氧化溝處理技術(shù)的優(yōu)缺點分析

王彥平

摘 要：氧化溝是一種活性污泥處理系統(tǒng)，在日常污水處理過程中具有很高的應用價值，其曝氣池呈封閉的溝渠型，這種溝渠具有首尾相連、可循環(huán)的特點這使得它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法。最早的溝渠是由土溝渠，同時加以護坡處理，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在氧化溝多數(shù)由鋼筋混凝土建成，最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術(shù)，具有間歇進水間歇進氣的特征。氧化溝處理技術(shù)應用很廣，其優(yōu)缺點也很明顯。

關(guān)鍵詞：氧化溝；優(yōu)點；缺點；工藝改進

1 概述

氧化溝工作的構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名，同時具有其自身的特性。工作過程中污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，所以也被稱為循環(huán)曝氣池，其工作過程是一個來回循環(huán)的過程。氧化溝本質(zhì)上屬于延時曝氣系統(tǒng)，一般水力停留時間長，相對來講有機負荷也低。

氧化溝的第一座污水處理廠于1954年誕生于荷蘭，由于其巨大的實用價值使其受到各國的廣泛關(guān)注，發(fā)展十分迅速。截止到目前為止，氧化溝技術(shù)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段：第一代氧化溝是一種間歇流的處理廠，只是用來處理村鎮(zhèn)的污水，結(jié)構(gòu)和工藝都很簡單，這一階段的氧化溝主要是延時曝氣系統(tǒng)。第二代氧化溝污水處理能力大大提高，其數(shù)量不斷增加，規(guī)模不斷擴大。處理范圍也不斷擴大，由單純的處理生活污水擴展到城市污水和工業(yè)污水。這一階段的氧化溝的溝深逐步擴大，同時還考慮到了硝化和反硝化。第三代氧化溝是創(chuàng)新不斷的時代，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多種新型的氧化溝，這一階段氧化溝最主要的技術(shù)特點就是進一步考慮到了利用氧化溝進行除磷脫氮處理，許多新的設(shè)計方式和應用應運而生。第四代的氧化溝，這一階段美國最早提出將二沉淀池直接設(shè)置在氧化溝中，形成了一體化氧化溝。

氧化溝的反應池是連環(huán)持續(xù)性的，其通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝本身由兩個曝氣和攪動裝置構(gòu)成，這樣促使物質(zhì)傳遞起來順暢，反應池中的液體被充分攪動，流動速度也快。其主要構(gòu)造包括溝體、曝氣設(shè)備、進出水裝置、導流和混合設(shè)備組成，其整個運行是環(huán)形的封閉結(jié)構(gòu)，但可根據(jù)實際需要調(diào)整其形狀，并沒有嚴格的要求。

2 氧化溝的優(yōu)點分析

氧化溝技術(shù)之所以經(jīng)歷如此迅速的發(fā)展，主要是由于其優(yōu)點和巨大的實用性。下面我們對其優(yōu)點進行分析。

氧化溝法構(gòu)造更加簡單，調(diào)節(jié)池、初沉池甚至二沉池都可以省略。氧化溝由于結(jié)合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，所以對污水的處理效果特別好。氧化溝具有推流和完全混合的特點，同時耐沖擊負荷能力很強，在處理不易降解的有機物有很強的能力，這樣既降低了成本，有提高了污水處理的時效。

其次，氧化溝在溶解過程中具有明顯的溶解梯度，在硝化-反硝化生物處理工藝方面能夠發(fā)揮最大的優(yōu)勢。氧化溝一般包含著推流前進裝置且是完全混合的，同時曝氣裝置能夠進行定位，加上本身利用溝渠由上及下的物理特性，所以既可以滿足一定的需氧量，還可以補充堿度。這樣既可以節(jié)省能源，還可以減少化學藥品的使用。氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)。

第三，由于氧化溝的整體功率密度較低，在能源節(jié)約方面具有一定的先進性。氧化溝的混合液被加速到溝中的平均流速，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態(tài)。

3 氧化溝技術(shù)的缺點

首先是污泥膨脹問題。一般來講有的污水中碳水化合物較多，N、P含量不平衡，所以容易導致污泥負荷過高和溶解氧濃度不足的問題，這些都可能引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹。同時還有許多其他原因?qū)е挛勰嗯蛎?。缺氧、水溫高造成的污泥膨脹，一般可以通過加大曝氣量或減少進水量，或適當降低需氧量；如污泥負荷過高，可通過MLSS來調(diào)整，必要時可停止進水?？傊?，不同的污泥膨脹可采取不同的方法來應對。

其次是泡沫問題。一般廢水中帶有大量油脂，雖然經(jīng)過處理但不能完全有消除，一些油脂存在污泥中，產(chǎn)生大量泡沫易產(chǎn)生泡沫，加之老化的污泥也容易產(chǎn)生大量的泡沫，更是加劇了這一情況。應對之法是對廢水表面噴淋水或除沫劑來達到去除泡沫的目的，或是通過增加污泥濃度和減小曝氣量也能有效抑制泡沫現(xiàn)象。同時也可以用泡沫分離法或其他方法去除。總之，所有方法主要目的是減少油脂和老化的污泥。

第三是污泥上浮問題，廢水中的油脂使污泥變輕，缺氧使污泥上浮，加上曝氣時間長，致使污泥在池中發(fā)生高度硝化作用，硝酸鹽濃度大大提高，同時產(chǎn)生氮氣，使污泥上浮。應對之策是應暫停進水，對污泥予以清除處理，明確污泥上浮的原因，進行相應的操作?？赏都踊炷齽┗蚨栊晕镔|(zhì)來改善沉淀性；如果是水的原因應加大回水量；降低曝氣機轉(zhuǎn)速應對污泥顆粒過小的問題，減小曝氣量應對反硝化，增大回流或排泥量；如發(fā)現(xiàn)污泥腐化，應加大曝氣量，并設(shè)法改善池內(nèi)水力條件。

第四是流速不均及沉積問題：氧化溝中的混合液在溝內(nèi)循環(huán)流動的流速是比較固定的。一氧化溝的曝氣設(shè)備一般為曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤，技術(shù)上的嚴格造成氧化溝上部流速較大，而底部流速很小，這樣容易導致溝底大量積泥，如不及時處理，氧化溝的容積大大減少，處理污水的能力和水質(zhì)也會受到影響。加裝上、下游導流板是最方便的措施。通過這項技術(shù)的運用，可以極大地改善流蘇不均問題，防止過多的污泥沉淀。這種方式具有運行靈活、成本低的特點。

最后是對BOD較小的水質(zhì)完全沒有處理能力。氧化溝是一種活性污泥處理系統(tǒng)，其曝氣池呈封閉的溝渠型，它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠。最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護坡處理的土溝渠，從這一點上來說，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術(shù)。

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