氧化(hua)溝工藝的介紹

　　摘 要(yao)：近年來，在(zai)氧(yang)(yang)(yang)化溝中嘗(chang)試使用各種(zhong)綜合曝氣(qi)裝置(zhi)，即(ji)采用曝氣(qi)器(qi)與水(shui)下混合器(qi)獨立運行，將氧(yang)(yang)(yang)化溝中的水(shui)流循(xun)環混合作用與曝氣(qi)傳氧(yang)(yang)(yang)作用區分開(kai)來，使氧(yang)(yang)(yang)化溝中交(jiao)替出現缺(que)氧(yang)(yang)(yang)與好氧(yang)(yang)(yang)狀態，已達到脫(tuo)氮除磷目(mu)的，同時這種(zhong)運行方式還能取得節能的效(xiao)果(guo)。據報道，這種(zhong)綜合曝氣(qi)系統已在(zai)國(guo)外得到應用，在(zai)國(guo)內也可嘗(chang)試并推廣采用這種(zhong)綜合曝氣(qi)設(she)備。

　　1 氧化溝工藝概述

　　1.1 氧化溝工(gong)藝基本原理(li)和主(zhu)要設(she)計(ji)參數

　　氧(yang)化(hua)(hua)溝(gou)又(you)名(ming)氧(yang)化(hua)(hua)渠(qu)，因其構(gou)筑物(wu)呈封閉(bi)的環形溝(gou)渠(qu)而得名(ming)。它是活性污(wu)泥法(fa)的一種變(bian)型。因為污(wu)水和活性污(wu)泥在曝(pu)氣(qi)渠(qu)道中(zhong)不(bu)斷循環流動，因此有(you)人稱其為“循環曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)”、“無終端曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)”。氧(yang)化(hua)(hua)溝(gou)的水力停留時(shi)間長，有(you)機負(fu)荷低(di)，其本(ben)質上屬于延時(shi)曝(pu)氣(qi)系(xi)統。以下為一般氧(yang)化(hua)(hua)溝(gou)法(fa)的主要設(she)計參(can)數： 水力停留時(shi)間：10-40小時(shi); 污(wu)泥齡：一般大于20天;

　　有機負荷：0.05-0.15kgBOD5/(kgMLSS.d); 容(rong)積負荷：0.2-0.4kgBOD5/(m3.d); 活性污泥濃度(du)：2000-6000mg/l; 溝內平均(jun)流(liu)速：0.3-0.5m/s

　　1.2 氧化(hua)溝的技術(shu)特點：

　　氧化(hua)溝(gou)利用(yong)(yong)連(lian)續環式(shi)反應(ying)池(Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR)作生物反應(ying)池，混合液(ye)在該反應(ying)池中(zhong)(zhong)一條(tiao)閉(bi)合曝氣渠道進行連(lian)續循環，氧化(hua)溝(gou)通常(chang)在延(yan)時曝氣條(tiao)件下使(shi)用(yong)(yong)。氧化(hua)溝(gou)使(shi)用(yong)(yong)一種帶方向控制的(de)(de)曝氣和攪動裝(zhuang)置(zhi)，向反應(ying)池中(zhong)(zhong)的(de)(de)物質(zhi)傳遞(di)水平速(su)度，從而使(shi)被攪動的(de)(de)液(ye)體在閉(bi)合式(shi)渠道中(zhong)(zhong)循環。

　　氧化溝一(yi)般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的(de)平(ping)面形(xing)狀一(yi)般呈環形(xing)，也可以是長(chang)方形(xing)、L形(xing)、圓形(xing)或其(qi)他形(xing)狀，溝端(duan)面形(xing)狀多(duo)為(wei)矩形(xing)和梯形(xing)。

　　氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)法由于具(ju)有較(jiao)長(chang)的水(shui)力停留時(shi)間，較(jiao)低的有機負(fu)荷和(he)較(jiao)長(chang)的污泥(ni)齡。因此相比(bi)傳統(tong)活性污泥(ni)法，可(ke)以省略(lve)調節(jie)池(chi)，初(chu)沉(chen)池(chi)，污泥(ni)消(xiao)化(hua)(hua)池(chi)，有的還可(ke)以省略(lve)二沉(chen)池(chi)。氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)能(neng)保證較(jiao)好的處理效(xiao)果，這(zhe)主(zhu)要是因為巧妙結合了CLR形式和(he)曝氣裝置特定(ding)的定(ding)位布置，是式氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)具(ju)有獨特水(shui)力學(xue)特征和(he)工作(zuo)特性：

