淺談氧化溝工藝的應用與發展

摘要：本文在闡述氧化溝工藝特點的基礎上，對其發展進行了綜述，同時指出隨著對該工藝的研究和開發，它必將成為一種很有競爭力的污水處理工藝，擁有良好的發展前景。

關鍵詞：氧化溝 脫氮除磷 污水處理 生物處理

氧化溝技術經過幾十年的發展，在世界各地都得到了廣泛的應用。國內外的應用證明，它是一種工藝簡單，管理方便，投資省，運行費用低，工藝穩定性高，出水水質好的污水處理技術。更為重要的是，氧化溝具有良好的脫氮除磷效果。當前，我國城市污水處理的現狀仍較落后，城市污水處理率在5%～8%之間，而污水排放量則以每年6%～7%的速度增長。因此，因地制宜地推廣氧化溝污水處理技術，特別是新型氧化溝技術的應用具有十分重要的意義[1]。

一、氧化溝技術的工藝概要

隨著氧化溝技術的不斷發展，氧化溝污水處理技術已遠遠超出早先的實踐范圍。它具有多種多樣的工藝參數，功能選擇，構筑物形式以及操作方式。表1主要介紹幾種新型氧化溝污水處理技術。

二、氧化溝技術的廣泛應用

目前，這些新技術已被廣泛應用于城市污水、石油廢水、化工廢水、造紙廢水、印染廢水及食品加工廢水等工業廢水處理中。比如①在造紙廢水處理過程中，有些工廠已經采用了先進的低壓射流系統，使得氧轉移效率高、不堵塞、故障率低、污泥沉淀性能好，并有效降低了廢水處理的動力消耗；②在化纖廢水處理中，氧化溝技術具有處理效率高，污泥少，對水溫、水質、水量的變動有較強適應性等特點，能去除一定量的硫、鋅并具有消泡作用[2]；③在制革廢水生物處理中，氧化溝具有一定的特殊性，在諸多生物處理技術中，氧化溝因其停留時間長、稀釋能力強、適宜于污染負荷低的廢水處理、抗沖擊負荷能力強的特點，被實踐證明是目前較成熟的制革廢水處理工藝[3]；④氧化溝工藝因具有工程造價低、管理方便、自控容易實現且處理成本低、出水水質好、耐沖擊負荷能力強、運行較穩定等優點，在中小城市污水處理廠具有得天獨厚的優勢[4]。

此外，氧化溝最重要最有效的特點就是具有脫氮除磷功效。吳代順，劉黎明等人的研究表明，厭氧-缺氧-氧化溝工藝具有較好的除磷效率，穩定階段TP去除率能夠達到90%，出水TP平均為O.62mg/L；在反應的前30min磷的釋放速度很快，單位MLSS釋磷速率為10.75mg/（g·h），而在30-120min后磷的釋放速率很低，為0.48mg/（g·h）。可見厭氧停留時間60min已經足夠。60～120min釋磷量為O.91mg/L，并沒有出現二次釋磷現象；并且出水TP的濃度與回流污泥中NO3-有較好的相關關系，回流污泥中攜帶的N03-越多，出水中TP含量越高；該工藝COD去除效率較高且穩定[5]。除此之外，周少奇，王平的研究表明側溝式一體化氧化溝具有較好的脫氮效果，有機物去除性能穩定，試驗中出水COD在15.00mg/L以下。在有足夠堿度的條件下，氨氮的去除率在95%以上，具有良好的去污脫氮效果[6]。

三、氧化溝脫氮除磷性能的改善

考慮到氧化溝本身具有獨特的水流形態，脫氮除磷性能可以從如下方面進行改善：（1）合理安排曝氣器進水口，出水口，回流口位置，可以將氧化溝反應區段構建成倒置A2/O脫氮除磷工藝；（2）將氧化溝設計成立面水流循環的形式，盡可能在溝渠內構建一個較嚴格的厭氧區段；（3）確定合適的供氧量，避免因供氧量不足而造成的氨氮硝化不充分或因供氧過度而導致碳源被大量消耗影響反硝化及溶解氧濃度偏高影響厭氧釋磷；（4）確定適宜的水力工作條件，供氧方式，以利于菌膠團的形成和生長，使其微環境脫氮除磷作用充分發揮[7]。

四、未來發展的模式

根據近年來氧化溝污水處理的實際設計及運行情況，氧化溝工藝的未來發展方向應從以下幾個方面來進行：首先，加強氧化溝技術的生物脫氮除磷功能；其次，提高氧化溝中微生物的活性，在氧化溝中投加專一菌種，通過馴化提高微生物的耐毒性沖擊等；最后，提高氧化溝的耐寒、耐毒性能，減少占地面積和工程造價。

參考文獻：

[1]張安龍，陳婕.改良型氧化溝在造紙廢水處理工程中的應用[J].給水排水，2009，35（3）.

[2]王曉華，錢望新，解清杰.氧化溝工藝處理化纖廢水的研究[J].環境工程，2002，20（1）.

[3]隋智慧，曹向禹，強西懷.氧化溝工藝及其在制革廢水處理中的應用[J].中國皮革，2005，34（1）.

[4]張峰.氧化溝工藝處理城市污水[J].水處理技術，2008，34（7）.

[5]吳代順，劉黎明，吳元滿.氧化溝工藝生物除磷試驗研究[J].工業水處理，2008，28（6）.

[6]周少奇，王平.側溝式一體化氧化溝的生物脫氮術[J].華南理工大學學報，2008，36（12）.

[7]汪昆平，鄧榮森，李偉民，王濤.氧化溝脫氮除磷強化途徑[J].重慶建筑大學學報，2006，28（6）.