污水处理之氧化沟的工艺特点及发展应用型式详解

介绍了发展氧化沟工艺及其特点和主要运行类型:交替氧化沟、半交替氧化沟、连续工作分割氧化沟、连续工作组合氧化沟和微曝气氧化沟。介绍了发展氧化沟不同运行方式的优点、运行方式和用途。分析氧化沟工艺设计和应用中的缺点和问题；提出了氧化沟处理生活废水和工业废水的改进措施和发展趋势。

OxioDich(OD)，也称为连续循环反应器(ContinuousLoopReactor，CLR)，是活性污泥工艺的变体，属于扩展曝气活性污泥工艺。1920年，在英国谢菲尔德建造了一座沟形污水处理厂，由桨叶式曝气机充氧。然而，曝气效果并不理想，被认为是现代氧化沟的雏形。1954年， 条氧化沟在荷兰海牙北部的沃尔施滕(Voorschoten)成功建造并测试。其基本特征是跑道式循环混合曝气池。这项技术是由荷兰 卫生研究所(TNO)的Adot开发的；帕斯维尔教授发明了它，所以它被命名为帕斯维尔氧化沟。从那时起，就有了一个特殊的术语“氧化沟”。此后，氧化沟得到了广泛的应用和持续的使用，突出了它在污水处理中的独特性和优异的处理效果，赢得了世界的青睐。

中国在20世纪80年代开始引进和研究这项技术，现在它已经越来越多地应用于城市废水和工业废水的处理，如石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水和食品加工废水。

氧化沟工艺的特点

氧化沟工艺是一种定向控制曝气搅拌装置，将水平速度传递给混合液，使搅拌后的混合液在氧化沟封闭通道内循环。它具有独特的水力流态和独特的优势。

1.1具有活塞流和完全混合的特点，能有效克服短流，提高缓冲能力

混合液在反应罐内循环时，短时间内(如一个循环)处于活塞流状态，长时间内(如多个循环)处于混合状态。同时，污水在沟渠中的停留时间相对较长，这就要求沟渠中有较大的循环流量(一般是污水流入流量的几倍甚至几十倍)。进入沟渠的污水立即被大量循环液体混合稀释。因此，氧化沟不仅可以防止短流，而且可以提供较大的稀释倍数，从而提高缓冲能力，具有较强的抗冲击负荷能力，并且对不易降解的有机物具有良好的处理能力。

1.2具有明显的溶解氧浓度梯度，有利于硝化反硝化生物处理条件的形成。

混合溶液的溶解氧浓度在曝气区相对较高，然后在循环流中逐渐降低，直到下游区的溶解氧浓度非常低，基本处于缺氧状态，显示出明显的溶解氧浓度梯度，从而形成有利于脱氮的硝化反硝化条件，同时硝化过程中消耗的碱度可以很好地被反硝化补充。

1.3功率密度分布不均匀有利于氧气传质、液体混合和污泥絮凝

由于氧化沟曝气设备布置不均匀，氧化沟有两个能量区:一个是带曝气设备的高能区，另一个是无曝气的低能区。两者之间的过渡带可视为能量从高到低的耗散过程。高能区通常具有大于100s-1的平均速度梯度(g)；低能区的平均速度梯度通常小于30s-1。当体系中的G值较低时，混合液中的固体能产生良好的生物絮凝作用。这样，氧化沟的非曝气部分为絮凝提供了有利条件。氧化沟比其他生物处理系统具有更高的处理能力。其重要原因在于其独特的水力混合性能，在改造工程中发挥着重要作用

氧化沟嘴的基本特征是曝气池呈封闭沟状，沟的形状和结构各不相同。沟渠可以是圆形或椭圆形的，可以是单沟渠系统或多沟渠系统。多通道系统可以是一组大小相同的平行沟渠，也可以是一组相互连通的同心环形沟渠。二沉池有单独的沟渠和联合沟渠。氧化沟运行的灵活性还表现在曝气器的曝气强度可以通过自由改变出水堰的高度来调节，以达到不同的增氧效果。

1.6工艺流程简单，结构少，易于管理。

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氧化沟的水力停留时间和污泥龄比普通生物处理方法长。悬浮有机物和溶解有机物可以同时完全稳定，因此氧化沟不需要设置初沉池。由于氧化沟工艺污泥龄长、负荷低，排出的剩余污泥高度稳定，剩余污泥量也很少，因此不再需要在消化池中消化。尽管氧化沟中使用的水力停留时间相对较长，但总占地面积并没有增加，而是可以减少。

1.7低负荷、长污泥龄和长水力停留时间

使氧化沟出水水质良好，污泥产量少，污泥性质稳定。

氧化沟工艺应用类型

氧化沟自创建以来，以其卓越的处理能力和简单的维护和管理吸引了全世界的关注。现在发展有两种组合形式(单独或与沉淀池组合)、三种工作模式(交替、半交替和连续)和20多种类型。