　　1) 氧(yang)化溝(gou)(gou)結合(he)(he)推(tui)流(liu)和(he)完(wan)全(quan)混合(he)(he)的(de)(de)特(te)點，有(you)(you)力(li)(li)于(yu)克服短流(liu)和(he)提高(gao)緩沖能力(li)(li)，通常在(zai)氧(yang)化溝(gou)(gou)曝氣區上游(you)(you)安排(pai)入流(liu)，在(zai)入流(liu)點的(de)(de)再上游(you)(you)點安排(pai)出流(liu)。入流(liu)通過(guo)曝氣區在(zai)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)中很(hen)好的(de)(de)被(bei)混合(he)(he)和(he)分散(san)，混合(he)(he)液再次圍繞(rao)CLR繼續循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)。這樣，氧(yang)化溝(gou)(gou)在(zai)短期內(nei)(如一(yi)(yi)個(ge)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan))呈(cheng)推(tui)流(liu)狀(zhuang)態，而(er)(er)在(zai)長期內(nei)(如多次循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan))又呈(cheng)混合(he)(he)狀(zhuang)態。這兩(liang)者的(de)(de)結合(he)(he)，即(ji)使(shi)入流(liu)至少經歷一(yi)(yi)個(ge)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)而(er)(er)基本杜絕短流(liu)，又可以提供很(hen)大(da)的(de)(de)稀釋(shi)倍數而(er)(er)提高(gao)了緩沖能力(li)(li)。同時為了防(fang)止污泥(ni)沉積，必須保證溝(gou)(gou)內(nei)足(zu)夠的(de)(de)流(liu)速(su)(一(yi)(yi)般平均流(liu)速(su)大(da)于(yu)0.3m/s)，而(er)(er)污水(shui)在(zai)溝(gou)(gou)內(nei)的(de)(de)停(ting)留(liu)時間又較(jiao)長，這就要(yao)求溝(gou)(gou)內(nei)由較(jiao)大(da)的(de)(de)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)流(liu)量(liang)(liang)(一(yi)(yi)般是污水(shui)進(jin)水(shui)流(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)數倍乃至數十(shi)倍)，進(jin)入溝(gou)(gou)內(nei)污水(shui)立即(ji)被(bei)大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)液所混合(he)(he)稀釋(shi)，因(yin)此氧(yang)化溝(gou)(gou)系統具(ju)有(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)耐(nai)沖擊負荷能力(li)(li)，對不(bu)易降解的(de)(de)有(you)(you)機(ji)物也有(you)(you)較(jiao)好的(de)(de)處(chu)理能力(li)(li)。

　　2) 氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)具有明顯的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)濃(nong)度(du)梯度(du)，特別適用(yong)于(yu)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)-反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)生物處(chu)理工藝。氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)從整體(ti)上說又(you)是(shi)完全(quan)混(hun)合的(de)(de)(de)，而(er)液(ye)體(ti)流動(dong)卻(que)保(bao)持著推(tui)流前(qian)進，其曝氣(qi)(qi)裝置是(shi)定位的(de)(de)(de)，因此，混(hun)合液(ye)在曝氣(qi)(qi)區(qu)內溶(rong)解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)濃(nong)度(du)是(shi)上游高，然后沿溝(gou)長逐步下降，出現(xian)明顯的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)梯度(du)，到下游區(qu)溶(rong)解(jie)(jie)氧(yang)(yang)(yang)(yang)濃(nong)度(du)就很低(di)，基本上處(chu)于(yu)缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)狀態。氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)設計可(ke)按要求(qiu)安排好氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)和缺氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)實(shi)現(xian)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)-反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)工藝，不僅可(ke)以利用(yong)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)鹽中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)滿(man)足一定的(de)(de)(de)需氧(yang)(yang)(yang)(yang)量(liang)，而(er)且可(ke)以通過反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)補充(chong)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)過程(cheng)中(zhong)(zhong)消耗的(de)(de)(de)堿度(du)。這(zhe)些有利于(yu)節省能耗和減(jian)少甚至免去(qu)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)過程(cheng)中(zhong)(zhong)需要投加(jia)的(de)(de)(de)化(hua)學藥品數量(liang)。

　　3) 氧(yang)化溝溝內功率密度的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均勻(yun)配備，有(you)利于(yu)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)傳質，液(ye)(ye)體混(hun)(hun)合和污(wu)(wu)(wu)泥(ni)絮(xu)凝(ning)。傳統曝(pu)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)功率密度一(yi)般僅(jin)(jin)為20-30瓦/米3，平均速度梯度G大于(yu)100秒-1。這不(bu)(bu)僅(jin)(jin)有(you)利于(yu)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)傳遞和液(ye)(ye)體混(hun)(hun)合，而且有(you)利于(yu)充分切割絮(xu)凝(ning)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)顆粒。當混(hun)(hun)合液(ye)(ye)經(jing)平穩的(de)(de)(de)(de)輸送區到(dao)(dao)達好氧(yang)區后期(qi)，平均速度梯度G小(xiao)于(yu)30秒-1，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)仍有(you)再(zai)絮(xu)凝(ning)的(de)(de)(de)(de)機(ji)會，因(yin)而也(ye)能(neng)改善污(wu)(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)絮(xu)凝(ning)性能(neng)。有(you)污(wu)(wu)(wu)水(shui)需要處(chu)理的(de)(de)(de)(de)單位，也(ye)可以到(dao)(dao)污(wu)(wu)(wu)水(shui)寶項目服務平臺咨詢具(ju)備類似(si)污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理經(jing)驗的(de)(de)(de)(de)企業。

