氧化溝處理系統又稱循環式曝氣生物反應池，是20世紀50年代荷蘭的巴斯維爾所開發的一一種污水生物處理技術。氧化溝一般呈環形溝渠狀，平面多為橢圓形或圓形，總長可達幾十米，甚至百米以上。溝深取決於曝氣裝置，一般2.0~6.0m。國內外常用的氧化溝處理系統有卡羅塞氧化溝、交替工作氧化溝系統、二次沉澱池交替運行氧化溝系統和奧巴勒型氧化溝系統等。
基本介紹
- 中文名：氧化溝處理系統
- 外文名：oxidation ditch processing system
- 別稱：循環式曝氣生物反應池
- 開發時間：20世紀50年代
- 常用形式：卡羅塞、奧巴勒型氧化溝系統等
- 氧化溝形狀：一般呈環形溝渠狀
簡介,工作原理與特徵,奧巴勒型氧化溝系統,
簡介
氧化溝處理系統又稱循環式曝氣生物反應池，是20世紀50年代荷蘭的巴斯維爾所開發的一一種污水生物處理技術。圖1所示為氧化溝的平面示意，而圖2所示則為以氧化溝為生物處理單元的污水處理流程。氧化溝採用的曝氣裝置，可分為橫軸曝氣裝置和縱軸曝氣裝置兩種類型。氧化溝曝氣裝置的功能是：（1）向混合液供氧；（2）使混合液中有機污染物、活性污泥、溶解氧三者充分混合、接觸。這兩項是與普通污泥系統相同的。此外，氧化溝對曝氣裝置有一項獨特的要求，及（3）推動水流以一定的流速（不低於0.25m/s）沿池長循環流動，這一項對氧化溝保持它的工藝特徵具有重要的意義。
圖1 氧化溝平面示意圖工作原理與特徵
與普通活性污泥法曝氣生物反應池相比，氧化溝具有下列特徵：
（1）在構造方面
1）氧化溝一般呈環形溝渠狀，平面多為橢圓形或圓形，總長可達幾十米，甚至百米以上。溝深取決於曝氣裝置，一般2.0~6.0m。
2）單池的進水裝置比較簡單，只要設定一根進水管即可，如雙池以上平行工作時，則應設配水井，採用交替工作時，配水井內還要設自動控制裝置，以變換水流方向。
出水一般採用溢流堰式，宜於採用可升降式的，以調節池內水深。採用交替工作系統時，溢流堰應自動啟閉，並與進水裝置相呼應，以控制溝內水流方向。
（2）在水流混合（流態）方面
氧化溝實際上是普通活性污泥法的變形，從圖2可知，它是將普通活性污泥法中的中間隔牆靠進水端的部分截去一段，使混合液從進水端推流至出水端時可以形成大的返混（循環），因此在流態上，氧化溝介於完全混合與推流之間，但主體屬於完全混合態。
圖2 以氧化溝為生物處理單元的污水處理流程污水在溝內流速v平均為0.4m/s，氧化溝總長為L，當L為100m以上時，污水完成一個循環所需時間約為5~20min，如水力停留時間定為24h，則在整個停留時間內要作72~288次循環。可以認為在氧化溝內混合液的水質是幾近一致的，從這個意義來說，氧化溝內的流態是完全混合式的。但是，又具有某些推流式的特徵，如在曝氣裝置的下游，溶解氧濃度從高向低變動，甚至可能出現缺氧段。氧化溝這種獨特的水流狀態，有利於活性污泥的生物凝聚，而且可以將其區分為富氧區，缺氧區，用以進行硝化和反硝化，取得脫氮的效果。
（3）在工藝方面
1）可考慮不設初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內能夠達到好氧穩定的程度。
2）可考慮不單設二次沉澱池，使氧化溝與二次沉澱池合建而省去污泥回流裝置。
3）BOD負荷低，可按延時曝氣方式運行，因此，具有下列優點：a.對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性。b.污泥齡（生物固體平均停留時間）一般可達15~30d，為普通活性污泥系統的3~6倍。可以存活、繁殖世代時間長、增殖速度慢的微生物，如硝化菌等。故在氧化溝內可能產生硝化反應。如運行得當，氧化溝能夠具有反硝化脫氮的效果。c.污泥產率低，且多已達到穩定的程度，無需再進行消化處理。
奧巴勒型氧化溝系統
奧巴勒型氧化溝系統是由多個呈橢圓形同心溝渠組成的氧化溝系統，見圖3。污水首先進入最外環的溝渠，然後依次進入下一層溝渠，最後由位於中心的溝渠流出進入二次沉澱池。這種氧化溝系統多採用3層溝渠，最外層溝渠的容積最大，約為總容積的60%~70%，第二層溝渠為20%~30%，第三層溝渠則僅占有10%左右。運行時，應使外、中、內3層溝渠內混合液的溶解氧保持較大的梯度，如分別為0.1mg/L及2mg/L，這樣既有利於提高充氧效果，也有可能使溝渠具有脫氮除磷的功能。奧巴勒型氧化溝系統在我國也得到了套用，用以處理城鎮污水和石油化工廢水等。
圖3 奧巴勒型氧化溝