(完整版)氧化沟工艺及其特点
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简述氧化沟工艺的优缺点氧化沟工艺简介氧化沟工艺是一种常用于污水处理的生物处理工艺,通过利用生物学反应来降解有机物质和去除废水中的污染物。
该工艺通过将废水和微生物暴露在氧化沟中,利用微生物的吸附、降解和氧化作用,将废水中的有机物质转化为无害物质并去除其他污染物。
氧化沟工艺的优点1.良好的处理效果:氧化沟工艺对于有机物质具有较高的降解效率,能够有效地将废水中的有机物质降解为无害物质,达到污水处理的要求。
2.操作和运维简便:相比于其他生物处理工艺如曝气池,氧化沟工艺的操作和运维相对简单。
只需要定期对氧化沟进行清理和维护即可,操作成本较低。
3.占地面积小:氧化沟工艺相对于一些物理化学处理工艺来说,占地面积较小。
对于资源有限的地区,氧化沟工艺是一种较为合适的选择。
4.适应性强:氧化沟工艺对于来水水质变化的适应性较强,对于浓度和负荷的波动有较好的适应能力,处理效果相对稳定。
5.低能耗:相比于曝气池等一些工艺,氧化沟工艺的能耗较低。
由于处理过程中不需要额外供氧,能够节约能源和操作成本。
氧化沟工艺的缺点1.处理适用性限制:氧化沟工艺对于废水中含有的某些特定污染物如重金属、难降解有机物等的处理效果较差。
如果废水含有这些特殊污染物,需要使用其他工艺进行预处理。
2.对氧化剂要求高:氧化沟工艺需要充分的氧气供应,对氧化剂的要求较高。
如果供氧不足,会影响氧化沟内微生物的活性,从而降低处理效果。
3.产生污泥量大:氧化沟工艺的一个缺点是产生的污泥量较多。
需要经常进行污泥的处理和处置,增加了后续处理的复杂性。
4.对水质要求较高:氧化沟工艺对来水的水质要求较高,在水质变化较大的情况下,可能需要进行预处理才能使用氧化沟工艺进行处理。
5.气味问题:氧化沟工艺处理过程中会产生一定的气味,可能会对周边环境和生活带来一定的影响。
总结氧化沟工艺作为一种常用的生物处理工艺,在废水处理中具有一定的优点和一些缺点。
虽然氧化沟工艺对某些特定污染物的处理不如其他工艺,但其在处理效果、操作简便性、占地面积、适应性、能耗等方面具有一定的优势。
奥贝尔氧化沟的工艺特点及工艺设计温汝青(中国市政工程华北设计研究院,天津,300074)起源于南非,发展于美国的奥贝尔氧化沟是具有除磷脱氮功能的新工艺之一,因其在技术和经济上具有独特的优势,在国外得到广泛的应用。
我国在八十年代就引进了这门技术,但真正被广泛使用是在近几年。
在我国最早采用奥贝尔氧化沟处理工艺的污水处理厂为北京燕山石化公司牛口峪污水处理厂,设计规模6×104 m3/d,主要处理乙烯生产过程所排放的废水和居民区排放的生活污水,其全套技术由美国引进,部分配套产品为国内产品。
于1994年12月建成投产。
随着我国给排水工作者对其技术和设备的深入研究以及关键设备的国产化,使其近几年在国内得到广泛的应用。
青岛莱西市污水处理厂是国内最早独立完成工程设计、设备完全国产化的奥贝尔氧化沟工艺污水处理厂之一,设计规模4×104 m3/d,主要处理市政污水,于1998年12月建成投产。
据不完全统计,截止目前全世界采用奥贝尔氧化沟工艺的污水处理厂达600多座。
1 奥贝尔氧化沟的工艺特点①处理流程简单,构筑物少;②特有的外、中、内沟道0-1-2溶解氧分布形式创造了一个极好的脱氮条件。
能达到较高的脱氮效果,总氮的去除率高达90%以上;③对高浓度污染物耐冲击负荷性能强;④处理效果好而且稳定,不但对一般污染物有较高的去除率,而且具有良好、稳定的硝化/反硝化脱氮功能;⑤采用的设备种类和数量少,建设投资省,运行管理简单。
2 工艺方案的选择及工艺设计以青岛莱西市污水处理厂为例,介绍奥贝尔氧化沟工艺的工程设计。
莱西市是青岛市的卫星城市,青岛市70%的水源地来自莱西市。
由于莱西市污水的直接排放造成青岛市的水源地受到严重污染,其中NH3-N超标15倍。
为解决水污染问题,青岛市政府和莱西市政府决定自筹资金建设莱西市污水处理厂。
本工程1998年3月立项,1998年12月建成投产,创造了国内当年立项当年建成通水的先河。
氧化沟介绍氧化沟又名氧化渠,实际上它是活性污泥法的一种变型。
因为废水和活性污泥的混合液在环状的曝气沟渠中不断循环流动,有人称其为“循环曝气池”、“无终端的曝气系统"。
早在1920年,Haworth研制的桨板式曝气机应用于英国Shefiidd的Tynsley 污水处理厂,该处理厂被认为是现代氧化沟的先驱,但当时尚未出现“氧化沟"一词。
得到公认的第一座氧化沟污水处理厂建于1954年,它是由A.Pasveer博士设计的,在荷兰的Voorshopcn市投入使用,服务人口为360人,从此以后才有了“氧化沟”这一专用术语。
其运行方式为间歇运行,将曝气净化、泥水分离和污泥稳定等过程集于一体。
由于Pasveer博士的贡献,这项技术又被称为Pasveer沟。
从本质上讲,氧化沟属于活性污泥改良法的延时曝气法范畴。
但与通常的延时曝气法有所不同,氧化沟中污泥的SRT长,尽可能使污泥浓度在沟中保持高些,以高MISS运行。
因此,那些比增殖速度小的微生物便能够生息,特别是硝化细菌占优势,使氧化沟中的硝化反应能显著进行。
另外,长的SRT使剩余污泥量少且已好氧稳定,可不需要污泥的消化处理。
氧化沟处理系统的基本特征是曝气池呈封闭式沟渠形,它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置,一方面向混合液中充氧,另一方面向反应池中的物质传递水平速度,使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。
