置式固液分離器如中心島及側(cè)溝內(nèi)式固液分離器，見圖。這種沉淀裝置，溝斷面和溝內(nèi)的正常流動與分離裝置不存在相互的影響，水力條件較好。中心島式一體化氧化溝圖三、氧化溝的脫氮除磷3.1 傳統(tǒng)氧化溝的脫氮除磷 傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設(shè)計，使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達到脫氮的目的。其最大的優(yōu)點是在不外加碳源的情況下在同一溝

28、中實現(xiàn)有機物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準(zhǔn)確地加以控制，因此對除氮的效果是有限的，而對除磷幾乎不起作用。另外，在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中，微生物在好氧缺氧好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長代謝環(huán)境中，由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。 隨著氧化溝工藝的反展，目前，在工程應(yīng)用中比較有代表性的有形式有：多溝交替式氧化溝（如三溝式，五溝式）及其改進型、卡魯塞爾氧化溝及其改進型、奧貝爾(Orbal)氧化溝及其改進型、一體化氧化溝等。他們都具有一定的脫氮除磷能力： PI（PhaseIsolation）型氧化溝，即交

29、替式和半交替式氧化溝，是七十年代在丹麥發(fā)展起來的，其中包括DE型、T型和VR型氧化溝，隨著各國對污水處理廠出水氮，磷含量要求越來越嚴，因而開發(fā)出現(xiàn)了功能加強的PI型氧化溝，主要由Kruger公司與Demmark技術(shù)學(xué)院合作開發(fā)的，稱為Bio-Denitro和Bio-Denipho工藝，這兩種工藝都是根據(jù)A/O和A2/O生物脫氮除磷原理，創(chuàng)造缺氧/好氧，厭氧/缺氧/好氧的工藝環(huán)境，達到生物脫氮除磷的目的。 DE型氧化溝為雙溝系統(tǒng)，T型氧化溝為三溝系統(tǒng)，其運行方式比較相似，都是通過配水井對水流流向的切換，堰門的起閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的調(diào)速，在溝中創(chuàng)造交替的硝化，反硝化條件，以達到脫氮的目的。其不同之處在

30、于DE型氧化溝系統(tǒng)是二沉池與氧化溝分建，有獨立的污泥回流系統(tǒng)；而T型氧化溝的兩側(cè)溝輪流作為沉淀池。 VR氧化溝溝型宛如通常的環(huán)形跑道，中央有一小島的直壁結(jié)構(gòu)，氧化溝分為兩個容積相當(dāng)?shù)牟糠郑渌叫问饺绶聪虻挠⑽淖帜窩，污水處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進行連續(xù)和恒水位運行。 交替式氧化溝在脫氮效果上良好，為了達到除磷效果，通常在氧化溝前設(shè)置相應(yīng)的厭氧區(qū)或構(gòu)筑物或改變其運行方式。據(jù)國內(nèi)外實際運行經(jīng)驗顯示，這種同時脫氮除磷工藝只要運行時控制的好，可以取得很好的脫氮除磷效果。 西安北石橋污水凈化中心采用具有脫氮除磷的DE型氧化溝系統(tǒng)（前加厭氧池），一期工程處理能力為15萬立方米/天，對各階段處

31、理效果實測結(jié)果表明，DE型氧化溝處理城市污水效果顯著。COD、TN、TP的總?cè)コ史謩e達到87.5%91.6%，63.6%66.9%，85.0%93.4%，出水TN為9.010.1mg/l,TP為0.420.45mg/l,出水水質(zhì)優(yōu)于國家二級出水排放標(biāo)準(zhǔn)。 上述三種PI型氧化溝脫氮除磷工藝都有轉(zhuǎn)刷的調(diào)速，活門、出水堰的啟閉切換頻繁的特點，對自動化要求高，轉(zhuǎn)刷利用率低，故在經(jīng)濟欠發(fā)達的地區(qū)受到很大的限制。3.3 奧貝爾氧化溝脫氮除磷工藝 Orbal氧化溝簡稱同心圓式，它也是分建式，有單獨二沉池，采用轉(zhuǎn)碟曝氣，溝深較大，它的脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時還需前加厭氧池。應(yīng)用上多為橢圓

32、形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0，中環(huán)為1，內(nèi)環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在4.04.5m,動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。3.4 卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝 卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制的。它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝深較淺，混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝系統(tǒng)正在運行，實踐證明該工藝具有 省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優(yōu)點。Carrous

33、el氧化溝使用立式表曝機，曝氣機安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區(qū)和上游的缺氧區(qū)，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，設(shè)計有效水深4.04.5米，溝中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可達95%99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%，如投加鐵鹽，除磷效率可達95%。 單級卡魯塞爾氧化溝有兩種形式：一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化溝，可在單一池內(nèi)實現(xiàn)部分反硝化作用，使用于有部分反硝化要求，但要求不高的場合。另一種是卡魯塞爾A/C工藝，即在氧化溝上游加設(shè)厭氧池，可提高活性污泥的沉降性能，有效控制活性污泥膨脹，出水磷的含量通常2.0mg/l以下。以上兩種工藝一般用于現(xiàn)有氧化溝的改造

34、，與標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動不大，相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。 缺氧區(qū)與好氧區(qū)合建式氧化溝式 EIMCO公司專為卡魯塞爾系統(tǒng)設(shè)計的一種先進的生物脫氮除磷工藝（卡魯塞爾2000型）。它的構(gòu)造上的主要改進是在氧化溝內(nèi)設(shè)置了一其BOD5去除率可達95%99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%。以下介紹幾種常用的典型的氧化溝系統(tǒng)。其基本特征是曝氣池呈封閉、環(huán)狀跑道式, 池體狹長, 池深較淺, 在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。自1920年英國sheffield建立的污水廠成為氧化溝技術(shù)先驅(qū)以來，氧化溝技術(shù)一直在不斷的發(fā)展和完善。三溝（T）型氧化溝是以3條相互聯(lián)系的氧化溝作為一個整體，每條溝都裝有用于曝氣和推動循環(huán)的轉(zhuǎn)刷。5米，保證溝內(nèi)平均流速大于0.缺氧區(qū)回流渠的端口處裝有一個可調(diào)節(jié)的活門。污泥齡：一般大于20天；（3）曝氣強度的可調(diào)節(jié)形 氧化溝的曝氣強度可以調(diào)節(jié)，其一式通過出水溢流堰調(diào)節(jié)堰的高度改變溝渠內(nèi)水深，進而改變曝氣裝置的淹沒深度，改變氧量已適應(yīng)運行的需要?；钚晕勰酀舛龋?0006000mg/l；造價低，建造快，設(shè)備事故率低，運行管理工作量少：(1)在第一渠內(nèi)僅提供將BOD物質(zhì)氧化穩(wěn)定所需的氧，保持溶解氧為0或接近0，既可節(jié)約供氧的能耗，