氧化沟污水处理工艺技术

１３４　应　科学　科２０１技。宰巍蟊　年第９期　氧化沟工艺在污水处理中的应用　王炳超，王星华　（康升环保（天津）有限公司，天津３００１９０）　摘要氧化沟是一种简易的活性污泥系统，由活性污泥在闭合的曝气渠道中循环流动，通过活性污泥中的微生物对污水中的有机污染物不　断地进行降解和去除，达到净化污水的目的。氧化沟由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，在我国污水处理厂中有着较为　广泛的应用。阐述氧化沟＿ｒ艺在污水处理中的应用，１－２ｃａ］ＴＯＬ１８Ｐ￣ｌ氧化沟为例来阐述其处理污水的原理，具有一定的参考价值。　关键词氧化沟工艺；污水处理；应用　中囤分类号Ｘ５０５文献标识码Ａ　文章编号１６７３—９６７１一（２０１０）０５１—０１３４一Ｏ１　０引言　氧化沟污水处理工艺自投入使用以来，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上业　污水的治理。氧化沟是一种简易的活性污泥系统，由活性污泥在闭合的　曝气渠道中循环流动，通过衙ｌ生污泥中的微生物对污水中的有机污染物　不断地进行降解和去除，达到净化污水的目的。　１氧化沟工艺在污水处理中的应用　氧化沟是由荷兰卫生工程研究所在ｔ世纪５Ｏ年代研制开发的废水生　物处理技术，是活性污泥法的一种改型，属延时曝气的一种特殊形式。　其基本特征是曝气池呈封闭、环状跑道式，池体狭长，池深较浅，在沟　槽中设有表面曝气装置。废水和涪陛污泥以及各种微生物混合在沟渠中　作不停地循环流动。完成对废水的硝化与反硝化处理。生物氧化沟兼有　完全混合式、推流式和氧化塘的特点。在技术上具有净化程度高、耐冲　击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能　耗低等特点。氧化沟在空间上形成了好氧区、缺氧区和厌氧区，具有良　好的脱氮功能。　最早的氧化沟为２０世纪５０年代开发的帕斯韦尔（Ｐａｓｖｅｅｒ）氧化沟，　在沟道转弯处采用竖轴表面曝气器，在一侧沟道上设有横轴转刷曝气　器，取得曝气与搅拌两个作用，二沉池与之分建１９６０年，一种结构更为　紧凑的奥贝尔（Ｏｒｂａ１）氧化沟在南非被开发和使用，后被Ｅｎｖｉｒｅｘ收购，　成为美国ＵＳＦｉｌｔｅｒ公司的一项专利２Ｏ世纪６Ｏ年代荷兰ＤＨＶ公司开发了使　用广泛的Ｃａｒ　ｒｏｕ　ｓｅｌ氧化沟，除了能获得较高的ＢＯＤ５去除效率，同时还　能达到部分脱氮除磷的目的８Ｏ年代初，美国开发了将二次沉淀池设置在　氧化沟中的合建式氧化沟一ＢＭＴｓ型，并发展成现在所说的一体化氧化沟　此外，还有目前常用的多沟交替式氧化沟（双沟ＤＥ、三沟Ｔ型）等等，　形成了颇为庞大的氧化沟家族。　从氧化沟的运行方式看，分为连续运行和交替运行，而在连续运行　方式中，氧化沟作为曝气池使用，必须设二沉池，从而又有分建和合建　的区分帕斯韦尔、卡鲁塞尔、奥贝尔氧化沟均属连续运行方式。而多沟　方式，往往不设二沉池，氧化沟系统的一部分可以当作沉淀池交替运　行。氧化沟Ｔ艺在我国污水处理领域取得了飞速发展，许多大学对此均　深有研究，如今氧化沟工艺已经成为一种成熟的活性污泥污水处理工艺　在全国范嗣内得到广泛应用。　从理论上讲，氧化沟既具有推流反应的特征，又具有完全混合反应　的优势；前者使其具有出水优良的条件，后者使其具有抗冲击负荷的能　力。正是因为有这个环流，且有能量分区的缘故，使它具有其它许多污　水生物处理技术所拥有的众多优势，其中最为显著的优势是工作稳定可　靠。由于具有出水水质好，运行稳定，管理方便以及区别于传统’浯眭污　泥法的一系列技术特征，氧化沟技术在污水处理中得到广泛应用。据不　完全统计，目前，欧洲已有的氧化沟污水处理厂超过２０００多座，北美超　过８００座。氧化沟的处理能力由最初的服务人口仅３６０人，到如今的５００　万一１０００万人口当量。不仅氧化沟的数量在增长，而且其处理规模也在　不断扩大，处理对象也发展到既能处理城市污水又能处理石油废水、化　工废水、造纸废水、印染废水及食品加上废水等工业废水。我国自２０世　纪８０年代亦开始应用这项技术，随着污水处理事业的极大发展，全国各　地先后建起了不同规模、不同型式的氧化沟污水处理厂。目前在我国，　采用氧化沟处理城市污水和工业废水的污水处理厂已有近百家。　２　Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ氧化沟处理污水的原理　目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Ｐａｓｖｅｅｒ）氧化　沟、卡鲁塞尔（Ｃａｒｒｏｕｓｅ１）氧化沟、奥尔伯（Ｏｒｂａ１）氧化沟、Ｔ型氧化　沟（二三沟式氧化沟）、ＤＥ型氧化沟和一体化氧化沟。