氧化溝處理(lǐ)廢水(shuǐ)工(gōng)藝，詳細講解

據E2O環境平台公布的(de)數據顯示，全國範圍内已建成運營的(de)污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)數量約4000座，這其中有(yǒu)統計(jì)數據的(de)污水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝大(dà)約30種左右，而排名第一的(de)工(gōng)藝就是氧化溝工(gōng)藝，約占市場(chǎng)20%的(de)分(fēn)比。可(kě)見氧化溝工(gōng)藝是污水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝中相(xiàng)當重要的(de)一種技術(shù)。

氧化溝的(de)發展

第一座氧化溝污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)于1954年在荷蘭建成，是服務人(rén)口僅360人(rén)的(de)小(xiǎo)規模的(de)間歇運行(xíng)的(de)氧化溝。曝氣、沉澱和(hé)污泥穩定等過程在一個(gè)構築物(wù)内完成。20世紀50年代以來，特别是最近20年，氧化溝技術(shù)在歐洲、北美(měi)、南非、澳大(dà)利亞等地(dì)得到(dào)了迅速推廣。這些氧化溝已與原始的(de)氧化溝大(dà)不相(xiàng)同，都(dōu)是連續運行(xíng)的(de)，用(yòng)于處理(lǐ)生活污水(shuǐ)和(hé)工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)。

氧化溝主要的(de)使用(yòng)案例

在化工(gōng)行(xíng)業(yè)

1.中石化上(shàng)海(hǎi)石化水(shuǐ)質淨化廠(chǎng)四期擴建項目

2.阿克蘇諾貝爾化學品(甯波)有(yǒu)限公司污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)

在生化行(xíng)業(yè)

1.廣西(xī)來賓東糖遷江有(yǒu)限公司污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)

2.廣西(xī)都(dōu)安永鑫糖業(yè)有(yǒu)限公司污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)

據E2O環境平台公布的(de)數據顯示，全國範圍内已建成運營的(de)污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)數量約4000座，這其中有(yǒu)統計(jì)數據的(de)污水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝大(dà)約30種左右，而排名第一的(de)工(gōng)藝就是氧化溝工(gōng)藝，約占市場(chǎng)20%的(de)分(fēn)比。

氧化溝技術(shù)的(de)發展和(hé)特點

1.氧化溝(oxidation ditch)簡介

氧化溝(oxidation ditch)又(yòu)名氧化渠，實際上(shàng)它是活性污泥的(de)一種變型 因爲污水(shuǐ)和(hé)活性污泥的(de)混合液在環狀的(de)曝氣渠道中不斷循環流動，有(yǒu)人(rén)稱其爲 循環曝氣池 無終端的(de)曝氣系統。

2.氧化溝技術(shù)的(de)發展

氧化溝工(gōng)藝是 20 世紀 50 年代由荷蘭衛生工(gōng)程研究所(TNO )的(de)帕斯維爾(A.Pasveer)博士通過研究和(hé)設計(jì)首先開(kāi)發的(de)。第一座氧化溝污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)是帕斯維爾于1954 年在荷蘭的(de)伏肖汀(Voorshoten)建造的(de)，服務人(rén)口僅爲 360 人(rén)。

它将曝氣、 沉澱和(hé)污泥穩定等處理(lǐ)過程集于一體，間歇運行(xíng)， BOD5 去除率高(gāo)達97%，管理(lǐ)十分(fēn)方便，運行(xíng)效果穩定，适用(yòng)于中小(xiǎo)村鎮的(de)污水(shuǐ)處理(lǐ)。這種類型的(de)氧化溝因其設計(jì)者而被命名爲 “帕斯維爾溝”。

60 年代起，這項技術(shù)在歐洲、 大(dà)洋洲、 北美(měi)和(hé)南非等各國得到(dào)了迅速推廣和(hé)應用(yòng)，工(gōng)藝上(shàng)和(hé)構造上(shàng)也(yě)有(yǒu)了很大(dà)的(de)發展和(hé)改進。據不完全統計(jì)，目前英國業(yè)已興建了 300 多座氧化溝污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)，美(měi)國已有(yǒu)500 多座這樣的(de)污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)。氧化溝的(de)處理(lǐ)能(néng)力爲500 萬-1000 萬人(rén)口當量，既能(néng)用(yòng)于生活污水(shuǐ)處理(lǐ)，也(yě)能(néng)用(yòng)于城市污水(shuǐ)和(hé)工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)。

目前，此項技術(shù)已被廣泛應用(yòng)于城市污水(shuǐ)，石油廢水(shuǐ)、 化工(gōng)廢水(shuǐ)、 造紙(zhǐ)廢水(shuǐ)、 印染廢水(shuǐ)、 食品加工(gōng)廢水(shuǐ)等的(de)工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)處理(lǐ)之中。我國從80 年代初開(kāi)始做過一些研究和(hé)應用(yòng)工(gōng)作，但(dàn)相(xiàng)比之下，這項技術(shù)在我國的(de)發展還是比較緩慢(màn)的(de)。