　　4) 氧(yang)化(hua)(hua)溝(gou)的(de)(de)整(zheng)體(ti)功率密度較低，可節約能(neng)源。氧(yang)化(hua)(hua)溝(gou)的(de)(de)混(hun)合液一(yi)旦被加(jia)速到溝(gou)中的(de)(de)平均流速，對(dui)于維持循環僅需(xu)克服沿程(cheng)和彎道(dao)的(de)(de)水(shui)頭損失，因而(er)氧(yang)化(hua)(hua)溝(gou)可比(bi)其他系統以低得多的(de)(de)整(zheng)體(ti)功率密度來維持混(hun)合

　　液流動和活性污泥懸浮狀態(tai)。據國外的(de)一些報道，氧(yang)化(hua)溝(gou)比常規的(de)活性污泥法能耗降低20%-30%。

　　另外(wai)，據國(guo)內外(wai)統計資料顯示，與其他污水(shui)生物處(chu)理(li)方法相比，氧(yang)化溝具有處(chu)理(li)流程簡單，超作管理(li)方便(bian);出水(shui)水(shui)質好，工藝可靠性強(qiang);基建投(tou)資省，運行費用低(di)等特點。

　　1.3 氧化(hua)溝技術的(de)發(fa)展

　　自(zi)1920年英國sheffield建立(li)的污水廠成為氧化溝技術(shu)先驅以來，氧化溝技術(shu)一直(zhi)在(zai)不(bu)斷的發展和完善。其技術(shu)方面的提高是(shi)(shi)在(zai)兩(liang)個方面同時展開(kai)的：一是(shi)(shi)工藝的改良;二是(shi)(shi)曝氣(qi)設(she)備的革新。

　　1.3.1 工藝的(de)改良

　　工(gong)藝的(de)改(gai)良過程(cheng)大致可分(fen)為四個階(jie)段(duan)：

　　1.3.2 曝(pu)氣設(she)備(bei)的(de)革新(xin)：

　　曝(pu)(pu)氣設(she)(she)備對氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)的處理(li)效(xiao)率，能耗及處理(li)穩定性有(you)(you)關鍵性影(ying)響，其作用(yong)主要(yao)表現在(zai)以下四個方面：向水(shui)中供氧(yang)(yang);推進水(shui)流前進，使(shi)(shi)水(shui)流在(zai)池內作循環流動;保(bao)證溝(gou)內活性污泥處于(yu)懸浮狀態(tai);使(shi)(shi)氧(yang)(yang)、有(you)(you)機物(wu)(wu)、微(wei)生物(wu)(wu)充(chong)分混合。針對以上(shang)幾個要(yao)求，曝(pu)(pu)氣設(she)(she)備也一直(zhi)在(zai)改(gai)進和完善。常規的氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)曝(pu)(pu)氣設(she)(she)備有(you)(you)橫軸曝(pu)(pu)氣裝(zhuang)置及豎軸曝(pu)(pu)氣裝(zhuang)置。

　　1) 橫軸曝氣(qi)裝置(zhi)為(wei)轉(zhuan)(zhuan)刷和轉(zhuan)(zhuan)盤。其(qi)中(zhong)轉(zhuan)(zhuan)刷更為(wei)常(chang)見，轉(zhuan)(zhuan)刷單獨(du)使用通常(chang)只能滿足水(shui)(shui)深(shen)(shen)較淺的(de)氧(yang)化溝，有效水(shui)(shui)深(shen)(shen)不大于2.0-3.5米。從而造成(cheng)傳統氧(yang)化溝較淺，占(zhan)地面積(ji)大的(de)弊端。近幾年開發了水(shui)(shui)下推進(jin)器(qi)配合轉(zhuan)(zhuan)刷，解決了這個問題，如山東高密污水(shui)(shui)廠(chang)，有效水(shui)(shui)深(shen)(shen)為(wei)4.5米，

　　保證(zheng)溝內平均流(liu)速大(da)于0.3米(mi)/秒(miao)，溝底流(liu)速不低于0.1米(mi)/秒(miao)，這(zhe)樣氧(yang)化溝占地大(da)大(da)減少(shao)，轉刷技(ji)(ji)術運(yun)用已(yi)相當成熟，但(dan)因其供氧(yang)率低，能(neng)耗大(da)，故其逐漸被另(ling)外先進的曝(pu)氣技(ji)(ji)術所取代。

　　2) 豎軸(zhou)式表(biao)面曝氣(qi)機，各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)表(biao)面曝氣(qi)機均(jun)可用于氧(yang)化溝(gou)，一般安(an)裝在(zai)溝(gou)渠的(de)(de)(de)轉(zhuan)彎處，這(zhe)種曝氣(qi)裝置有較大的(de)(de)(de)提升能力(li)，氧(yang)化溝(gou)水(shui)深可達4-4.5米，如(ru)1968年荷蘭PHV開發的(de)(de)(de)著(zhu)名Carrousel氧(yang)化溝(gou)在(zai)一端的(de)(de)(de)中心設(she)垂直軸(zhou)的(de)(de)(de)一定方向的(de)(de)(de)低(di)速(su)表(biao)曝葉(xie)輪，葉(xie)輪轉(zhuan)動(dong)時除向污水(shui)供氧(yang)外，還能使(shi)溝(gou)中水(shui)體(ti)沿一定方向循環流動(dong)。表(biao)曝設(she)備(bei)價格較便宜，但能耗大易出故(gu)障，且維修困難(nan)。

