1、氧化溝的主要形式與特點(diǎn),一、奧貝爾（Orbal)氧化溝 二、卡魯塞爾（Carroussel)氧化溝 三、交替式氧化溝,一、奧貝爾（Orbal)氧化溝,Orbal氧化溝又稱(chēng)同心圓型氧化溝,奧貝爾氧化一般溝由三個(gè)同心橢圓形溝道組成，污水由外溝道進(jìn)入，與回流污泥混合后，由外溝道進(jìn)入中間溝道再進(jìn)入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達(dá)數(shù)百到數(shù)十次。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門(mén)流出，至二次沉淀池。 根據(jù)沉淀池的設(shè)置，目前主要有以下三種形式：,典型Orbal式氧化溝又稱(chēng)同心圓型氧化溝,圓形或橢圓形的溝渠，能充分利用水流慣性，節(jié)省能耗；,容積為6070%，DO 約0mg/l，反硝化和磷釋放,容積為2030%，DO 約1mg/l,

2、容積為10%，DO 約2mg/l,進(jìn)水,多溝串聯(lián)可減少水流短路現(xiàn)象；,一）曝氣-沉淀一體化氧化溝,曝氣-沉淀一體化氧化溝工藝流程示意圖見(jiàn)下圖，其中沉淀與斜管沉淀類(lèi)似，沉淀用導(dǎo)流板也可以采用斜管或者斜板。,其特點(diǎn)為： （1）將二沉池建在氧化溝內(nèi)，完成曝氣、沉淀任務(wù)； （2）沉淀區(qū)由隔墻、三角形導(dǎo)流板、集水管三部分組成； （3）不需要活性污泥回流系統(tǒng)，占地省，節(jié)省基建和運(yùn)行費(fèi)用。,二）側(cè)渠形一體化氧化溝,側(cè)渠形一體化氧化溝側(cè)溝與中心島內(nèi)安裝固液分離器進(jìn)行泥水分離，固液分離器的底部采用一系列均勻排列的斜倒等腰三角形橫梁，保證了混合液的均勻進(jìn)入和沉淀污泥的迅速回流。 側(cè)渠作為二次沉淀池，交替進(jìn)行、交替

3、回流污泥，固液分離器分離原理示意圖如下見(jiàn)圖。,其特點(diǎn)為： （1）一般固液分離器的平均表面負(fù)荷為50m3/(m2d),是一般沉淀池的1.52倍，因而可比一般的二沉池節(jié)省1/3-1/2。 （2）固液分離器能實(shí)現(xiàn)污泥的自動(dòng)的回流，節(jié)省了工程造價(jià)和日常運(yùn)行，管理及維護(hù)費(fèi)用。,3）船形一體化氧化溝,船形一體化氧化溝系指講船形二沉池設(shè)置在氧化溝內(nèi)，用于進(jìn)行泥水分離，出水由上部排出，污泥則由沉船底部的排泥管直接排入氧化溝內(nèi)。 船形一體化氧化溝示意圖見(jiàn)下圖。,其優(yōu)點(diǎn)為： （1）一體化氧化溝保留了氧化溝抗沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)； （2）由于一體化氧化溝的沉淀池建在溝內(nèi)，不用另建沉淀池，而且污泥回流及時(shí)，可大大縮小沉淀

4、池容積，節(jié)省1/3左右的占地； （3）污泥回流依靠自身重力及溝內(nèi)水力條件，不須另建污泥回流系統(tǒng)，可大大節(jié)省投資； （4）由于配套設(shè)施減少，同時(shí)減少運(yùn)行操作人員，運(yùn)行管理更為方便。,一體化氧化溝具有的占地少、投資省、運(yùn)行效率高、環(huán)境效益和社會(huì)效益明顯這些優(yōu)勢(shì)，特別適用于小區(qū)域污水集中處理，有著很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。 其不足點(diǎn)有： （1）一體化氧化溝沉淀船的沉淀效果不理想； （2）一體化氧化溝進(jìn)水口位置不合理； （3）沉淀船增加了一體化氧化溝的水力阻力，設(shè)備能耗大； （4）一體化氧化溝系統(tǒng)控制難度大，主要體現(xiàn)在：,污泥回用量無(wú)法控制，很難根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況及時(shí)調(diào)整。 發(fā)生污泥上浮、流失，沒(méi)有補(bǔ)救措施，

