氧化溝工藝過程簡介綜述自1920年英國謝菲爾德污水處理廠成立以來，氧化溝技術(shù)不斷發(fā)展和完善。由于其結(jié)構(gòu)簡單，易于維護和管理，很快得到了廣泛的應(yīng)用。工藝的改良過程大致可分為四個階段：表2-4氧化溝工藝改良階段階段型式初期氧化溝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，卡魯賽爾（Carrousel）氧化溝及Orbal氧化溝等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）傳統(tǒng)氧化溝的脫氮主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布不均勻。通過合理的設(shè)計，在溝渠中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達到反硝化的目的。它最大的優(yōu)點是在同一條溝內(nèi)沒有額外碳源的情況下實現(xiàn)有機物和總氮的去除，所以非常經(jīng)濟。但同一條溝內(nèi)好氧區(qū)和缺氧區(qū)溶解氧各自的體積和濃度很難精確控制，因此對脫氮效果有限，對除磷幾乎沒有影響。此外，在傳統(tǒng)的單溝氧化溝中，微生物使硝化細菌和反硝化細菌在好氧、缺氧-好氧的短暫和頻繁的環(huán)境變化中并不總是處于最佳的生長和代謝環(huán)境中，這也影響了單位體積結(jié)構(gòu)的處理能力。隨著氧化溝工藝的發(fā)展，目前工程應(yīng)用中比較有代表性的類型有:多溝交替氧化溝(如三溝式、五溝式)及其改進、卡魯塞爾氧化溝及其改進、歐爾氧化溝及其改進、一體化氧化溝。它們都有去除氮和磷的能力。氧化溝類型的獨特之處在于它具有完全混合和推流的特點，并且不需要混合液體回流系統(tǒng)。隨著新型曝氣設(shè)備的開發(fā)利用，氧化溝水深可達6~8m。采用鼓風微孔曝氣，曝氣動力效率高，能耗低，氧化溝面積比表面曝氣小得多[2]。①卡魯賽爾（Carrousel）型氧化溝傳統(tǒng)的帕斯維爾單溝和卡魯塞爾溝脫氮除磷功能較差。圖2-1帕斯威爾（Passveer）單溝型氧化溝圖2-2傳統(tǒng)卡魯賽爾氧化溝典型布置但在卡魯塞爾氧化溝前增加厭氧池，并在溝內(nèi)增加缺氧區(qū)，形成改良氧化溝，具有生物脫氮除磷功能。流程圖如下圖所示。圖2-3改良型氧化溝工藝簡圖在傳統(tǒng)的卡魯塞爾氧化溝系統(tǒng)中，溝內(nèi)有缺氧區(qū)和好氧區(qū)。但缺氧區(qū)需要充足的碳源和缺氧條件，脫氮效果不是很好。為了提高脫氮效果，荷蘭DHV公司通過研究，在溝渠中增加了預(yù)脫氮區(qū)，從而發(fā)明了卡魯塞爾(2000)氧化溝工藝。圖2-4卡魯賽爾2000型氧化溝卡魯塞爾2000氧化溝巧妙地將厭氧/缺氧/好氧和氧化溝循環(huán)曝氣溝結(jié)合起來，改變了原有的調(diào)節(jié)性差、除磷脫氮效率低的缺點，但水力設(shè)計更加復(fù)雜?？斎麪栄趸瘻系娜秉c是池深比較淺，一般為4.0m，面積大，土建費用高。它的水池深度設(shè)計為6米或更深，但需要使用潛水推進器來提供額外的動力。②奧貝爾氧化溝ORBAL簡稱同心圓氧化溝，一個典型的ORBAL氧化溝由三個同心通道組成，通道為圓形或橢球形。其特征是外槽容積約占總?cè)莘e的50%，從外到內(nèi)的三個通道中溶解氧濃度由低到高遞增，稱為“0、1、2”(外槽為零，溝中溶解氧為1毫克/升，溝中溶解氧為2毫克/升)技術(shù)，由內(nèi)到外形成一個厭氧、缺氧、好氧區(qū)，以滿足生物脫氮的要求，成為生物反應(yīng)池的環(huán)境。污水和回流污泥通過外溝進入，處理后的出水通過內(nèi)溝流入二沉池[3]。圖2-5奧貝爾氧化溝工藝簡圖Aubel氧化溝的主要優(yōu)點是外溝同步硝化反硝化反應(yīng)充分，脫氮效果好，節(jié)能效果顯著。缺點是占地面積大。③雙溝式氧化溝和T型氧化溝雙溝(DE型)氧化溝和三溝(T型)氧化溝是丹麥Kruger公司開發(fā)的。雙溝氧化溝由雙溝組成。氧化溝和二沉池分開建設(shè)，有獨立的污泥回流系統(tǒng)。雙溝氧化溝可根據(jù)除磷脫氮等各種工藝要求運行。雙溝氧化溝由兩條等體積的氧化溝組成，氧化溝內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器。兩條溝渠交替進行曝氣和推流，實現(xiàn)硝化反硝化過程。由于進、出口方向的周期性變化以及旋轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器運行狀態(tài)的變化，操作必須由計算機控制，這就對自動控制提出了更高的要求[1]。圖2-6DE型氧化溝工藝流程簡圖三溝氧化溝集曝氣和沉淀于一體，工藝更簡單。三條溝交替出水，兩側(cè)溝交替出水，兩側(cè)溝分別作為曝氣池或沉淀池交替運行，不需要設(shè)置兩個沉淀池和污泥回流設(shè)備，與DE型氧化溝相同，需要很高的自動化程度。圖2-7T型氧化溝簡圖由于這兩種氧化溝采用旋轉(zhuǎn)刷曝氣，池深較淺，占地面積較大。雙溝和三溝由于溝交替作業(yè)，設(shè)備利用率低，三溝設(shè)備利用率只有58%