　　3) 射流(liu)曝(pu)氣，1969年(nian)Lewrnpt等創(chuang)建了第一座(zuo)試(shi)驗性射流(liu)曝(pu)氣氧化(hua)溝(JAC)，國(guo)外的射流(liu)曝(pu)氣多為(wei)壓力供(gong)氣式，而國(guo)內通(tong)常是自吸空(kong)氣式，JAC的優點是氧化(hua)溝的寬(kuan)度和水的深(shen)度不受限制(zhi)，可以(yi)用于深(shen)水曝(pu)氣，且氧的利用率(lv)高，目前最大(da)的JAC在(zai)奧(ao)地利的林茨，處(chu)理流(liu)量為(wei)17.2萬噸/天，水深(shen)7.5米。

　　4) 微孔曝(pu)氣(qi)，現(xian)在(zai)(zai)應用(yong)(yong)(yong)(yong)較多的(de)微孔曝(pu)氣(qi)裝置，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)多孔性空(kong)氣(qi)擴散裝置克服了以往(wang)裝置氣(qi)壓損失大，易堵塞(sai)的(de)毛(mao)病，且氧利用(yong)(yong)(yong)(yong)率(lv)較高，在(zai)(zai)氧化溝技(ji)(ji)術運用(yong)(yong)(yong)(yong)中越來越廣(guang)泛，目(mu)前，我(wo)國廣(guang)東(dong)省某污水(shui)廠已成功運用(yong)(yong)(yong)(yong)此(ci)種曝(pu)氣(qi)系統。同(tong)時可以查看(kan)中國污水(shui)處理(li)工程(cheng)網更多技(ji)(ji)術文檔(dang)。

　　5) 其(qi)他曝(pu)氣(qi)設(she)備，包括一(yi)些新(xin)型的曝(pu)氣(qi)推動設(she)備，如(ru)浙江某公司開發的復葉節流新(xin)型曝(pu)氣(qi)器，氧(yang)利用率較高，浮于水面，易檢修，充氧(yang)能(neng)力(li)可達水下7米(mi)，推動能(neng)力(li)相(xiang)當強，滿足氧(yang)化溝(gou)的曝(pu)氣(qi)推動一(yi)體化

　　要求，同時能(neng)夠(gou)滿(man)足氧化溝底部的(de)充氧和推動。

　　氧化溝在(zai)國(guo)內(nei)外(wai)都(dou)發(fa)展很(hen)快(kuai)。歐州的(de)(de)(de)氧化溝污水(shui)(shui)(shui)廠已(yi)有上千座(zuo)，在(zai)國(guo)內(nei)，從20世紀80年代末(mo)開始在(zai)城市污水(shui)(shui)(shui)和(he)工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中引進國(guo)外(wai)氧化溝的(de)(de)(de)先進技術，從原來的(de)(de)(de)日處理量(liang)3000立方米(mi)到目(mu)前10萬噸以上的(de)(de)(de)污水(shui)(shui)(shui)處理廠已(yi)比較普遍，氧化溝工(gong)藝已(yi)成為我國(guo)城市污水(shui)(shui)(shui)處理的(de)(de)(de)主要工(gong)藝。

　　2.氧化溝脫氮除磷(lin)工藝(yi)

　　2.1 傳統氧化(hua)溝的脫氮除磷

　　傳統(tong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝的(de)(de)(de)脫(tuo)氮，主要是(shi)利用溝內(nei)溶解(jie)氧(yang)(yang)(yang)分布的(de)(de)(de)不(bu)均勻性(xing)，通過合理的(de)(de)(de)設(she)計，使溝中產生交替循環的(de)(de)(de)好氧(yang)(yang)(yang)區(qu)和(he)缺氧(yang)(yang)(yang)區(qu)，從而(er)達到脫(tuo)氮的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。其最(zui)大的(de)(de)(de)優點(dian)是(shi)在(zai)不(bu)外加碳源的(de)(de)(de)情況下在(zai)同(tong)一(yi)溝中實現有機物(wu)和(he)總氮的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)，因此是(shi)非(fei)(fei)常經濟的(de)(de)(de)。但在(zai)同(tong)一(yi)溝中好氧(yang)(yang)(yang)區(qu)與缺氧(yang)(yang)(yang)區(qu)各自的(de)(de)(de)體積和(he)溶解(jie)氧(yang)(yang)(yang)濃度很難準(zhun)確地(di)加以控制，因此對(dui)除(chu)氮的(de)(de)(de)效果是(shi)有限(xian)的(de)(de)(de)，而(er)對(dui)除(chu)磷(lin)幾乎不(bu)起作(zuo)用。另(ling)外，在(zai)傳統(tong)的(de)(de)(de)單(dan)溝式氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝中，微生物(wu)在(zai)好氧(yang)(yang)(yang)-缺氧(yang)(yang)(yang)-好氧(yang)(yang)(yang)短(duan)暫(zan)的(de)(de)(de)經常性(xing)的(de)(de)(de)環境(jing)變化(hua)中使硝(xiao)化(hua)菌(jun)和(he)反硝(xiao)化(hua)菌(jun)群并非(fei)(fei)總是(shi)處于最(zui)佳(jia)的(de)(de)(de)生長代謝環境(jing)中，由此也影響單(dan)位體積構筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)處理能力。

