氧化沟工艺 PPT

展浓缩脱水处置。
污水处置厂培训课件
二、氧化沟的参数
氧
氧化沟工艺是一项成熟的废水处置工艺，其工艺设计的根本原理
化
和参数可参考延时曝气活性污泥法工艺。但氧化沟具有许多本身特点，
沟
在其设计计算和实践运用时，具有一些特别之处。当处置生活污水或 城市废水或性质与之类似的废水时，氧化沟工艺的各项设计参数可参
处 考如下：
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氧
〔4〕 普通来说，在氧化沟系统中，所采用的污泥负荷都非常低， 远低于传统活性污泥法工艺，普通应控制在0. 03～0. 07kgBOD5/
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
化
〔kgMLSS·d〕 的范围内；因此，相应的容积负荷也非常低，普通
沟
为0. 1～0. 2kgBOD5/〔m3·d〕。
处
置 技
〔5〕 在氧化沟工艺中，同样需求进展污泥回流，回流比普通应控 制在50%～150%之间。
在国内，也有多座 Orbal 氧化沟的工程运用，如：广州石化废 水处置站、北京燕山石化公司第四期废水处置厂
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氧 思索讨论题： 化
沟
处
1、请画出氧化沟的根本工艺流程图？
置
2、简述氧化沟工艺的主要特点？
技
术
置
〔2〕 曝气安装的型式与特点
技 术
氧化沟的曝气安装多采用外表机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都 可以。氧化沟中的曝气设备主要具有如下三项功能 ①曝气充氧，保证混合液中足够的溶解氧浓度；
② 混合搅拌，使混合液中的污染物、活性污泥、溶解氧三者充分混
合、接触，提高反响速率；
③ 推进水流，使沟内混合液以一定流速〔普通要求不低于0. 25 m/s〕

化学反应原理
沉淀
通过添加化学药剂使溶解的物质转化为沉淀物， 然后通过沉淀作用将其从水中分离出来。
氧化还原
通过添加氧化剂或还原剂将溶解的物质进行氧化 或还原反应，将其转化为无害物质或更容易分离 的物质。
物理反应原理
01
过滤
通过过滤作用将悬浮物、沉淀物等从水中分离出 来，通常使用砂滤器、活性炭等过滤材料。
总结词
工艺灵活、可定制化
03ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
总结词
自动化程度高、便于管理
05
04
详细描述
针对不同工业污水的水质特点，氧化 沟技术可进行工艺调整和定制化设计， 提高处理效率，满足特定处理需求。
06
详细描述
氧化沟技术可实现自动化控制，降低人工操作 成本，提高处理过程的稳定性。同时，便于企 业进行日常管理和维护。
氧化沟技术在河道治理中的应用
氧化沟中的微生物在有氧状态下将污水中的有机物氧化 分解，从而达到净化水质的目的。
氧化沟技术的特点
高效稳定
氧化沟工艺具有较高 的有机物去除率和良 好的稳定性，能够保
证出水水质达标。
节能低耗
氧化沟工艺流程简单， 能耗较低，运行费用
较低。
抗冲击能力强
氧化沟具有较强的抗 冲击能力，能够应对 水质、水量波动的影
沉砂池
去除污水中的砂粒和无机颗粒， 防止对后续生物反应器造成堵塞 。
生物反应系统
生物反应池
通过微生物的新陈代谢作用，降解污 水中的有机物。
曝气装置
向生物反应池中提供足够的溶解氧， 支持微生物的呼吸和降解活动。
二次沉淀系统
二次沉淀池
将生物反应池中的活性污泥与污水分离，回收活性污泥并去 除剩余的悬浮物。