5、無(wú)法強(qiáng)制回流保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行狀況的好壞，由一系列日?；?yàn)監(jiān)測(cè)的理化和生物指標(biāo)反應(yīng)，監(jiān)測(cè)采納樣點(diǎn)的選取較難有代表性，而多點(diǎn)位采樣給監(jiān)測(cè)分析帶來(lái)一定的麻煩。,4）組合式一體化Orbal氧化溝,以組合式一體化Orbal氧化溝和圓形二沉池為基礎(chǔ)，將厭氧池、二沉池、硝化液回流、污泥回流系統(tǒng)與Orbal氧化溝組合為一體的氧化溝，具有占地面積小、投資省、消耗低、運(yùn)行管理更方便等優(yōu)點(diǎn)。 其示意圖見(jiàn)下圖：,其特點(diǎn)為： （1）將厭氧池、二沉池、硝化液回流、污泥回流系統(tǒng)與Orbal氧化溝合建一體，充分利用了傳統(tǒng)Orbal氧化溝的無(wú)效空間，通過(guò)共用墻體大大節(jié)省了占地面積； （2）利用空余區(qū)域構(gòu)

6、建傳統(tǒng)的內(nèi)、外回流，將污泥外回流變成內(nèi)部回流，一方面可減少污泥回流泵的揚(yáng)程，另一方面，縮短了污泥回流時(shí)間和活性污泥在沉淀區(qū)的停留時(shí)間在保持出水質(zhì)量所需值恒定的條件下，大大降低了在此流程中內(nèi)源呼吸所消耗的，從而降低了內(nèi)溝的水平，使全程氧消耗量降低，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本； （3）采用水力負(fù)荷/生物動(dòng)力學(xué)模型聯(lián)合設(shè)計(jì)，在期望出水水質(zhì)指標(biāo)約束條件下優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了系統(tǒng)總停留時(shí)間，系統(tǒng)總水頭損失，從而節(jié)約土地、池容和能耗；,二、卡魯塞爾（Carroussel)氧化溝,卡魯塞爾氧化溝是60年代末期由荷蘭DHV公司研制成功的。其構(gòu)造特征如右圖所示。,由圖可見(jiàn)，這是一個(gè)多溝串聯(lián)的系統(tǒng)，進(jìn)水

7、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(dòng)。 卡魯塞爾氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣機(jī)，每組溝渠安裝一個(gè)，均安設(shè)在一端，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，使活性污泥易于沉淀，而且創(chuàng)造了良好的生物脫氮的環(huán)境。 當(dāng)有機(jī)負(fù)荷較低時(shí)，可以停止某曝氣器的運(yùn)行，在保證水流攪拌混合循環(huán)的前提下，節(jié)約能量消耗。,1）Carroussel1000氧化溝,Carroussel1000針對(duì)小規(guī)模污水處理廠，適合小型工業(yè)廢水和社區(qū)內(nèi)的污水處理； Carroussel1000系統(tǒng)以去除BOD5為主要目的，具有一定的脫氮除磷效果； Carroussel氧化溝使用立

8、式曝氣機(jī)，曝氣機(jī)安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機(jī)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。,2）Carroussel2000氧化溝,Carroussel2000氧化溝實(shí)體以及內(nèi)部布置如下圖18-11所示：,在傳統(tǒng)卡魯塞爾氧化溝的基礎(chǔ)上，采用隔墻分隔出獨(dú)特的前反硝化區(qū)，形成卡魯塞爾2000 氧化溝，卡魯塞爾2000 氧化溝除了具有氧化溝的特點(diǎn)外，還具有典型的 A/O工藝的特點(diǎn)，而其特殊的水力設(shè)計(jì)使其具有很高的斷面流量（為進(jìn)水流量的 30 50 倍）和循環(huán)流的特點(diǎn)（進(jìn)水從進(jìn)入到離開(kāi)系統(tǒng)，平均要在封閉的流線中循環(huán)流動(dòng)幾十次），使得卡魯塞爾氧化溝成為一個(gè)完全混合的循環(huán)流系統(tǒng)，