　　隨(sui)著氧(yang)化溝(gou)(gou)(gou)工藝的反(fan)展，目前，在工程應(ying)用中比較(jiao)有代表性的有形(xing)式有：多溝(gou)(gou)(gou)交替式氧(yang)化溝(gou)(gou)(gou)(如三溝(gou)(gou)(gou)式，五溝(gou)(gou)(gou)式)及其改(gai)進型(xing)、卡(ka)魯塞爾(er)氧(yang)化溝(gou)(gou)(gou)及其改(gai)進型(xing)、奧貝爾(er)(Orbal)氧(yang)化溝(gou)(gou)(gou)及其改(gai)進型(xing)、一體化氧(yang)化溝(gou)(gou)(gou)等(deng)。他(ta)們都具有一定的脫氮除磷能力(li)

　　2.2.PI型(xing)氧化溝的脫(tuo)氮(dan)除磷(lin)

　　PI(Phase Isolation)型氧(yang)(yang)化(hua)溝，即交替式和半交替式氧(yang)(yang)化(hua)溝，是七(qi)十年代在丹麥發展起來的(de)，其中包(bao)括DE型、T型和VR型氧(yang)(yang)化(hua)溝，隨著各(ge)國對污水(shui)處理廠出水(shui)氮，磷(lin)含量要求越來越嚴，因而開發出現了功能加強的(de)PI型氧(yang)(yang)化(hua)溝，主要由Kruger公(gong)司(si)與Demmark技(ji)術學院合作開發的(de)，稱為Bio-Denitro和Bio-Denipho工(gong)藝(yi)，這兩種工(gong)藝(yi)都(dou)是根據A/O和A2/O生物脫(tuo)氮除磷(lin)原理，創造缺(que)(que)氧(yang)(yang)/好(hao)氧(yang)(yang)，厭氧(yang)(yang)/缺(que)(que)氧(yang)(yang)/好(hao)氧(yang)(yang)的(de)工(gong)藝(yi)環境(jing)，達到生物脫(tuo)氮除磷(lin)的(de)目(mu)的(de)。

　　2.2.1 DE型、T型氧化溝(gou)脫氮工(gong)藝

　　DE型(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)(gou)(gou)為雙溝(gou)(gou)(gou)系(xi)統，T型(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)(gou)(gou)為三溝(gou)(gou)(gou)系(xi)統，其運行方式(shi)比較(jiao)相(xiang)似，都是通過配水井對(dui)水流(liu)流(liu)向的(de)(de)切換，堰門(men)的(de)(de)起(qi)閉以及曝氣轉刷的(de)(de)調速，在(zai)溝(gou)(gou)(gou)中創造(zao)交替的(de)(de)硝化(hua)，反硝化(hua)條件，以達(da)到脫氮的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。其不同之處在(zai)于DE型(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)(gou)(gou)系(xi)統是二沉池(chi)與(yu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)(gou)(gou)分建(jian)，有獨立的(de)(de)污(wu)泥(ni)回流(liu)系(xi)統;而T型(xing)(xing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝(gou)(gou)(gou)的(de)(de)兩側溝(gou)(gou)(gou)輪流(liu)作為沉淀(dian)池(chi)。

　　西安北石橋污(wu)水(shui)(shui)凈化中(zhong)心采用具有脫(tuo)氮除(chu)磷的(de)DE型氧(yang)化溝(gou)系(xi)統(前加厭氧(yang)池)，一(yi)期(qi)工程處理(li)(li)能力(li)為(wei)(wei)15萬立方米/天，對各階(jie)段處理(li)(li)效果(guo)(guo)實測結果(guo)(guo)表明，DE型氧(yang)化溝(gou)處理(li)(li)城市污(wu)水(shui)(shui)效果(guo)(guo)顯著。COD、TN、TP的(de)總去(qu)除(chu)效率分(fen)別(bie)達到(dao)87.5%-91.6%，63.6%-66.9%，85.0%-93.4%，出水(shui)(shui)TN為(wei)(wei)9.0-10.1mg/l,TP為(wei)(wei)0.42-0.45mg/l,出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質優(you)于國家二(er)級出水(shui)(shui)排(pai)放標準。

　　上述三種PI型氧化溝脫氮(dan)除磷工(gong)藝(yi)都有轉刷(shua)的(de)(de)調(diao)速，活門、出水堰的(de)(de)啟閉切換頻繁的(de)(de)特點，對自動化要(yao)求高，轉刷(shua)利用率低，故在經濟(ji)欠(qian)發達(da)的(de)(de)地區(qu)受到(dao)很大(da)的(de)(de)限制。

