【詳細(xì)解析】看氧化溝七十二變神奇治污水

氧化溝又稱循環(huán)曝氣池，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀曝氣渠道中循環(huán)流動(dòng)、屬于活性污泥法的一種變形。目前已經(jīng)成為城市污水處理的重要工藝形式之一。

氧化溝的基本特征

(1)氧化溝具有獨(dú)特的流態(tài)特征。氧化溝的基本特征是混合液的循環(huán)流動(dòng)，既不同于連續(xù)流活性污泥法混合液“前進(jìn)后山”形式，，形成氧化溝特殊的流態(tài)特征，其水流流態(tài)界于推流和完全混合流態(tài)之間，或者說(shuō)基本上是完全混合式，同時(shí)又具有推流的特征。設(shè)混合液在溝渠中的流速。為0.3～0.5m/s，氧化溝的長(zhǎng)度為90～600m時(shí)，水力停留時(shí)間(HRT)為10～24h，則廢水在整個(gè)停留時(shí)間內(nèi)完成的循環(huán)次數(shù)為30～280次，原水一進(jìn)入氧化溝就被幾十倍荏至幾百倍的循環(huán)流量所稀釋，因此具備完全混合的流態(tài)特征，適合處理高濃度有機(jī)廢水，能夠承受水量和水質(zhì)的沖擊負(fù)荷。但是從某一水流斷面看，混合液在溝渠中又以推流的模式前進(jìn)，在流程的不同位置有不同的環(huán)境和生物相特征，從而發(fā)揮高效、多功能等推流流態(tài)的優(yōu)勢(shì)。

(2)集污水處理和污泥穩(wěn)定于一身。由于氧化溝采用的污泥齡長(zhǎng)，剩余污泥量較一般的活性污泥法少得多，而且得到了好氧消化穩(wěn)定，因而無(wú)需再做消化穩(wěn)定，可在濃縮脫水后利用或最后處置。

幾種常見(jiàn)形勢(shì)的氧化溝

根據(jù)是否設(shè)置二沉池，氧化溝可以分為設(shè)置獨(dú)立二沉池和不獨(dú)立設(shè)置二沉池的氧化溝兩類。

（1）設(shè)置獨(dú)立二沉池的氧化溝。

此類氧化溝設(shè)有二沉池和污泥回流系統(tǒng)。常用的形式有基本型氧化溝、DE型氧化溝、Carrousel氧化溝，Orbal氧化溝。

1)基本型氧化溝。

基本型氧化溝工藝流程如圖所示。

氧化溝是一個(gè)橢圓形水池，中間隔墻把水池分為兩條首尾連通的渠道，此種氧化溝只適用于小規(guī)模污水處理廠，一般用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深1~1.5m，水平流速0.3~0.4m/s，環(huán)流量為設(shè)計(jì)流量的30～60倍。

2)DE型氧化溝。由兩個(gè)基本型氧化溝串聯(lián)而成，一般使用轉(zhuǎn)刷曝氣。潛水?dāng)嚢杵鲾嚢?，通過(guò)改變進(jìn)水、出水順序和曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)速使兩溝交替處在缺氧混合或好氧條件。此種形式的氧化溝主要用于生物脫氮，由于兩溝交替工作，避免了A/O生物脫氮系統(tǒng)中的混合液內(nèi)回流。DE型氧化溝的工作過(guò)程見(jiàn)下圖。

3)Carrousel氧化溝。Carrousel氧化溝可以看作由多個(gè)基本型氧化溝首尾相連形成的多溝道氧化溝，一般采用立式表面曝氣機(jī)，水深可采用4~4.5m，水平流速0.3~0.4m/s。工藝流程如圖所示。

4)Orbal氧化溝。Orbal氧化溝由多個(gè)同心的橢圓形或圓形溝渠組成，相鄰溝渠之間通過(guò)孔洞相通，進(jìn)水首先進(jìn)人外溝，在其中循環(huán)流動(dòng)的同時(shí)依次進(jìn)入下一溝道，最后水從中心溝道引出。其工藝流程如圖所示。與Carrousel氧化溝多溝道首尾相連不同，Orbal氧化溝相當(dāng)于多級(jí)完全混合反應(yīng)器串聯(lián)使用，各溝道可以保持不同運(yùn)行條件，應(yīng)用不同的生物種群處理污水，從而得到更好的處理效果、常用的三溝道Orbal氧化溝第一溝道的容積占總?cè)莘e的60%～70%，第二溝道占總?cè)莘e的20~30%，第三溝道僅占總?cè)莘e的10%。Orbal氧化溝一般采用轉(zhuǎn)盤曝氣，水深采用2～3.6m，溝底水平流速0.3～0.9m/s，用于中小型污水處理廠。

