氧化沟工艺及其特点

氧化沟工艺
1 氧化沟工艺概述
氧化沟工艺大体原理和要紧设计参数
氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封锁的环形沟渠而得名。

它是活性污泥法的一种变型。

因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。

氧化沟的水力停留时刻长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。

以下为一样氧化沟法的要紧设计参数：
水力停留时刻：10－40小时；
污泥龄：一样大于20天；
有机负荷：－；
容积负荷：－；
活性污泥浓度：2000－6000mg/l；
沟内平均流速：－s
氧化沟的技术特点：
氧化沟利用持续环式反映池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反映池，混合液在该反映池中一条闭合曝气渠道进行持续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下利用。

氧化沟利用一种带方向操纵的曝气和搅动装置，向反映池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。

氧化沟一样由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一样呈环形，也能够是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。

氧化沟法由于具有较长的水力停留时刻，较低的有机负荷和较长的污泥龄。

因此相较传统活性污泥法，能够省略调剂池，初沉池，污泥消化池，有的还能够省略二沉池。

氧化沟能保证较好的处置成效，这主若是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特点和工作特性：
1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。

入流通过曝气区在循环中专门好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。

如此，氧化沟在短时间内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。

这二者的结合，即便入流至少经历一个循环而大体杜绝短流，又能够提供专门大的稀释倍数而提高了缓冲能力。

同时为了避免
污泥沉积，必需保证沟内足够的流速（一样平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时刻又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一样是进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水当即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处置能力。

2) 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，专门适用于硝化－反硝化生物处置工艺。

氧化沟从整体上说又是完全混合的，而液体流动却维持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长慢慢下降，显现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，大体上处于缺氧状态。

氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化－反硝化工艺，不仅能够利用硝酸盐中的氧知足必然的需氧量，而且能够通过反硝化补充硝化进程中消耗的碱度。

这些有利于节省能耗和减少乃至免去硝化进程中需要投加的化学药品数量。

3) 氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。

传统曝气的功率密度一样仅为20－30瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒－1。

这不仅有利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。

当混合液经平稳的输送区抵达好氧区后期，平均速度梯度G小于30秒－1，污泥仍有再絮凝的机遇，因此也能改善污泥的絮凝性能。

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4) 氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。

氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速，关于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因此氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。

据国外的一些报导，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%－30%。

另外，据国内外统计资料显示，与其他污水生物处置方式相较，氧化沟具有处置流程简单，超作治理方便；出水水质好，工艺靠得住性强；基建投资省，运行费用低等特点。

氧化沟优势
一体化氧化沟除一样氧化沟所具有的优势外，还有以下独特的优势：
①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池、调剂池和单独的二沉池；
②污泥自动回流，投资少、能耗低、占地少、管理简便；
③造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少；
④固液分离成效比一样二次沉淀池高，使系统在较大的流量浓度范围内稳固运行。

氧化沟缺点
尽管氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳固、能耗省、便于自动化操纵等优势。

可是，在实际的运行进程中，仍存在一系列的问题。

一、污泥膨胀问题
当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平稳，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷太高，溶解氧浓度不足，排泥不顺畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀要紧发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。

微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI 值很高，形成污泥膨胀。

针对污泥膨胀的起因，可采取不同计谋：由缺氧、水温高造成的，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS（操纵污泥回流量），使需氧量减少；如污泥负荷太高，可提高MLSS，以调整负荷，必要时可停止进水，闷曝一段时刻；可通过投加氮肥、磷肥，调整混合液中的营养物质平稳（BOD5：N：P=100：5：1）；pH值太低，可投加石灰调剂；漂白粉和液氯（按干污泥的%~%投加），能抑制丝状菌繁衍，操纵结合水性污泥膨胀[11]。

二、泡沫问题
由于进水中带有大量油脂，处置系统不能完全有效地将其除去，部份油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。

用表面喷淋水或除沫剂去除泡沫，经常使用除沫剂有机油、煤油、硅油，投量为~L。

通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量，也能有效操纵泡沫产生。

当废水中含表面活性物质较多时，易预先用泡沫分离法或其他方式去除。

另外也可考虑增设一套除油装置。

但最重要的是要增强水源治理，减少含油太高废水及其它有毒废水的进入
3、污泥上浮问题
当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作进程中不能专门好操纵其在二沉池的停留时刻，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时刻太长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。

发生污泥上浮后应暂停进水，打坏或清除污泥，判明缘故，调整操作。

污泥沉降性差，可投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷大应减小进水量或加大回流量；如污泥
颗粒细小可降低曝气机转速；如发觉反硝化，应减小曝气量，增大回流或排泥量；如发觉污泥腐化，应加大曝气量，清除积泥，并设法改善池内水力条件
4、流速不均及污泥沉积问题
在氧化沟中，为了取得其独特的混合和处置成效，混合液必需以必然的流速在沟内循环流动。

一样以为，最低流速应为s，不发生沉积的平均流速应达到~s。

氧化沟的曝气设备一样为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250~300mm，转盘的浸没深度为480~ 530mm。

与氧化沟水深（~）相较，转刷只占了水深的1/10~1/12，转盘也只占了1/6~1/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为~，乃至更大），而底部流速很小（专门是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处置成效，阻碍了出水水质。

加装上、下游导流板是改善流速散布、提高充氧能力的有效方式和最方便的方法。

上游导流板安装在距转盘（转刷）轴心处（上游），导流板高度为水深的1/5~1/6，并垂直于水面安装；下游导流板安装在距转盘（转刷）轴心处。

导流板的材料能够用金属或玻璃钢，但以玻璃钢为佳。

导流板与其他改善方法相较，不仅可不能增加动力消耗和运转本钱，而且还能够较大幅度地提高充氧能力和理论动力效率
另外，通过在曝气机上游设置水下推动器也能够对曝气转刷底部低速区的混合液循环流动起到踊跃推动作用，从而解决氧化沟底部流速低、污泥沉积的问题。

设置水下推动器专门用于推动混合液能够使氧化沟的运行方式加倍灵活，这关于节约能源、提高效率具有十分重要的意义。