9、具有很高的運(yùn)行穩(wěn)定性和對(duì)沖擊負(fù)荷的承受能力。 卡魯塞爾2000 的另一個(gè)與眾不同之處是其混合液的回流完全通過(guò)溝內(nèi)水流循環(huán)自動(dòng)完成，既節(jié)省了傳統(tǒng) A/O所必須的外加回流設(shè)備和管線，也最大限度地降低了外加回流設(shè)備由于抽吸和跌水作用攜帶溶解氧到缺氧區(qū)的可能。,3）Carroussel3000氧化溝,Carroussel3000氧化溝為第三代，其特點(diǎn)是水深大，減少了占地面積，同時(shí)也具備脫氮除磷的功能。 Carroussel3000氧化溝是在Carrousel2000氧化溝系統(tǒng)前再加了一個(gè)生物選擇池。該生物選擇池是利用高有機(jī)負(fù)荷篩選菌種，抑制絲狀菌的增長(zhǎng)，提高各污染物的去除率，其后的工藝原理同Carro

10、usel2000氧化溝系統(tǒng)。,但Carrousel3000氧化溝系統(tǒng)比上一代有質(zhì)的飛躍： 一是增加了池深可達(dá)7.5-8m，同心圓式池壁共同，減少了占地面，降低造價(jià)同時(shí)提高耐低溫能力 (可達(dá)7)； 二是曝氣設(shè)備的巧妙設(shè)計(jì)，表曝機(jī)下安裝導(dǎo)流筒，抽吸乏氧的混合液，采用水下推進(jìn)器解決流速問(wèn)題； 三是使用了先進(jìn)的曝氣控制器QUTE(它是一種多變量控制模式)。,4）AB-卡魯塞爾系統(tǒng),AB-卡魯塞爾氧化溝是設(shè)計(jì)來(lái)處理工業(yè)（制漿和造紙，食品加工業(yè)等）污水的。 AB-卡魯塞爾氧化溝包括二個(gè)由DHV開(kāi)發(fā)的內(nèi)在緊密相關(guān)的工藝單元：防止污泥膨脹反應(yīng)器（ABR）和卡魯塞爾氧化溝。,其特點(diǎn)為： （1）可以有效解決污泥膨

11、脹的問(wèn)題，此外具有耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，去除率高，電耗低等特點(diǎn)。 （2）使用AB-卡魯塞爾反應(yīng)器時(shí)，相比于傳統(tǒng)的處理系統(tǒng)，可使系統(tǒng)的需氧量、占地、污泥的產(chǎn)量下降，因而可以大大節(jié)約投資和運(yùn)行成本。,5）MBR-卡魯塞爾系統(tǒng),MBR-卡魯塞爾系統(tǒng)是卡魯塞爾氧化溝最新和最高級(jí)的形式，它可以廣泛地應(yīng)用于市政污水和各種工業(yè)污水處理系統(tǒng)。 MBR-卡魯塞爾系統(tǒng)包括二個(gè)組成部分，即卡魯塞爾氧化溝段，在其中發(fā)生生物處理過(guò)程； 膜處理段，對(duì)處理過(guò)后的水和污泥進(jìn)行有效分離。,MBR-卡魯塞爾系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)在于： （1）它大量的減少了系統(tǒng)占地，系統(tǒng)不再采用占地的二沉池； （2）其出水水質(zhì)好，幾乎可以去除懸浮物和膠體，處

12、理后的污水可以實(shí)現(xiàn)回用。,6）其他形式的氧化溝,二階段A/O系統(tǒng)，如下圖18-14所示：,該系統(tǒng)保留了反硝化過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)，包括可恢復(fù)硝化階段約50%的堿度，可利用缺氧條件去除部分BOD5，從而節(jié)省曝氣能耗以及改變活性污泥性能等。 與其他反硝化工藝相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)是：可實(shí)現(xiàn)硝化液高回流比，達(dá)到較深程度的總氮去除效果，同時(shí)無(wú)需任何回流提升動(dòng)力。 對(duì)較大規(guī)模的污水廠來(lái)說(shuō)，節(jié)能潛力巨大，系統(tǒng)出水水質(zhì)：BOD5為10mg/L、TN為710mg/L。,A2/O氧化溝 A2/O氧化溝為設(shè)置厭氧、缺氧段的Carroussel氧化溝。 A2/O氧化溝具有脫氮除磷功能，是目前城市污水處理的主流工藝之一，該系統(tǒng)的出