目前，随着各种高效曝气器的开发与应用，运行经验日益丰 富，氧化沟已经越来越多地应用在中、大规模城市污水的处理中。 氧化沟工艺的出水水质常常可以达到较高水平，而且很稳定；剩 余污泥产量低、稳定性较好，可直接进行脱水处理；运行管理简 单，所需机械设备较少，维护与维修简单，因此氧化沟工艺的应 用日益广泛。 1.氧化沟的工作原理
(6) 对于氧化沟系统来说，在选择曝气器时，不仅要从充氧能力方 面进行考虑和计算，还应保证混合液在沟渠内的平均流速达到0. 4～0. 5m/s，而在沟底的流速应不小于0. 3m/s。
术氧 化 沟 处 理 技
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三、氧化沟介绍
典型的氧化沟型式主要有：Carrousel 氧化沟；Orbal 氧化沟；交 替工作式氧化沟；曝气－沉淀一体化氧化沟等。下面着重介绍介绍： Carrousel 氧化沟；Orbal污水处理厂培训课件
(2) 特点 ① 节省运行能耗
在 Orbal 氧化沟中，呈圆形或椭圆形的沟渠，能更好地利用 水流惯性，可节省运行能耗。 ② 减少短流
多沟串联的形式可减少水流短路的可能，使得废水在每一条氧 化沟内都能得到充分的混合、反应。 ③ 出水水质好，具有同时脱氮除磷的功能 (3) 应用
多数氧化沟以跑道形的沟渠作为曝气池，多采用表面机械曝 气器进行曝气充氧，并保持混合液以一定流速在沟内循环流动； 进水与回流污泥一并或分别从氧化沟的不同位置进入，出水则一 般从进水口的上游引出并进入二沉池进行沉淀。
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2. 氧化沟的工艺流程
格 栅
氧 化 沟
沉砂 池
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2. Orbal 氧化沟
Orbal 氧化沟又称同心圆型氧化沟，一般由三条同心圆或椭圆 共同组成。

❖ 设备：公司污水处理设备装机总容量540多千 瓦时，原来电能消耗占总成本的50%，是污水 处理站成本的要素，目前约占20%。目前大部 分设备工作超过10年，维修费用所占的比例越 来越高，约30%。
•2024/1/2
•氧化沟工艺的运行管理
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第三讲 氧化沟工艺的运行管理
• 五、污水处理成本影响因素
➢ 妥善、及时处理栅渣，每班至少清理一次，按 要求堆放在指定的地点。
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•氧化沟工艺的运行管理
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第三讲 氧化沟工艺的运行管理
• （三）氧化沟的运行管理
❖ 作用
• 在氧化沟处理污水工艺中，氧化沟就是通常 所说的曝气池，是活性污泥微生物氧化、分解
有机物的最主要的场所 。
❖ 反映氧化沟工况的指标
进行观察，特别是在水量较大的时候。
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•氧化沟工艺的运行管理
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第三讲 氧化沟工艺的运行管理
❖运行管理
❖ 2、气味
▪ 污水气味：正常的生活污水除了有粪臭外，还 可能有臭鸡蛋气味，主要的原因是污水厌氧腐 化后产生了H2S气体。在我公司主厂区污水还 有自己的特色，即酒香，但这不是一种正常的
• 最根本的影响因素是酿酒生产底锅水，主要原因 是该种废水的酸度偏低，属于高浓度碳水化合物，
同时水中的氮、磷比例极低，易造成污水处理系统
的异常。 公司上马厌氧处理系统后，变废为宝，
已经系统解决了因底锅水浓度较高对好氧处理系统
的影响。
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•氧化沟工艺的运行管理
•2
第三讲 氧化沟工艺的运行管理
❖ 酿酒污水
• （1）包括底锅水、生活废水、外排冷却水 • （2）底锅水性质 • 颜色：淡黄色或褐色 • 主要成分：蛋白质、糖类、 • 泛酸及其它胶体物质 • COD浓度：25000-60000mg/l • SS浓度：500-1000mg /l • pH值：2-5，呈酸性 • 目前利用状况：用于厌氧处理系统 • （3）冷却水性质：同洗瓶水，但温度略高(50度左右)。 • 全部循环利用。

