氧化沟处理废水工艺，详细讲解
氧化沟的发展
第一座氧化沟污水处理厂于1954年在荷兰建成，是服务人口仅360人的小规模的间歇运行的氧化沟。曝气、沉淀和污泥稳定等过程在一个构筑物内完成。20世纪50年代以来，特别是最近20年，氧化沟技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等地得到了迅速推广。这些氧化沟已与原始的氧化沟大不相同，都是连续运行的，用于处理生活污水和工业废水。
氧化沟主要的使用案例
1.中石化上海石化水质净化厂四期扩建项目
2.阿克苏诺贝尔化学品（宁波）有限公司污水处理厂
1.广西来宾东糖迁江有限公司污水处理厂
2.广西都安永鑫糖业有限公司污水处理厂
据E2O环境平台公布的数据显示，全国范围内已建成运营的污水处理厂数量约4000座，这其中有统计数据的污水处理工艺大约30种左右，而排名第一的工艺就是氧化沟工艺，约占市场20%的分比。
氧化沟技术的发展和特点
1.氧化沟（oxidation ditch）简介
氧化沟（oxidation ditch）又名氧化渠，实际上它是活性污泥的一种变型 因为污水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动，有人称其为 循环曝气池 无终端的曝气系统。
2.氧化沟技术的发展
氧化沟工艺是 20 世纪 50 年代由荷兰卫生工程研究所（TNO ）的帕斯维尔（A.Pasveer）博士通过研究和设计首先开发的。第一座氧化沟污水处理厂是帕斯维尔于1954 年在荷兰的伏肖汀（Voorshoten）建造的，服务人口仅为 360 人。
它将曝气、 沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体，间歇运行， BOD5 去除率高达97%，管理十分方便，运行效果稳定，适用于中小村镇的污水处理。这种类型的氧化沟因其设计者而被命名为 “帕斯维尔沟”。
60 年代起，这项技术在欧洲、 大洋洲、 北美和南非等各国得到了迅速推广和应用，工艺上和构造上也有了很大的发展和改进。据不完全统计，目前英国业已兴建了 300 多座氧化沟污水处理厂，美国已有500 多座这样的污水处理厂。氧化沟的处理能力为500 万－1000 万人口当量，既能用于生活污水处理，也能用于城市污水和工业废水的处理。
目前，此项技术已被广泛应用于城市污水，石油废水、 化工废水、 造纸废水、 印染废水、 食品加工废水等的工业废水处理之中。我国从80 年代初开始做过一些研究和应用工作，但相比之下，这项技术在我国的发展还是比较缓慢的。
3.氧化沟的特点
（1）简化了预处理。
氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法厂，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可不设初沉池，污泥不需要进行厌氧消化。
（2）占地面积少。
因为在流程中省略了初沉池、 污泥消化池，有时还省略了二沉池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小。
（3）具有推流式流态的特征。
氧化沟具有推流特性，使得溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、 缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以取得较好的脱氮除磷效果。
（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。
4.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心的互相连通的沟渠（如奥贝尔氧化沟），也可以是互相平行、 尺寸相同的一组沟渠（如三沟式氧化沟），有与二沉池分建的氧化沟，也有合建的氧化沟。
（2）氧化沟的曝气设备的多样性。
常用的曝气装置有转刷、 转盘和微孔曝气等。
（3）曝气强度的可调节型。
氧化沟的曝气强度可以调节，其一是通过出水溢流堰调节堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，改变氧量已适应运行的需要。淹没深度的变化对于曝气设备的推动力也会产生影响，从而也可对水的流速起一定的调节作用。其二是通过曝气器的转速进行调节，从而可以调整曝气强度和推动力。
现行氧化沟的主要类型
1.普通氧化沟的原理和工艺
普通氧化沟属低负荷延时活性污泥法。能较适应水质和水量的变化，水温接近5℃的低温也可得到稳定的处理效果。剩余活性污泥经好氧分解，稳定程度高，剩余污泥量少，适于小规模污水的处理，常用曝气转刷充氧和推动水流，保持污泥处于悬浮状态。
2.普通氧化沟的特点
（1）在低污泥负荷下运行，能接受水质和水量的变化，水温接近5℃的低温也可以得到稳定的处理效果。
(2) 氨氮的去除率为70%左右。
(3) 氧化沟内的混合特性，混合液溶解氧浓度，自曝气设备开始，沿水流方向逐渐减少，而MLSS浓度、BOD、SS、碱度等在沟内各点几乎相等。
(4) 剩余污泥经好氧分解，比普通活性污泥法稳定程度高。
(5) 由于水力停留时间长和水深浅， 占地面积较大。