13、水水質(zhì)可達(dá)：BOD5/TSS/TN/TP=10:15:710:12。 圖18-15為A2/O氧化溝工藝流程示意圖。,該工藝?yán)昧搜趸瘻蟽?nèi)的水力循環(huán)、無(wú)動(dòng)力內(nèi)回流等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于A2/O工藝，已達(dá)到脫氮除磷的目的?？墒钩鏊诐舛?.0mg/L。 A2/O氧化溝主要?jiǎng)⑷糠纸M成，即厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、氧化溝區(qū)。該工藝是在普通Carroussel氧化溝前增設(shè)了一個(gè)厭氧區(qū)和缺氧區(qū)（又稱(chēng)前置反硝化區(qū)），以加強(qiáng)聚磷菌的釋磷、吸磷和營(yíng)養(yǎng)鹽NOx-N的去除，在去除BOD的同時(shí)達(dá)到脫氮除磷的目的。,四階段卡魯塞爾-Bardenpho系統(tǒng) 在Carroussel2000氧化系統(tǒng)下游增加了第二缺氧池以及再曝氣池，實(shí)現(xiàn)

14、更高程度的脫氮。該系統(tǒng)出水水質(zhì)可達(dá)到BOD510mg/L、TN 3mg/L。 五階段卡魯塞爾-Bardenpho系統(tǒng) 在A2/C卡魯塞爾系統(tǒng)的下游增加了第二缺氧池和再曝氣池，形成了厭氧-缺氧-好氧-再缺氧-再曝氣的強(qiáng)化污水深度處理流程，實(shí)現(xiàn)了更深程度的除磷和脫總氮。該系統(tǒng)出水水質(zhì)可達(dá)到BOD510mg/L、TN3mg/L、TP1mg/L。,五階段卡魯塞爾Bardenpho工藝流程示意圖見(jiàn)圖18-16。,三、交替式氧化溝,交替式交替式氧化溝是由丹麥Kruger公司創(chuàng)建的，有二池和三池交替工作的二種情況。包括D型、DE型、T型、VR型氧化溝。 一）D型氧化溝 D型氧化溝由容積相同的A、B池組成，串

15、聯(lián)運(yùn)行，輪流作為曝氣池和沉淀池，一般為8h為一個(gè)運(yùn)行周期。 D型氧化溝示意圖見(jiàn)下圖。,此種系統(tǒng)可獲得優(yōu)質(zhì)的出水和穩(wěn)定的污泥，同樣不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)，缺點(diǎn)是曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率僅為37.5%。,圖18-17 交替工作的氧化溝（D型）,二）DE型氧化溝 在雙溝式（D型）氧化溝基礎(chǔ)上考慮脫氮除磷功能，故氧化溝前后設(shè)置厭氧池和沉淀池，此種類(lèi)型稱(chēng)為DE型氧化溝。 DE型氧化溝工藝適用范圍廣，不僅適用于大型污水處理也可適用于中小型城鎮(zhèn)或居住區(qū)污水的處理。 其處理工藝流程示意圖如圖18-18所示。,三）VR型氧化溝 VR型氧化溝是將曝氣溝渠分為A、B二部分，其間有單向活拍門(mén)相連。 VR型氧化溝利用定時(shí)改變曝氣轉(zhuǎn)

16、刷的旋轉(zhuǎn)方向，以改變溝渠的中的水流方向，使A、B二部分交替地作為曝氣區(qū)和沉淀區(qū)，因此不需設(shè)二沉池和污泥回流系統(tǒng)。,交替式氧化溝在脫氮效果上良好，為達(dá)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(yùn)行方式。其示意圖如下：,四）T型氧化溝 三溝交替的氧化溝系統(tǒng)（T型）是為克服D型系統(tǒng)的缺點(diǎn)開(kāi)發(fā)的，目前應(yīng)用很廣。 在T型氧化溝運(yùn)行時(shí)，二側(cè)的A、C二池交替地用作曝氣池，中間的B池則一直維持曝氣，進(jìn)水交替引入A池或C池，出水相應(yīng)地從C池或A池，這樣做提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率，還有利于生物脫氮。 三溝交替的氧化溝見(jiàn)下圖。,三溝式氧化溝是氧化溝的一種典型構(gòu)造型式，目前采用的三溝式氧化溝工藝，是丹麥在間歇式運(yùn)行的氧化溝基礎(chǔ)上開(kāi)創(chuàng)的，它實(shí)際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時(shí)間順序交替輪換運(yùn)行的特點(diǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)周期可根據(jù)處理水質(zhì)的不同進(jìn)行調(diào)整，從而使其運(yùn)行操作更趨于靈活方便。 這種工藝流程簡(jiǎn)單，無(wú)需另設(shè)一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點(diǎn)。,美國(guó)EPA對(duì)不同類(lèi)型生物處理法的運(yùn)行情況的調(diào)查結(jié)果表明，不同工藝出水BOD5小于20