1.低负荷 2.低DO 3.腐化废水或硫化物过高 4.营养（N、P）不足 5.PH值低
丝状菌膨胀
污 泥 膨 胀
非丝状菌膨胀
3.活性污泥法常见问题的分析研究
• （1）.认识丝状菌
丝状菌是一大类菌体相连而形成丝状的微生物的统称， 荷兰学者 Eikelboom将丝状菌分为29个类型、7个群。
不同运行条件下污泥膨胀中优势丝状菌类型
对于这种类型，由于其与菌胶团菌之问有拮抗关系，一般只有通 过投加药剂 的方法，将其生长抑制 。最常用的药剂有氯 和双氧水 ，以氯为多加氯的目的是 为了杀死附着在 絮体微生物表面的丝状菌。加氯量和投加地点是两个重要的参数， 由于这两 类细菌 对氯的敏感性 没有明显的差别 ，因此氯的投加量要控制到刚好 能杀死丝状菌而不能或少伤害到絮体微生物 ，一般投加量为1 ～1 0 g有效氯／ ( k g ML S S·d ) ，投加的时候要从小剂量开始，逐渐增加至预期的效果。投加地 点可选择在 ( 1 ) 回流活性污泥中紊流程度大的地方，如管道的转弯处、回流污泥 泵的入口处等 } ( 2 ) 二沉池的中央配水井或进水廊道； ( 3 ) 多点加氯的方式对于 没有外鞘的丝状菌，在系统中加氯几天后SVI 就会下降到正常水平。对于有外鞘 的丝状菌 ，只有通过排泥 S VI才会 回到正常的状态，这大约需要2—3个污泥龄 的周期。 通过提高食微比( F/M) 或使用选择器来控制 ，改变 工艺的运行方式也 可以 有效地提高底物浓度 ， 如采用推流式运行或将曝气池分成若干个小格、间歇序批 运行、间歇进水等。 工程中往往是由于高负荷引起的低DO，通过降低食微比（F/M），提高曝气 池的MLSS，使得F/M处于不易膨胀的中等负荷状态；或在曝气池前段增设好氧选 择器；或增加曝气量，提高风机供风量，或改用更高充氧效率的设备。 调整废水中的 C、 N、 P的比例 ， 使 B OD s } N：P回到 100：5：1或 100： 6：1.2的正常水平。在恢复正常后，可考虑将BOD5：N：P保持在100:4:0.8。. 低PH有利于丝状真菌的生长，干扰菌胶团的的正常生长，可通过加碱的方式， 是进曝气池的废水PH控制在7.2—8.5之间。 根据前面所说，这种废水引起的污泥的膨胀可归纳到低氧限制的膨胀类型， 可考虑相应的控制对策。

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
影响Carrousel氧化沟脱氮的主要 因素是：
DO
硝酸盐浓度
碳源浓度
研究表明，氧化沟内存在溶解氧 浓度梯度即好氧区DO达到3~3.5mg/L， 缺氧区DO达到0~0.5mg/L是发生硝化 反应及反硝化反应的前提条件。同时， 充足的碳源及较高的C/N比有利于脱 氮的完成。
氧化沟存在的问题及解决方法
流速不均及污泥沉积问题
在Carrousel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。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。
卡鲁塞尔（Carrousel） 氧化沟
工艺讲解
XX污水处理厂
氧化沟的概念
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。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。
泡沫问题

• 缺陷： 污泥膨胀; 泡沫； 污泥上浮； 流速不均及污泥沉积。
4.常见问题旳处理方法
• 污泥膨胀问题及处理对策：
当废水中旳碳水化合物较多，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，排泥不畅等易引起丝状菌性污泥膨胀；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。微生物旳负荷高，细菌吸 收了大量营养物质，因为温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性旳多糖类物 质，使活性污泥旳表面附着水大大增长，SVI值很高，形成污泥膨胀。
• 加装上、下游导流板是改善流速分布、提升充氧能力旳有效措施和最以便旳措施。上游导流板安装 在距转盘（转刷）轴心4.0处（上游），导流板高度为水深旳
• 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。导流板旳材料能够用 金属或玻璃钢，但以玻璃钢为佳。导流板与其他改善
• 措施相比，不但不会增长动力消耗和运转成本，而且还能够较大幅度地提升充氧能力和理论动力效 率
• 发生污泥上浮后应暂停进水，打坏或清除污泥，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。
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，氧化沟一般在延时曝气条件下使用。
氧化沟使用一种带方向控制旳曝气和搅动装置，向反应池中旳物质传递水平速度，从而使被搅动旳
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、导流和混合设备构成，沟体旳平面形状一般呈环形
，也能够是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多：