1.奥贝尔氧化沟的原理和工艺
奥贝尔氧化沟一般由3 条同心园形或椭圆形渠道组成，各渠道之间相通，进水先引入最外的渠道，在其中不断循环的同时，依次进入下一个渠道，相当于一系列完全混合反应池串联在一起，最后从中心的渠道排出。曝气设备多采用曝气转盘，转盘的数量取决于渠内的溶解氧量。
2.奥贝尔氧化沟的技术特点
（1）一般由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数十次。
（2）污水最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。
（3）在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。
（4）三个廊道的溶解氧分别控制为0~0.3mg/L 、0.5~1.5mg/L 、2~3mg/L，第一沟（外沟）内将含碳有机物氧化、反硝化及大部分硝化。第二沟（中沟）进一步去除剩余的BOD或继续完成硝化。第三沟（内沟）保证出水中有足够的溶解氧带人二沉池。溶解氧浓度的分布方式，使氧化沟具有脱氮性能。
1.卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟的原理和工艺
卡鲁塞尔 2000 氧化沟系统是由美国盐湖城 EIMCO公司研制的一种具有内部前置反硝化功能的氧化沟工艺。该工艺运行过程中，借助于安装在反硝化区的螺旋桨将混合液循环至前置前置反硝化区（不需循环泵）。
2.卡鲁塞尔氧化沟的特点
卡鲁塞尔氧化沟是一种多沟串联系统。采用垂直安装低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，安装在一端或中间。靠近曝气器下游为富氧区，靠近曝气器上游为缺氧区。进水与回流活性污泥混合后沿箭头方向在沟内循环流动。沟内流速约0.3m/s。废水多次经富氧区和缺氧区可创造良好的生物脱氮环境。
卡鲁塞尔氧化沟BOD去除率可达95% ~99%，脱氮率可达90 %、除磷率约50 %，如投加铁盐除磷率可达95%。
1.交替工作氧化沟的原理和工艺
交替式工作氧化沟是由丹麦克鲁格（Kruger）公司研制，该工艺造价低，易于维护，通常有双沟交替和三沟交替（T型氧化沟）的氧化沟系统和半交替工作式氧化沟。
2.交替工作氧化沟的特点
（1）2池交替工作型氧化沟：由相同容积的A和B两池组成，串联运行，交替作为曝气池和沉淀池，不需设污泥回流系统。一般以8h为一个运行周期。此系统可得十分优质的出水和稳定的污泥。缺点是曝气转刷的利用率仅为37.5%。
（2）3池交替工作型氧化沟：由相同容积的A、B和C池组成。两侧的A和C池交替作为曝气池和沉淀池，中间的B池一直为曝气池。原水交替进入A池或C池，处理水则相应地从作为沉淀池的C池或A池流出。这样可提高曝气转刷的利用率可达58%左右。不需污泥回流系统。BOD去除和脱氮效果良好。
1.DE型氧化沟的原理和工艺
双沟交替氧化沟两池体积相同，水流相通，以保证两池的水深相等，不设二沉池。通过曝气转刷的旋转方向来使两部分交替作为曝气区和沉淀区。处理过程中，进水和出水都是连续的，但曝气转刷的工作则是间歇的，其在单个工作周期的利用率仅为 40%左右。目前双沟式氧化沟虽然得到了广泛的应用，但其设备利用率差的缺点制约了其发展。
2.DE型氧化沟的特点
双沟DE型氧化沟的特点提在氧化沟前设置厌氧生物选择器（池）和双沟交替工作。
1.鼓风曝气氧化沟的原理和工艺
将充氧设备与水流推动设备分开设置的一种新型氧化沟。鼓风机供气、高效微孔曝气器充氧、潜水推进器推流。
氧化沟前设置厌氧池，厌氧池设潜水搅拌器，防止污泥沉淀。混合液由厌氧池进入鼓风曝气氧化沟，与氧化沟内混合液充分混合稀释，在沟道内循环流动，在沟道内的缺氧段进行脱氮。氧化沟出水在二沉池进行固液分离，部分污泥回流至厌氧池，剩余污泥经浓缩和脱水后外运处理。
2.鼓风曝气氧化沟的特点
（1）可根据进水水质、水量的变化，通过调节鼓风机装置可使供给氧化沟的空气量与之适应。
（2）可通过开停曝气器的个数，调整氧化沟缺氧段和好氧段的长度， 以适应不同进水水质的需要。
（3）氧的利用率和动力效率高，使曝气设备装机容量及能耗均相应减少，并可防止活性污泥在氧化沟内沉淀。
（4）可采用较大的水深，一般为6.0m，节省占地面积，同时，由于曝气器的充氧能力随水深的增加而增加，有利于节电。
氧化沟的未来发展方向
1.加强反应器的生物除磷脱氮功能。
至今氧化沟系统多为活性污泥法,可以借鉴生物膜理论，提高单位反应器的微生物总量 高效除磷脱氮是氧化沟技术的研究的主要方向
2.提高氧化沟中微生物的活性。
提高氧化沟中微生物的耐毒性冲击是氧化沟技术研究的潜在方向
3.提高氧化沟设备的性能和监控技术使氧化沟系统进一步节能提高曝气器的充氧效率及水下推进器的性能，同时减少维修；同时对 DO ORP等目标进行智能监控，这是氧化沟技术发展的主要方向。
4.提高氧化沟的耐寒，减少占地面积和工程造价，使其得到更广泛的应用。
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文章部分图片来源于百度图片，小七整理
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