3.氧化溝的(de)特點

(1)簡化了預處理(lǐ)。

氧化溝水(shuǐ)力停留時間和(hé)污泥齡比一般生物(wù)處理(lǐ)法廠(chǎng)，懸浮有(yǒu)機物(wù)可(kě)與溶解性有(yǒu)機物(wù)同時得到(dào)較徹底的(de)去除，排出的(de)剩餘污泥已得到(dào)高(gāo)度穩定，因此氧化溝可(kě)不設初沉池，污泥不需要進行(xíng)厭氧消化。

(2)占地(dì)面積少(shǎo)。

因爲在流程中省略了初沉池、 污泥消化池，有(yǒu)時還省略了二沉池和(hé)污泥回流裝置，使污水(shuǐ)廠(chǎng)總占地(dì)面積不僅沒有(yǒu)增大(dà)，相(xiàng)反還可(kě)縮小(xiǎo)。

(3)具有(yǒu)推流式流态的(de)特征。

氧化溝具有(yǒu)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(hé)厭氧條件(jiàn)。通過對系統合理(lǐ)的(de)設計(jì)與控制(zhì)，可(kě)以取得較好的(de)脫氮除磷效果。

(4)簡化了工(gōng)藝。

将氧化溝和(hé)二沉池合建爲一體式氧化溝，以及近年來發展的(de)交替工(gōng)作的(de)氧化溝，可(kě)不用(yòng)二沉池，從而使處理(lǐ)流程更爲簡化。

4.氧化溝的(de)技術(shù)特點

(1)構造形式的(de)多樣性。

氧化溝溝的(de)基本形式呈封閉的(de)溝渠形，而溝渠的(de)形狀和(hé)構造則多種多樣。溝渠可(kě)以呈圓形和(hé)橢圓形等形狀，可(kě)以是單溝或多溝，多溝系統可(kě)以是一組同心的(de)互相(xiàng)連通的(de)溝渠(如(rú)奧貝爾氧化溝)，也(yě)可(kě)以是互相(xiàng)平行(xíng)、 尺寸相(xiàng)同的(de)一組溝渠(如(rú)三溝式氧化溝)，有(yǒu)與二沉池分(fēn)建的(de)氧化溝，也(yě)有(yǒu)合建的(de)氧化溝。

(2)氧化溝的(de)曝氣設備的(de)多樣性。

常用(yòng)的(de)曝氣裝置有(yǒu)轉刷、 轉盤和(hé)微孔曝氣等。

(3)曝氣強度的(de)可(kě)調節型。

氧化溝的(de)曝氣強度可(kě)以調節，其一是通過出水(shuǐ)溢流堰調節堰的(de)高(gāo)度改變溝渠内水(shuǐ)深，進而改變曝氣裝置的(de)淹沒深度，改變氧量已适應運行(xíng)的(de)需要。淹沒深度的(de)變化對于曝氣設備的(de)推動力也(yě)會(huì)産生影響，從而也(yě)可(kě)對水(shuǐ)的(de)流速起一定的(de)調節作用(yòng)。其二是通過曝氣器(qì)的(de)轉速進行(xíng)調節，從而可(kě)以調整曝氣強度和(hé)推動力。

現行(xíng)氧化溝的(de)主要類型

普通氧化溝

1.普通氧化溝的(de)原理(lǐ)和(hé)工(gōng)藝

普通氧化溝屬低負荷延時活性污泥法。能(néng)較适應水(shuǐ)質和(hé)水(shuǐ)量的(de)變化，水(shuǐ)溫接近5℃的(de)低溫也(yě)可(kě)得到(dào)穩定的(de)處理(lǐ)效果。剩餘活性污泥經好氧分(fēn)解，穩定程度高(gāo)，剩餘污泥量少(shǎo)，适于小(xiǎo)規模污水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)，常用(yòng)曝氣轉刷充氧和(hé)推動水(shuǐ)流，保持污泥處于懸浮狀态。

2.普通氧化溝的(de)特點

(1)在低污泥負荷下運行(xíng)，能(néng)接受水(shuǐ)質和(hé)水(shuǐ)量的(de)變化，水(shuǐ)溫接近5℃的(de)低溫也(yě)可(kě)以得到(dào)穩定的(de)處理(lǐ)效果。

(2) 氨氮的(de)去除率爲70%左右。

(3) 氧化溝内的(de)混合特性，混合液溶解氧濃度，自曝氣設備開(kāi)始，沿水(shuǐ)流方向逐漸減少(shǎo)，而MLSS濃度、BOD、SS、堿度等在溝内各點幾乎相(xiàng)等。