2) 竖轴式表面曝气机，各种类型的表面曝气机均可用于 氧化沟，一般安装在沟渠的转弯处，这种曝气装置有较大的 提升能力，氧化沟水深可达4－4.5米，如1968年荷兰PHV开 发的著名Carrousel氧化沟在一端的中心设垂直轴的一定方向 的低速表曝叶轮，叶轮转动时除向污水供氧外，还能使沟中
.
水体沿一定方向循环流动。表曝设备价格较便宜，但能耗大 易出故障，且维修困难。
（4）简化了工艺 将氧化沟和二沉池合建为一体式氧化 沟，以及近年来发展的交替工作的氧化沟，可不用二沉池， 从而使处理流程更为简化。 2.2氧化沟的技术特点
（1）构造形式的多样性 氧化沟沟的基本形式呈封闭的沟 渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样。沟渠可以呈圆形和 椭圆形等形状，可以是单沟或多沟，多沟系统可以是一组同
4) 微孔曝气，现在应用较多的微孔曝气装置，采用多孔 性空气扩散装置克服了以往装置气压损失大，易堵塞的毛病 ，且氧利用率较高，在氧化沟技术运用中越来越广泛，目前 ，我国广东省某污水厂已成功运用此种曝气系统。同时可以 查看中国污水处理工程网更多技术文档。
.
5) 其他曝气设备，包括一些新型的曝气推动设备，如浙 江某公司开发的复叶节流新型曝气器，氧利用率较高，浮于 水面，易检修，充氧能力可达水下7米，推动能力相当强， 满足氧化沟的曝气推动一体化要求，同时能够满足氧化沟底 部的充氧和推动。
单沟式 双沟式 三沟式
AE 型
DE 型 (BioDN)
DE 型 (BioDNP)
.
图例 氧化沟 沉淀池 厌氧池
转刷 出水堰
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：

污水来自预处理
处理水 Ⅰ
出水
曝气器
Ⅱ 二次沉淀池
图 21-9 二次沉淀池交替运行氧化沟系统
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5、不同类型的氧化沟
1) 卡鲁塞尔氧化沟
图6-1 采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟
(英国ASH Vale 污水处理厂)
5、不同类型的氧化沟
2) 交替工作式氧化沟
图6-2 OTV-Gruger的三沟式氧化沟(Faabborg污水处理厂)
基本型：转刷曝气
原污水
转刷曝气器
处理水(去二沉池)
图 21-1 氧化沟平面图
原污水
转刷
二沉池
处理水
表面曝 气器
污泥泵房 回流污泥
干化设备
图 21-2 以氧化沟为生物处理单元的污水处理流程
点击此处查看其运行工况
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Carrousel氧化沟
Carrousel氧化沟 在荷兰最为流行，其特点是在沟 渠的一端设置垂直轴的表面曝气机，沟渠一般为廊道 式，由于表面曝气机有较大的提升作用，使得氧化沟 的水深一般可达4.5m，需设沉淀池和回流装置。
（7）氧化沟好氧区DO＝2 mg/L±，缺氧区DO≤0.5 mg/L
（8）三沟式氧化沟工艺由于不设二沉池和污泥回流系统，所以它的曝气
池容积计算与一般氧化沟不同，具体见下面的设计计算。但需氧量
计算与供气量计算与前述相同
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三沟式氧化沟设计计算-1
（1）氧化沟总容积的计算 a. 有机碳氧化、氨氮硝化所需容积V1
5--处理水去往二次沉淀池
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二沉池交替运行的氧化沟
污水来自预处理
处理水 Ⅰ
出水
曝气器
Ⅱ 二次沉淀池
图 21-9 二次沉淀池交替运行氧化沟系统

5.3 氧化沟 水力学特征
结论： 1.紊流和层流流速分布不一样 2.流速分布呈现一定的分布规律 3.容易产生污泥沉积 4.流图动5状-11态：十明渠分流复速杂度分，布内侧易形成一定的停滞区
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5.3 氧化沟 水力学特征
2.紊动强度
脉动分速的均方根与剪切流速比值：μ/v* 紊流明渠分为：临界层、主流区 纵向紊流强度公式：
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5.1 氧化沟 反应器特征
5.1.3Carrousel氧化沟基本特征
图5-6 采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟 (英国ASH Vale 污水处理厂)
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5.1 氧化沟 反应器特征
Carrousel氧化沟具有以下几个特点
1. 工艺稳定可靠，控制简单； 2. 处理城市污水时不需设初沉池，污泥稳定； 3. 减少占地面积，降低造价； 4. 沟深达到7.5-8m，大大减少了曝气池的占地面积； 5. BOD降解率达到95%~98%，COD降解率达到90%~95%；
完1全. 速混度合分式布 液流处于阻力平方区，完全紊流状态 推流式 黏性底层：速度梯度很大，流速分布近似于直线分布。 紊流好流氧核区：-黏-缺性氧底区层-之-好外氧。区--缺氧区--........ 交替变化
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5.3 氧化沟 水力学特征
❖ 紊流流核 Prandtl混合长度理论推导流速分布：
垂向紊流强度公式：
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5.3 氧化沟 水力学特征
归纳以下几个特征：
1. 纵向紊流强度沿水深逐渐 增大，在临界层附近达到
最大值，而后急剧减少， 在y=0时其值为0；