从反应器的观点看,氧化沟属于一种独具特色的连续环式反应器(CLR)。
由于氧化沟巧妙地结合了连续式反应器和曝气设备特定的定位布置,使氧化沟具有若干与众不同的特性:(1)氧化沟结合推流和完全混合的特点,有利于克服短流和提高缓冲能力;(2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度,特别适用于硝化反硝化生物处理工艺;(3)氧化沟功率密度的不均匀分配,有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝;(4)氧化沟的整体体积功率密度低,可节省能量卡鲁塞尔氧化沟和奥贝尔氧化沟的区别奥贝尔氧化沟工艺特点奥贝尔氧化沟属活性污泥法中的延时曝气法,沟体通常由三个同心椭圆形沟道组成,污水与回流污泥混合后,由外沟道进入,再依次进入中沟和内沟,在各沟道内循环数十到数百次,最终出水至二沉池。
污水处理氧化沟工艺污水处理氧化沟工艺引言氧化沟工艺的原理氧化沟工艺是一种利用微生物对有机物进行降解和氧化的处理工艺。
其原理是通过将污水在氧化沟中流动,并通过添加适量的氧气或气体摄取,以促进微生物的活性和生长,从而实现有机物的分解和去除。
氧化沟工艺具有结构简单、运行稳定、能耗低以及对水质有较好的处理效果等优点。
氧化沟工艺主要由氧化沟池、进水管道、出水管道、曝气装置等组成。
进水管道将污水引入氧化沟池,曝气装置则通过供氧方式将氧气引入氧化沟池。
在氧化沟池中,微生物通过吸附、降解、氧化等方式将有机物分解成水和二氧化碳等无害物质。
最终,水经出水管道排出,实现了对污水的净化处理。
氧化沟工艺的设备1. 氧化沟池:氧化沟池是氧化沟工艺的核心设备,通常采用长方形或圆形的池体。
池体内部通常设置有隔板或竖桥等结构,以防止水流速度过快或死水区的产生。
2. 进水管道:进水管道的作用是将污水引入氧化沟池,通常设置在氧化沟池的一侧或多侧。
进水管道需要考虑污水的流量和浓度等因素,以保证处理效果和设备稳定运行。
3. 出水管道:出水管道将经过处理的水排出,通常设置在氧化沟池的一侧或多侧。
出水管道需要考虑对水质的监测和排放要求,以确保排放水达到环境标准。
4. 曝气装置:曝气装置通常采用气体摄取器或曝气风机等设备,将氧气引入氧化沟池,以供微生物进行代谢和降解有机物。
曝气装置需要根据氧化沟池的尺寸和需氧量等参数进行设计和选择。
氧化沟工艺的操作1. 污水进水:将污水通过进水管道引入氧化沟池。
需要注意污水的流量和浓度控制,以避免超负荷和设备堵塞等问题。
2. 曝气供氧:使用曝气装置将适量的氧气引入氧化沟池,以促进微生物的活性和生长。
曝气装置的运行需要根据氧化沟池的尺寸和需氧量等参数进行控制和调整。
3. 污泥处理:污泥是氧化沟工艺中产生的有机物降解后的残余物。
通常采用污泥回流或污泥脱水等方法进行处理,以保证污泥对整个工艺的稳定运行和减少对环境的影响。
A2/O工艺、氧化沟、A/O工艺、SBR工艺、CAST工艺一、A2/O工艺1.基本原理A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。
2. A2/O工艺特点:(1)污染物去除效率高,运行稳定,有较好的耐冲击负荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
(4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效率不可能很高。
(5)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
(6)在厌氧—缺氧—好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI 一般小于100,不会发生污泥膨胀。
(7)污泥中磷含量高,一般为2.5%以上。
3.A2/O工艺的缺点·反应池容积比A/O脱氮工艺还要大;·污泥内回流量大,能耗较高;·用于中小型污水厂费用偏高;·沼气回收利用经济效益差;·污泥渗出液需化学除磷。
二、氧化沟1氧化沟技术氧化沟(oxidation ditch)又名连续循环曝气池(Continuous loop reactor),是活性污泥法的一种变形。
氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。
自从1954年在荷兰首次投入使用以来。
由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理[1]。
三沟式氧化沟的工艺及其特点摘要三沟式氧化沟污水处理工艺作为一种流程简单,能耗低,运行管理方便,是适合我国中小型城市使用的简便、高效的污水处理技术。
同时也存在一些不足,通过改进将具有广泛的应用价值。
关键词三沟式氧化沟工艺流程特点问题前景1.概述氧化沟也称氧化渠,又称循环曝气池,是活性污泥法的一种变形,是50年代荷兰pa sveer首先设计的。
最初一般用于处理在5000m3以下的城市污水。
三沟式氧化沟是氧化沟的一种典型构造型式,目前采用的三沟式氧化沟工艺,是丹麦在间歇式运行的氧化沟基础上开创的,它实际上仍是一种连续流活性污泥法,只是将曝气、沉淀工序集于一体,并具有按时间顺序交替轮换运行的特点,其运转周期可根据处理水质的不同进行调整,从而使其运行操作更趋于灵活方便。