　　2.3 奧貝爾氧化溝脫氮除(chu)磷(lin)工藝(yi)

　　Orbal氧化溝(gou)簡稱同心圓(yuan)(yuan)式，它也是分建(jian)式，有單獨二沉池，采用(yong)轉(zhuan)(zhuan)碟曝氣，溝(gou)深較大(da)，它的(de)脫(tuo)氮效果很好(hao)，但除(chu)磷(lin)效率不夠高(gao)，要求(qiu)除(chu)磷(lin)時還需(xu)前加厭氧池。應用(yong)上多為(wei)橢圓(yuan)(yuan)形的(de)三環(huan)(huan)(huan)道(dao)組成(cheng)，三個環(huan)(huan)(huan)道(dao)用(yong)不同的(de)DO(如外環(huan)(huan)(huan)為(wei)0，中(zhong)環(huan)(huan)(huan)為(wei)1，內環(huan)(huan)(huan)為(wei)2)，有利于脫(tuo)氮除(chu)磷(lin)。采用(yong)轉(zhuan)(zhuan)碟曝氣，水深一般在4.0～4.5m,動力效率與轉(zhuan)(zhuan)刷(shua)接近，現已在山東(dong)濰坊、北(bei)京黃村和合肥(fei)王小(xiao)郢(ying)的(de)城(cheng)市污水處理廠應用(yong)。

　　2.4 卡魯(lu)塞爾氧(yang)化溝(gou)脫氮除磷工藝(yi)

　　2.4.1傳統的卡(ka)魯塞(sai)爾氧化溝工(gong)藝

　　卡魯塞爾(Carrousel)氧(yang)化(hua)溝(gou)是1967年由(you)荷(he)蘭的(de)(de)DHV公司開發研(yan)制的(de)(de)。它的(de)(de)研(yan)制目的(de)(de)是為滿足(zu)在較深的(de)(de)氧(yang)化(hua)溝(gou)溝(gou)渠中(zhong)使混(hun)(hun)合液充分混(hun)(hun)合，并能(neng)維持較高的(de)(de)傳質效率，以克服小型氧(yang)化(hua)溝(gou)溝(gou)深較淺，混(hun)(hun)合效果差(cha)等缺陷。至今世界(jie)上已有850多(duo)座Carrousel氧(yang)化(hua)溝(gou)系統正在運行(xing)，實踐

　　證明(ming)該工藝具有投資省(sheng)、處理效(xiao)率(lv)(lv)高、可(ke)靠性好、管理方(fang)便和運(yun)行維護(hu)費用低等優點。Carrousel氧化溝(gou)使用立式表曝機(ji)，曝氣(qi)機(ji)安(an)裝在溝(gou)的(de)(de)一端，因此形成了(le)靠近(jin)曝氣(qi)機(ji)下游(you)(you)的(de)(de)富(fu)氧區和上游(you)(you)的(de)(de)缺(que)氧區，有利于(yu)(yu)生物絮凝，使活性污泥(ni)易(yi)于(yu)(yu)沉降，設計有效(xiao)水(shui)深4.0-4.5米，溝(gou)中(zhong)的(de)(de)流速(su)0.3米/秒(miao)。BOD5的(de)(de)去除(chu)率(lv)(lv)可(ke)達(da)95%-99%，脫(tuo)氮效(xiao)率(lv)(lv)約(yue)為90%，除(chu)磷效(xiao)率(lv)(lv)約(yue)為50%，如投加(jia)鐵鹽，除(chu)磷效(xiao)率(lv)(lv)可(ke)達(da)95%。

　　2.4.2.單級卡(ka)魯塞爾氧化(hua)溝(gou)脫氮除磷工(gong)藝

　　單級卡(ka)魯塞爾(er)氧(yang)化溝(gou)(gou)有(you)(you)兩(liang)種(zhong)(zhong)形式：一(yi)是有(you)(you)缺氧(yang)段(duan)的(de)(de)(de)卡(ka)魯塞爾(er)氧(yang)化溝(gou)(gou)，可(ke)在單一(yi)池內(nei)實現(xian)部分(fen)反(fan)硝(xiao)化作用，使用于有(you)(you)部分(fen)反(fan)硝(xiao)化要(yao)(yao)求，但要(yao)(yao)求不高的(de)(de)(de)場合(he)。另一(yi)種(zhong)(zhong)是卡(ka)魯塞爾(er)A/C工(gong)藝，即(ji)在氧(yang)化溝(gou)(gou)上(shang)游加設厭(yan)氧(yang)池，可(ke)提(ti)高活(huo)(huo)性污泥(ni)的(de)(de)(de)沉(chen)降性能，有(you)(you)效控(kong)制活(huo)(huo)性污泥(ni)膨脹，出水磷(lin)的(de)(de)(de)含(han)量通常在2.0mg/l以(yi)下(xia)。以(yi)上(shang)兩(liang)種(zhong)(zhong)工(gong)藝一(yi)般用于現(xian)有(you)(you)氧(yang)化溝(gou)(gou)的(de)(de)(de)改造(zao)，與標準的(de)(de)(de)卡(ka)魯塞爾(er)氧(yang)化溝(gou)(gou)工(gong)藝相比變(bian)動不大(da)，相當(dang)于傳統活(huo)(huo)性污泥(ni)工(gong)藝的(de)(de)(de)A/O和A2/O工(gong)藝。

