氧化沟工艺及案例分析

氧化沟又名连续循环曝气池，是活性污泥法的一种变型，是当前占主导地位的活性污泥污水处理技术。今天，我们就来了解一下氧化沟工艺及其案例分析。

1. 什么是氧化沟工艺?

氧化沟是活性污泥法的一种改型，属延时曝气的一种特殊形式。其基本特征是曝气池呈封闭、环状跑道式，池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置。废水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作不停地循环流动，完成对废水的硝化与反硝化处理。生物氧化沟兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特点。在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。

2. 案例分析

河北某污水处理厂占地5公顷，是我国三沟交替式氧化沟（T型氧化沟）城市二级废水处理厂。该厂设计处理能力为100,000m3／d，其中生活污水和工业废水各占50％，规划服务人口35万。

1) 工艺流程

该污水处理厂工艺流程由三部分组成。

第一部分为机械处理。城市废水通过进水泵前的粗格栅，经过提升泵站提升，由两条管径500mm和一条管径1,000mm的管道送至厂区，再经（细）格栅间、曝气沉砂池、计量室后，进入氧化沟配水井。

第二部分为生物处理。废水经配水井后进入氧化沟（三组平行的氧化沟系统，每组系统的处理能力为33,000m3/d)。沟内设置水平曝气转刷，氧化沟可交替作为好氧池、缺氧池和沉淀池。处理后的水经过集水井，由出水泵站抽升外排。出水可作为生产用水补充水和农业灌溉用水。

第三部分为污泥处理。剩余污泥由氧化沟的中沟经过污泥泵站抽升到污泥浓缩池，浓缩后的污泥经均质池再由带式压滤机脱水，脱水后的污泥饼（含水率低于80％）由无轴螺旋输送器装车外运。整个流程图见图1。

2) 基本设计参数及出水水质标准

3) 氧化沟的组成和运行

该污水处理厂建有三组平行的T型氧化沟系统，采用转刷曝气机进行曝气和混合。每组氧化沟系统的三个沟通过共用沟壁间的连通孔连接，中间沟的转刷连续运转。两侧边沟交替进行曝气氧化、反硝化或沉淀，其中转刷只在曝气阶段和混合反硝化阶段运转。处理后的水在作为沉淀池的边沟中沉淀，经过自动调节出水堰溢出，流入出水泵站。该厂每组T型氧化沟系统示意图见图2。

每组沟的处理能力为33,000m3/d，沟长98m，沟宽73m，水深3.5m，池的容积为19,950m3。

氧化沟上横跨有三座转刷桥，用于安装、维修和保养转刷。每组氧化沟安装转刷曝气机14台，其中高速转刷（单速）8台，位于两端的转刷桥上；双速转刷6台，位于中间的转刷桥上。转刷直径1m，长9m。高速运转时转速72r/min，功率45kW，充氧能力75kgO2/h；低速运行时转速48r/min，功率30kW，主要起混合和推流作用。

在每条沟的中间桥上设有一个溶解氧连续测定探头，将水中的溶解氧值及时反馈至PLC控制器及总控室，由预先编设的程序控制转刷的启闭。

在两条边沟的出水端，设有可调式溢流出水堰，每条边沟有8台出水堰，每组氧化沟共计16台，用于控制出水和调节转刷的浸水深度。

该污水处理厂运行时，可根据要求将运行程序输入PLC中，由可编程控制器按程序切换进水和改变沟内运行方式，以控制整个工艺的运行。在时间控制的基础上，溶解氧控制系统可以根据沟内设定的溶解氧范围自动开启或停止部分转刷的运行，从而达到节约能源的目的。设备厂家提供给该污水处理厂的运行模式有两种，即硝化运行模式和硝化—反硝化模式。硝化状态溶解氧控制浓度为2.0mg/L，反硝化状态溶解氧浓度小于0.5mg/L。按硝化运行模式运行时，只完成氨氮的氧化；按硝化一反硝化模式运行时，可实现生物脱氮。当然，管理人员可以根据水质等的具体情况调整模式。

4) 处理效果

该厂自投入运行以来，出水水质一直优于国家规定的城市废水二级排放标准，取得了比较满意的处理效果。表1是某年全年运行数据的统计结果。

此外，该厂的氧化沟系统在比较高的水力负荷条件下也可获得满意的处理效果，表2是不同水力停留时间下的处理效果。

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