这种工艺流程简单,无需另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置,使氧化沟工艺的基建投资和运行费用大为降低,并在一定程度上解决了以往氧化沟占地面积大的缺点,我国邯郸市东污水处理厂采用的就是这种工艺。
2.三沟式氧化沟的工艺流程三沟式氧化沟工艺主要按下面六个阶段轮换运行。
阶段A:污水经配水井进入沟Ⅰ,沟内转刷以低速运转,转速控制在仅能维持水和污泥混合,并推动水流循环流动,但不足以供给徽生物降解有机物所需的氧。
此时,沟Ⅰ处于缺氧状态,沟内活性污泥利用水中的有机物作为碳源,活性污泥中的反硝化菌则利用前一段产生的硝酸盐中的氧来降解有机物,释放出氮气,完成反硝化过程。
同时沟I的出水堰自动升起,污水和污泥混合液进人沟Ⅱ.沟Ⅱ内的转刷以高速运行,保证沟内有足够的溶解氧来降解有机物,并使氨氮转化为硝酸盐,完成硝化过程.处理后的污水流入沟Ⅲ,沟Ⅲ中的转刷停止运转,起沉淀池的作用,进行泥水分离,由沟Ⅲ处理后的水经自动降低的出水堰排出。
氧化沟工艺
1 氧化沟工艺概述
1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数
氧化沟又名氧化渠,因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。
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间长,有机负荷低,其本质上属于延时曝气系统。
以下为一般氧化沟法的主要设计参数:水力停留时间:10-40小时;
污泥龄:一般大于20天;
有机负荷:0.05-0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);
容积负荷:0.2-0.4kgBOD5/(m3.d);
活性污泥浓度:2000-6000mg/l;
沟内平均流速:0.3-0.5m/s
1.2 氧化沟的技术特点:
氧化沟利用连续环式反应池(Cintinuous Loop Reator,简称CLR)作生物反应池,混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环,氧化沟通常在延时曝气条件下使用。
氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置,向反应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。
氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成,沟体的平面形状一般呈环形,也可以是长方形、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间,较低的有机负荷和较长的污泥龄。
因此相比传统活性污泥法,可以省略调节池,初沉池,污泥消化池,有的还可以省略二沉池。
氧化沟能保证较好的处理效果,这主要是因为巧妙结合了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征和工作特性:
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很好的被混合和分散,混合液再次围绕CLR继续循环。
这样,氧化沟在短期内(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。
这两者的结合,即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流,又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。
同时为了防止污泥沉积,必须保证沟内足够的流速(一般平均流速大于0.3m/s),而污水在沟内的停留时间又较长,这就要求沟内由较大的循环流量(一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍),进入沟内污水立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理能力。
2) 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度,特别适用于硝化-反硝化生物处理工艺。
氧化沟从整体上说又是完全混合的,而液体流动却保持着推流前进,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,然后沿沟长逐步下降,出现明显的浓度梯度,到下游区溶解氧浓度就很低,基本上处于缺氧状态。
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,不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量,而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。
这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过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般仅为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到达好氧区后期,平均速度梯度G小于30秒-1,污泥仍有再絮凝的机会,因而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,对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失,因而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。