(4) 剩餘污泥經好氧分(fēn)解，比普通活性污泥法穩定程度高(gāo)。

(5) 由于水(shuǐ)力停留時間長和(hé)水(shuǐ)深淺， 占地(dì)面積較大(dà)。

奧貝爾(Orbal)氧化溝

1.奧貝爾氧化溝的(de)原理(lǐ)和(hé)工(gōng)藝

奧貝爾氧化溝一般由3 條同心園形或橢圓形渠道組成，各渠道之間相(xiàng)通，進水(shuǐ)先引入最外的(de)渠道，在其中不斷循環的(de)同時，依次進入下一個(gè)渠道，相(xiàng)當于一系列完全混合反應池串聯在一起，最後從中心的(de)渠道排出。曝氣設備多采用(yòng)曝氣轉盤，轉盤的(de)數量取決于渠内的(de)溶解氧量。

2.奧貝爾氧化溝的(de)技術(shù)特點

(1)一般由三個(gè)同心橢圓形溝道組成，污水(shuǐ)由外溝道進入，與回流污泥混合後，由外溝道進入中間溝道再進入内溝道，在各溝道循環達數十次。

(2)污水(shuǐ)最後經中心島的(de)可(kě)調堰門流出，至二次沉澱池。

(3)在各溝道橫跨安裝有(yǒu)不同數量水(shuǐ)平轉碟曝氣機，進行(xíng)供氧兼有(yǒu)較強的(de)推流攪伴作用(yòng)。

(4)三個(gè)廊道的(de)溶解氧分(fēn)别控制(zhì)爲0~0.3mg/L 、0.5~1.5mg/L 、2~3mg/L，第一溝(外溝)内将含碳有(yǒu)機物(wù)氧化、反硝化及大(dà)部分(fēn)硝化。第二溝(中溝)進一步去除剩餘的(de)BOD或繼續完成硝化。第三溝(内溝)保證出水(shuǐ)中有(yǒu)足夠的(de)溶解氧帶人(rén)二沉池。溶解氧濃度的(de)分(fēn)布方式，使氧化溝具有(yǒu)脫氮性能(néng)。

卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝

1.卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝的(de)原理(lǐ)和(hé)工(gōng)藝

卡魯塞爾 2000 氧化溝系統是由美(měi)國鹽湖城 EIMCO公司研制(zhì)的(de)一種具有(yǒu)内部前置反硝化功能(néng)的(de)氧化溝工(gōng)藝。該工(gōng)藝運行(xíng)過程中，借助于安裝在反硝化區的(de)螺旋槳将混合液循環至前置前置反硝化區(不需循環泵)。

2.卡魯塞爾氧化溝的(de)特點

卡魯塞爾氧化溝是一種多溝串聯系統。采用(yòng)垂直安裝低速表面曝氣器(qì)，每組溝渠安裝一個(gè)，安裝在一端或中間。靠近曝氣器(qì)下遊爲富氧區，靠近曝氣器(qì)上(shàng)遊爲缺氧區。進水(shuǐ)與回流活性污泥混合後沿箭頭方向在溝内循環流動。溝内流速約0.3m/s。廢水(shuǐ)多次經富氧區和(hé)缺氧區可(kě)創造良好的(de)生物(wù)脫氮環境。

卡魯塞爾氧化溝BOD去除率可(kě)達95% ~99%，脫氮率可(kě)達90 %、除磷率約50 %，如(rú)投加鐵(tiě)鹽除磷率可(kě)達95%。

交替工(gōng)作氧化溝

1.交替工(gōng)作氧化溝的(de)原理(lǐ)和(hé)工(gōng)藝

交替式工(gōng)作氧化溝是由丹麥克魯格(Kruger)公司研制(zhì)，該工(gōng)藝造價低，易于維護，通常有(yǒu)雙溝交替和(hé)三溝交替(T型氧化溝)的(de)氧化溝系統和(hé)半交替工(gōng)作式氧化溝。

2.交替工(gōng)作氧化溝的(de)特點

(1)2池交替工(gōng)作型氧化溝：由相(xiàng)同容積的(de)A和(hé)B兩池組成，串聯運行(xíng)，交替作爲曝氣池和(hé)沉澱池，不需設污泥回流系統。一般以8h爲一個(gè)運行(xíng)周期。此系統可(kě)得十分(fēn)優質的(de)出水(shuǐ)和(hé)穩定的(de)污泥。缺點是曝氣轉刷的(de)利用(yòng)率僅爲37.5%。