　　2.4.3.合建式卡魯塞爾氧(yang)化(hua)溝

　　缺氧(yang)(yang)區(qu)(qu)與好氧(yang)(yang)區(qu)(qu)合建(jian)式氧(yang)(yang)化溝式美國EIMCO公司專(zhuan)為卡魯塞爾(er)系統設計的(de)(de)一種(zhong)先進的(de)(de)生(sheng)物脫氮除(chu)磷工(gong)藝(卡魯塞爾(er)2000型)。它(ta)的(de)(de)構造上的(de)(de)主要改進是(shi)在氧(yang)(yang)化溝內(nei)設置了(le)一個獨立的(de)(de)缺氧(yang)(yang)區(qu)(qu)。缺氧(yang)(yang)區(qu)(qu)回流(liu)渠的(de)(de)端口處裝有一個可(ke)調節(jie)的(de)(de)活(huo)門(men)。根據出(chu)水含(han)氮量的(de)(de)要求，調節(jie)活(huo)門(men)張開程度，可(ke)控制進入缺氧(yang)(yang)區(qu)(qu)的(de)(de)流(liu)量。缺氧(yang)(yang)和好氧(yang)(yang)區(qu)(qu)合建(jian)式氧(yang)(yang)化溝的(de)(de)關鍵在與于(yu)對曝氣設備充氧(yang)(yang)量的(de)(de)控制，必須(xu)保證進入回流(liu)渠處的(de)(de)混合液處于(yu)缺氧(yang)(yang)狀態，為反硝化創造良好環(huan)境(jing)。缺氧(yang)(yang)區(qu)(qu)內(nei)有潛(qian)水攪拌(ban)器(qi)，

　　具有混合和(he)維持污泥懸(xuan)浮(fu)的作用。

　　在卡魯塞爾2000型基礎上增加前置(zhi)厭氧區，可(ke)以達到(dao)脫氮除磷的目的，被稱為(wei)A2/C卡魯塞爾氧化(hua)溝。

　　四(si)階(jie)段卡魯塞(sai)爾Bardenpho系統(tong)在(zai)卡魯塞(sai)爾2000型系統(tong)下(xia)游增加了(le)第二缺氧(yang)池(chi)及再曝氣池(chi)，實現更(geng)高程度的脫氮(dan)。五(wu)階(jie)段卡魯塞(sai)爾Bardenpho系統(tong)在(zai)A2/C卡魯塞(sai)爾系統(tong)的下(xia)游增加了(le)第二缺氧(yang)池(chi)和在(zai)曝氣池(chi)，實現更(geng)高程度的脫氮(dan)和除磷。

　　綜上所述(shu)，厭氧(yang)，缺氧(yang)與好氧(yang)合(he)建的氧(yang)化(hua)溝系統(tong)可(ke)以分為三階(jie)段A2/O系統(tong)以及四、五階(jie)段Bardenpho系統(tong)，這幾(ji)個系統(tong)均是A/O系統(tong)的強化(hua)和(he)反復，因此(ci)這種工藝的脫氮除(chu)磷效果很好，脫氮率達(da)90%-95%。 另外，卡魯塞爾3000型氧(yang)化(hua)溝也有較好的脫氮除(chu)磷效果。在此(ci)不(bu)加以詳述(shu)。

　　2.4.4. 合建式(shi)一體化氧化溝

　　是(shi)指集曝氣、沉(chen)(chen)淀、泥水分(fen)離(li)和污(wu)泥回(hui)流功(gong)能為(wei)一(yi)體，無需建造單獨二沉(chen)(chen)池的氧(yang)化(hua)溝。這種氧(yang)化(hua)溝設有專門的固液(ye)分(fen)離(li)裝置(zhi)和措(cuo)施。它既是(shi)連續進(jin)出(chu)水，又是(shi)合(he)建式，且不用(yong)倒換功(gong)能，從理論(lun)上講最經濟合(he)理，且具(ju)有很好的脫氮除磷效果(guo)。

　　一體(ti)化(hua)氧化(hua)溝除一般氧化(hua)溝所具(ju)有(you)的(de)優點外，還有(you)以(yi)下獨特的(de)優點：

　　①工藝流程短，構筑物和(he)設備少，不設初沉池、調節池和(he)單獨(du)的二沉池;

　　②污泥自動回流，投資少、能耗低、占(zhan)地少、管理簡(jian)便;

　　③造價低，建造快，設備事(shi)故率低，運行管理工作(zuo)量少;