本文以Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ氧　化沟为例来阐述其处理污水的原理。　为了取得更好的除磷脱氮的效果，Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ　２０００系统在普通Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ　氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区（又称前反硝化区）。全部回流　污泥和１０—３０％的污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在　缺氧和１０－３０％碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造绝氧条　件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性ＢＯＤ转化成ＶＦＡ，聚磷菌获　得ＶＦＡ将其同化成ＰＨＢ，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的　释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是池　内混合液既无分子氧，也无化合物氧（硝酸根），在此绝氧环境下，　７０—９０％的污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后　接普通Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ氧化沟系统，进一步完成去除ＢＯＤ、脱氮和除磷。最　后，混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，　将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统。这样，在Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ　２０００系统内，较好的同时完成了去除ＢＯＤ、ＣＯＤ和脱氮除磷。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。　综合采用该　艺的昆明第一污水厂、长沙市第二污水净化中心及　漯河市污水处理厂的运行效果可见：经过Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ　２０００系统处理后，　ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＳＳ的去除率均达到了９０％以上，ＴＮ的去除率达到了８０％，　＿ｒＰ的去除率也达到了９Ｏ％。　３结束语　氧化沟由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，在　我国污水处理厂中有着较为广泛的应用。Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ氧化沟利用沟内的　水力循环、无动力回流等特点，实现了类似于Ａ２／０工艺，以达到脱氮　除磷的目的。一般城市生活污水若采用Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ氧化沟处理，可使出　水磷浓度＜１．０　ｍｓ／Ｌ，其他指标可达到ＧＢ８９７８—１９９６的一级排放标准。　Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ氧化沟同时由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和　运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。但由于科技的发展和社　会的进步，该工艺必将得到进一步的提高，如膜理论的应用、深池水力　条件和工艺性能的研究为降低工程造价、提高耐寒耐毒性能等提供了可　能的方向。　参考文献　［ｉＩ李正明ｌ导管式氧化沟设计介绍［　化工给排水设计，２００７，２．　［２］朱谋溪．自吸式射流曝气器在中小型氧化沟中的应用［Ｊ］．给水排水，１９９９，２５（８）．　【３］潘玲，徐得潜，张乐英．氧化沟活性污泥膨胀原因及控制措施［Ｊ］．工业用水与废　水，２００３，３４（６）．