据国外的一些报道,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,与其他污水生物处理方法相比,氧化沟具有处理流程简单,超作管理方便;出水水质好,工艺可靠性强;基建投资省,运行费用低等特点。
氧化沟优点
一体化氧化沟除一般氧化沟所具有的优点外,还有以下独特的优点:
①工艺流程短,构筑物和设备少,不设初沉池、调节池和单独的二沉池;
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固液分离效果比一般二次沉淀池高,使系统在较大的流量浓度范围内稳定运行。
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、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。
但是,在实际的运行过程中,仍存在一系列的问题。
1、污泥膨胀问题
当废水中的碳水化合物较多,N、P含量不平衡,pH值偏低,氧化沟中污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;非丝状菌性污泥膨胀主要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,可采取不同对策: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(控制污泥回流量),使需氧量减少;如污泥负荷过高,可提高MLSS,以调整负荷,必要时可停止进水,闷曝一段时间;可通过投加氮肥、磷肥,调整混合液中的营养物质平衡(BOD5:N:P=100:5:1);pH值过低,可投加石灰调节;漂白粉和液氯(按干污泥的0.3%~0.6%投加),能抑制丝状菌繁殖,控制结合水性污泥膨胀[11]。
2、泡沫问题
由于进水中带有大量油脂,处理系统不能完全有效地将其除去,部分油脂富集于污泥中,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,常用除沫剂有机油、煤油、硅油,投量为0.5~1.5mg/L。
通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量,也能有效控制泡沫产生。
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法去除。
另外也可考虑增设一套除油装置。
但最重要的是要加强水源管理,减少含油过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,在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间,易造成缺氧,产生腐化污泥上浮;当曝气时间过长,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,打碎或清除污泥,判明原因,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;如发现反硝化,应减小曝气量,增大回流或排泥量;如发现污泥腐化,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,为了获得其独特的混合和处理效果,混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。
一般认为,最低流速应为0.15m/s,不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。
氧化沟的曝气设备一般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(3.0~3.6m)相比,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0.8~1.2m,甚至更大),而底部流速很小(特别是在水深的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1.0m),大大减少了氧化沟的有效容积,降低了处理效果,影响了出水水质。
加装上、下游导流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。
上游导流板安装在距转盘(转刷)轴心4.0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3.0m处。
导流板的材料可以用金属或玻璃钢,但以玻璃钢为佳。
导流板与其他改善措施相比,不仅不会增加动力消耗和运转成本,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可以对曝气转刷底部低速区的混合液循环流动起到积极推动作用,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可以使氧化沟的运行方式更加灵活,这对于节约能源、提高效率具有十分重要的意义。