(2)不單獨(dú)設(shè)置二沉池的氧化溝

氧化溝不單獨(dú)設(shè)置二沉池，把氧化溝的某一部分在某些時(shí)段作為沉淀池使用，或者把二沉池與氧化溝合建，不設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，常見(jiàn)的形式有三溝交替式氧化溝、一體化氧化溝等。

1)交替工作式氧化溝。交替式氧化溝分為兩池交替工作型（D型)和三池交替工作型(T型)、如下圖所示。D型氧化溝的運(yùn)行周期分為兩部分，前半周期進(jìn)水引入A溝，此時(shí)A溝曝氣，B溝作為沉淀池，出水從A溝引出，在此階段后期，A溝停止曝氣，為作為出水段做準(zhǔn)備；后半周期進(jìn)入引入B溝，B溝曝氣，A溝作為沉淀池，出水從A溝引出，在此階段后期，B溝停止曝氣，為作為出水段做準(zhǔn)備。此種交替運(yùn)行氧化溝容積和曝氣設(shè)備的利用率低，轉(zhuǎn)刷利用率只有37.5%，并且在A、B溝職能轉(zhuǎn)換時(shí)。會(huì)有未經(jīng)充分降解的物質(zhì)排出系統(tǒng)。T型氧化溝在A、B溝之間插入C溝，處下常曝氣狀態(tài)。并且在半周期的后期，廢水引人C溝，C溝常曝氣，在其中污染物可以充分降解、池容和轉(zhuǎn)刷的利用率都有很大提高，轉(zhuǎn)刷利用率提高到58.5%。

2)一體化氧化溝。一體化氧化溝是指通過(guò)改變氧化溝部分區(qū)域結(jié)構(gòu)或在溝內(nèi)增加設(shè)施使其完成泥水分離和污泥回流的功能，從整體上看曝氣、沉淀和污泥回流過(guò)程是在同一個(gè)構(gòu)筑物中完成。與單獨(dú)設(shè)置二沉池的氧化溝相比，一體化氧化溝工藝流程短，構(gòu)筑物、設(shè)備少，并且無(wú)污泥回流系統(tǒng)，所以在投資、占地、運(yùn)行費(fèi)用等方向都有優(yōu)勢(shì)；與交替式氧化溝相比，一體化氧化溝有功能相對(duì)獨(dú)立的泥水分離系統(tǒng)，反應(yīng)器和設(shè)備的利用率較高、并且各部分連線運(yùn)行?？刂泣c(diǎn)少，管理相對(duì)方便。因此，此類氧化溝發(fā)展迅速。到目前為止，美國(guó)已經(jīng)有近百座此種類型的污水處理廠在運(yùn)行。此種氧化溝的技術(shù)關(guān)鍵是內(nèi)置沉淀池的固液分離和污泥回流效果。

典型的一體化氧化溝有BMTS型氧化溝和船型氧化溝，基本結(jié)構(gòu)分別見(jiàn)下圖。BMTS型氧化溝的中心隔墻稍有偏心、在較寬一側(cè)設(shè)澄清池，澄清池的高度占據(jù)上部分渠道。循環(huán)水流在此處被迫從澄清池底部流過(guò)，部分水流通過(guò)澄清池底部的導(dǎo)流板上升到澄清池，并且通過(guò)出水堰排走。污泥通過(guò)導(dǎo)流板下落到澄清池下面的渠道，并被循環(huán)水流帶走。

船型氧化溝是在一側(cè)溝渠上設(shè)置形狀如船的平流沉淀池，水流從沉淀池的底部和兩側(cè)都可以通區(qū)。沉淀池從船尾進(jìn)水，清水從船頭溢流堰排出，污泥從沉淀池底部落到下部溝道，并被循環(huán)水流帶走。

附：氧化溝的主要參數(shù)