工业技术　—Ｃｈｉｎ　ａ　ｅ—ｗＴｅ　ｃｈｎ　ｏｌｏｇｉ　ｅｓ　ａｎ　ｄＰｒｏｄｕｃｔｓ日匿翟甄圈　Ｎ●■　蛋■■　■　峨■■■　

氧化沟工艺处理城市生活污水　

潘志勇　

（佛山市高明南江环保水务有限公司，广东佛山５２８０００）　

摘要：文章积极探析氧化沟工艺处理城市生活污水的流程，希望可以以此强化的应用效果，给予实践工作以指导意见　

和建议。　

关键词：氧化沟；工艺处理；城市生活；生活污水　．　

中图分类号：Ｒ１２３　文献标识码：Ａ　

在城市化进程不断发展的今天，生　

活污水已经成为我们普遍关注的　题。氧　

化沟１－艺处理技术，相对于其他污水处理　技术，有着明显的优势，探析其使用特性　

以便切实的运用到实际城市生活污水和处　

理Ｔ作中去。　

一、氧化沟技术概况　

１氧化沟技术含义。氧化沟技术足活　

性污泥法的变形。与传统活性污泥法不同　的是，其曝气池呈封闭的沟渠型，因此，　

又被称作为连续循环曝气池，被广泛的使　

用于城市生活和Ｔ业废水处理Ｔ作领域。　２氧化沟的曝气方式。对于曝气设备　

来讲，它是氧化沟系统的关键设备，是影　

响能耗和除效率的主要因素。其具体功能　表现为：给予水中微生物供应氧气；实现　

推流功能；混合搅拌功能。一般情况下，　氧化沟主要可以分为机械曝气，鼓风曝气，　

射流曝气和百乐卡式曝气始终方式，四者　

各自自己的优势，需要在不同情况下选择　不同的曝气方式。　

３氧化沟的分类。实际上，氧化沟可　

以分为几种类别，具体来讲涉及到：Ｖ—Ｒ　型氧化沟；ＤＥ型氧化沟；Ｔ型氧化沟；　

Ｃａｒｒｏｕｓｅｌ氧化沟等。　

４氧化沟技术的特点。氧化沟技术有　着自身的特点：一，其负荷相对较低，泥　

龄高，能够集合推流和混合的特点，有着　

较强的溶解氧浓度梯度的作用；二，其操　作Ｔ艺过程比较简单，需要的构筑物不是　

很多，造价成本相对较低，运行的管理过　程也比较简单，有着比较高的性价比。　

二、氧化沟工业处理城市生活污水　流程　１城市生活污水处理流程。本次以某水　

氧化沟污水处理原理

氧化沟污水处理是一种常用的生物处理工艺，通过利用微生物对污水中的有机污染物进行降解和去除，达到净化水质的目的。下面简要介绍氧化沟污水处理的原理。

氧化沟污水处理的原理是利用气—液—固三相接触的方式，将污水与氧气和活性污泥进行充分接触和反应，使有机物得以氧化降解。其基本过程包括：

1. 污水引流：将污水从生活、工业等源头引入氧化沟系统中，使之与活性污泥接触。

2. 溶解氧供给：通过机械通风、增氧设备等方式向氧化沟中供给溶解氧，提供微生物的生长和代谢所需氧气。

3. 活性污泥降解：活性污泥是氧化沟中的关键组成部分，其中的细菌和真菌通过吸附、降解和呼吸作用，将有机污染物转化为无机物和微生物生物体。

4. 搅拌混合：通过氧化沟内的搅拌机械或气体持续供气，保持污水和活性污泥的充分混合，促进反应的进行。

5. 沉淀分离：经过氧化沟处理后的污水中产生大量的生物团聚物和胶体颗粒，通过静态或动态的沉淀装置将其与清水分离。

6. 出水处理：通过沉淀分离后，将清水从上部取出并进一步进行消毒、过滤等处理，以达到出水标准并可再利用。

以上是氧化沟污水处理的基本原理。在实际应用中，还可以对氧化沟进行进一步改进和优化，以提高污水处理效果和水质净化程度。

氧化沟工艺在污水处理中的应用

设置厌氧、缺氧段的Carrousel氧化沟具有生物脱氮除磷功能,是目前城市生活污水处理的主流工艺之一。

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年在荷兰的首次投入使用以来，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。

氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.5~4.5m，宽深比为2：1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。

厌氧区I。 在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌将溶解性BOD转化成低分子发酵产物，生物聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵产物，并将其运送到细胞内、同化成胞内碳源存贮物，所需能量来源于聚磷的水解以及细胞内糖的水解，并导致磷酸盐的释放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很强的吸磷能力，吸收、存贮超出生长需求的磷量，并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥，通过剩余污泥的排放将磷从系统中除去。根据其工作原理，在A2/C氧化沟厌氧区I的设计中分3格，第1格的功能在于使混合液中的微生物利用进水的有机物去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧区的不利影响，保证第2、3格中磷酸盐的正常释放。厌氧区I的主要设计参数是混合液停留时间。泥水混合液在厌氧区的停留时间一般为1~2h（释磷量就已达到可释磷总量的80%左右），过长的厌氧停留时间可导致没有低分子发酵产物的磷释放，使得碳源贮存量不足，不能在好氧区产生足够的能量来吸收所有释放的磷。对一般城市生活污水（BOD/TP≥20~25mg/L,出水磷浓度≤1.0mg/L）,厌氧区的停留时间取1.5h，据此可计算厌氧区的容积。