　　④固液分離效果比(bi)一般二次沉淀池高，使系(xi)統(tong)在(zai)較(jiao)大的流量濃度范圍內穩定(ding)運行。

　　3 討論

　　1)提高中小城市污(wu)水治(zhi)理(li)率是(shi)(shi)今后污(wu)水治(zhi)理(li)領域(yu)的(de)(de)重點(dian)，對于(yu)(yu)規模小于(yu)(yu)10萬噸/天的(de)(de)中小型污(wu)水處理(li)廠(chang)來(lai)(lai)說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)溝和SBR是(shi)(shi)首選工(gong)(gong)(gong)藝(yi)，目前(qian)總體(ti)來(lai)(lai)說(shuo)應用最多(duo)的(de)(de)是(shi)(shi)氧(yang)(yang)化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)，在氧(yang)(yang)化(hua)溝各(ge)種工(gong)(gong)(gong)藝(yi)中，考慮其各(ge)自(zi)的(de)(de)特點(dian)及污(wu)水脫(tuo)氮除磷的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，推薦中小城市使用較成(cheng)熟的(de)(de)卡(ka)魯塞(sai)爾氧(yang)(yang)化(hua)溝.對于(yu)(yu)合建式(shi)一體(ti)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)溝，國內應用該工(gong)(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)污(wu)水廠(chang)已超過十余(yu)座，其示范工(gong)(gong)(gong)程(cheng)——四川新都污(wu)水處理(li)廠(chang)己成(cheng)功運行5年多(duo)，是(shi)(shi)未(wei)來(lai)(lai)氧(yang)(yang)化(hua)溝工(gong)(gong)(gong)藝(yi)發(fa)展的(de)(de)一個主要(yao)(yao)方(fang)向。

　　2)近年來(lai)，在氧(yang)化(hua)溝(gou)中嘗(chang)試使用(yong)各種綜合(he)曝(pu)氣(qi)裝置，即(ji)采(cai)用(yong)曝(pu)氣(qi)器與(yu)水下混(hun)合(he)器獨立運行，將(jiang)氧(yang)化(hua)溝(gou)中的水流循環混(hun)合(he)作用(yong)與(yu)曝(pu)氣(qi)傳氧(yang)作用(yong)區分開(kai)來(lai)，使氧(yang)化(hua)溝(gou)中交替(ti)出現缺氧(yang)與(yu)好氧(yang)狀態，已達到脫氮(dan)除磷目的，同時(shi)這(zhe)種運行方(fang)式(shi)還能(neng)(neng)取得節能(neng)(neng)的效(xiao)果。據(ju)報(bao)道，這(zhe)種綜合(he)曝(pu)氣(qi)系統已在國外得到應用(yong)，在國內也可嘗(chang)試并推廣采(cai)用(yong)這(zhe)種綜合(he)曝(pu)氣(qi)設備。

　　3)微孔曝(pu)氣氧化(hua)(hua)溝(gou)工(gong)藝即(ji)保留(liu)了氧化(hua)(hua)溝(gou)沿水流(liu)方向間(jian)斷(duan)曝(pu)氣和循環流(liu)動的特點，又克(ke)服了氧化(hua)(hua)溝(gou)因采用(yong)表面曝(pu)氣機而占地(di)面積大，充氧效(xiao)率低，水流(liu)斷(duan)面流(liu)速不(bu)均，池底易沉淀等不(bu)足，不(bu)失為一種可推廣使用(yong)的工(gong)藝。

　　4)在(zai)土地(di)(di)十分緊(jin)張的地(di)(di)區，在(zai)取得(de)較準確的設計參數的基礎上，可考慮(lv)使(shi)用立體式循環氧化溝(gou)。

　　5)在氧(yang)化(hua)溝(gou)(gou)(gou)(gou)工藝設計(ji)中(zhong)，溝(gou)(gou)(gou)(gou)深(shen)的(de)(de)(de)設計(ji)是一個(ge)很重要的(de)(de)(de)問題，盡管(guan)水(shui)(shui)下推進(jin)(jin)器的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)使(shi)溝(gou)(gou)(gou)(gou)深(shen)有所(suo)提(ti)高(gao)，但也并(bing)非(fei)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)，因(yin)為有效水(shui)(shui)深(shen)的(de)(de)(de)增(zeng)加會引(yin)起(qi)能量模(mo)式(shi)的(de)(de)(de)改變，從(cong)而需增(zeng)加動力設備就不(bu)(bu)同(tong)，引(yin)起(qi)投資和運行費用(yong)(yong)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)。不(bu)(bu)同(tong)地質情況，不(bu)(bu)同(tong)進(jin)(jin)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質及處理要求(qiu)，有不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)溝(gou)(gou)(gou)(gou)深(shen)要求(qiu)。因(yin)此，每一個(ge)選用(yong)(yong)氧(yang)化(hua)溝(gou)(gou)(gou)(gou)工藝的(de)(de)(de)污水(shui)(shui)廠，都(dou)因(yin)根(gen)據(ju)各種(zhong)因(yin)素綜合(he)分析以確定最佳的(de)(de)(de)溝(gou)(gou)(gou)(gou)深(shen)。

　　中(zhong)天恒(heng)遠(yuan)污水(shui)處理(li)設(she)備(bei)聯系(xi)方式：

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