(2)3池交替工(gōng)作型氧化溝：由相(xiàng)同容積的(de)A、B和(hé)C池組成。兩側的(de)A和(hé)C池交替作爲曝氣池和(hé)沉澱池，中間的(de)B池一直爲曝氣池。原水(shuǐ)交替進入A池或C池，處理(lǐ)水(shuǐ)則相(xiàng)應地(dì)從作爲沉澱池的(de)C池或A池流出。這樣可(kě)提高(gāo)曝氣轉刷的(de)利用(yòng)率可(kě)達58%左右。不需污泥回流系統。BOD去除和(hé)脫氮效果良好。

DE型氧化溝

1.DE型氧化溝的(de)原理(lǐ)和(hé)工(gōng)藝

雙溝交替氧化溝兩池體積相(xiàng)同，水(shuǐ)流相(xiàng)通，以保證兩池的(de)水(shuǐ)深相(xiàng)等，不設二沉池。通過曝氣轉刷的(de)旋轉方向來使兩部分(fēn)交替作爲曝氣區和(hé)沉澱區。處理(lǐ)過程中，進水(shuǐ)和(hé)出水(shuǐ)都(dōu)是連續的(de)，但(dàn)曝氣轉刷的(de)工(gōng)作則是間歇的(de)，其在單個(gè)工(gōng)作周期的(de)利用(yòng)率僅爲 40%左右。目前雙溝式氧化溝雖然得到(dào)了廣泛的(de)應用(yòng)，但(dàn)其設備利用(yòng)率差的(de)缺點制(zhì)約了其發展。

2.DE型氧化溝的(de)特點

雙溝DE型氧化溝的(de)特點提在氧化溝前設置厭氧生物(wù)選擇器(qì)(池)和(hé)雙溝交替工(gōng)作。

鼓風曝氣氧化溝

1.鼓風曝氣氧化溝的(de)原理(lǐ)和(hé)工(gōng)藝

将充氧設備與水(shuǐ)流推動設備分(fēn)開(kāi)設置的(de)一種新型氧化溝。鼓風機供氣、高(gāo)效微孔曝氣器(qì)充氧、潛水(shuǐ)推進器(qì)推流。

氧化溝前設置厭氧池，厭氧池設潛水(shuǐ)攪拌器(qì)，防止污泥沉澱。混合液由厭氧池進入鼓風曝氣氧化溝，與氧化溝内混合液充分(fēn)混合稀釋，在溝道内循環流動，在溝道内的(de)缺氧段進行(xíng)脫氮。氧化溝出水(shuǐ)在二沉池進行(xíng)固液分(fēn)離(lí)，部分(fēn)污泥回流至厭氧池，剩餘污泥經濃縮和(hé)脫水(shuǐ)後外運處理(lǐ)。

2.鼓風曝氣氧化溝的(de)特點

(1)可(kě)根據進水(shuǐ)水(shuǐ)質、水(shuǐ)量的(de)變化，通過調節鼓風機裝置可(kě)使供給氧化溝的(de)空氣量與之适應。

(2)可(kě)通過開(kāi)停曝氣器(qì)的(de)個(gè)數，調整氧化溝缺氧段和(hé)好氧段的(de)長度， 以适應不同進水(shuǐ)水(shuǐ)質的(de)需要。

(3)氧的(de)利用(yòng)率和(hé)動力效率高(gāo)，使曝氣設備裝機容量及能(néng)耗均相(xiàng)應減少(shǎo)，并可(kě)防止活性污泥在氧化溝内沉澱。

(4)可(kě)采用(yòng)較大(dà)的(de)水(shuǐ)深，一般爲6.0m，節省占地(dì)面積，同時，由于曝氣器(qì)的(de)充氧能(néng)力随水(shuǐ)深的(de)增加而增加，有(yǒu)利于節電。

氧化溝的(de)未來發展方向

1.加強反應器(qì)的(de)生物(wù)除磷脫氮功能(néng)。

至今氧化溝系統多爲活性污泥法,可(kě)以借鑒生物(wù)膜理(lǐ)論，提高(gāo)單位反應器(qì)的(de)微生物(wù)總量 高(gāo)效除磷脫氮是氧化溝技術(shù)的(de)研究的(de)主要方向

2.提高(gāo)氧化溝中微生物(wù)的(de)活性。

提高(gāo)氧化溝中微生物(wù)的(de)耐毒性沖擊是氧化溝技術(shù)研究的(de)潛在方向

3.提高(gāo)氧化溝設備的(de)性能(néng)和(hé)監控技術(shù)使氧化溝系統進一步節能(néng)提高(gāo)曝氣器(qì)的(de)充氧效率及水(shuǐ)下推進器(qì)的(de)性能(néng)，同時減少(shǎo)維修;同時對 DO ORP等目标進行(xíng)智能(néng)監控，這是氧化溝技術(shù)發展的(de)主要方向。

4.提高(gāo)氧化溝的(de)耐寒，減少(shǎo)占地(dì)面積和(hé)工(gōng)程造價，使其得到(dào)更廣泛的(de)應用(yòng)。