氧化溝處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)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(guò)程中具有很高的應(yīng)用價(jià)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(diǎn)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(shí)加以護(hù)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(jìn)水間歇進(jìn)氣的特征。氧化溝處理技術(shù)應(yīng)用很廣，其優(yōu)缺點(diǎn)也很明顯。

關(guān)鍵詞：氧化溝；優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)；工藝改進(jìn)

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(shí)具有其自身的特性。工作過(guò)程中污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動(dòng)，所以也被稱(chēng)為循環(huán)曝氣池，其工作過(guò)程是一個(gè)來(lái)回循環(huán)的過(guò)程。氧化溝本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)，一般水力停留時(shí)間長(zhǎng)，相對(duì)來(lái)講有機(jī)負(fù)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(shí)用價(jià)值使其受到各國(guó)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(gè)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(lái)處理村鎮(zhèn)的污水，結(jié)構(gòu)和工藝都很簡(jiǎn)單，這一階段的氧化溝主要是延時(shí)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(kuò)大。處理范圍也不斷擴(kuò)大，由單純的處理生活污水?dāng)U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(kuò)大，同時(shí)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(shí)代，隨著科學(xué)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(diǎn)就是進(jìn)一步考慮到了利用氧化溝進(jìn)行除磷脫氮處理，許多新的設(shè)計(jì)方式和應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。第四代的氧化溝，這一階段美國(guó)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(yīng)池是連環(huán)持續(xù)性的，其通常在延時(shí)曝氣條件下使用。氧化溝本身由兩個(gè)曝氣和攪動(dòng)裝置構(gòu)成，這樣促使物質(zhì)傳遞起來(lái)順暢，反應(yīng)池中的液體被充分?jǐn)噭?dòng)，流動(dòng)速度也快。其主要構(gòu)造包括溝體、曝氣設(shè)備、進(jìn)出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，其整個(gè)運(yùn)行是環(huán)形的封閉結(jié)構(gòu)，但可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整其形狀，并沒(méi)有嚴(yán)格的要求。

2 氧化溝的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)和巨大的實(shí)用性。下面我們對(duì)其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析。

氧化溝法構(gòu)造更加簡(jiǎn)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(duì)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(diǎn)，同時(shí)耐沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng)，在處理不易降解的有機(jī)物有很強(qiáng)的能力，這樣既降低了成本，有提高了污水處理的時(shí)效。

其次，氧化溝在溶解過(guò)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(shì)。氧化溝一般包含著推流前進(jìn)裝置且是完全混合的，同時(shí)曝氣裝置能夠進(jìn)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(bǔ)充堿度。這樣既可以節(jié)省能源，還可以減少化學(xué)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(jìn)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(lái)維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。

3 氧化溝技術(shù)的缺點(diǎn)

首先是污泥膨脹問(wèn)題。一般來(lái)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(dǎo)致污泥負(fù)荷過(guò)高和溶解氧濃度不足的問(wèn)題，這些都可能引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹。同時(shí)還有許多其他原因?qū)е挛勰嗯蛎洝Ｈ毖酢⑺疁馗咴斐傻奈勰嗯蛎洠话憧梢酝ㄟ^(guò)加大曝氣量或減少進(jìn)水量，或適當(dāng)降低需氧量；如污泥負(fù)荷過(guò)高，可通過(guò)MLSS來(lái)調(diào)整，必要時(shí)可停止進(jìn)水。總之，不同的污泥膨脹可采取不同的方法來(lái)應(yīng)對(duì)。

其次是泡沫問(wèn)題。一般廢水中帶有大量油脂，雖然經(jīng)過(guò)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(yīng)對(duì)之法是對(duì)廢水表面噴淋水或除沫劑來(lái)達(dá)到去除泡沫的目的，或是通過(guò)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(shí)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(wèn)題，廢水中的油脂使污泥變輕，缺氧使污泥上浮，加上曝氣時(shí)間長(zhǎng)，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(shí)產(chǎn)生氮?dú)猓刮勰嗌细　?yīng)對(duì)之策是應(yīng)暫停進(jìn)水，對(duì)污泥予以清除處理，明確污泥上浮的原因，進(jìn)行相應(yīng)的操作。可投加混凝劑或惰性物質(zhì)來(lái)改善沉淀性；如果是水的原因應(yīng)加大回水量；降低曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)對(duì)污泥顆粒過(guò)小的問(wèn)題，減小曝氣量應(yīng)對(duì)反硝化，增大回流或排泥量；如發(fā)現(xiàn)污泥腐化，應(yīng)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(wèn)題：氧化溝中的混合液在溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)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(pán)，技術(shù)上的嚴(yán)格造成氧化溝上部流速較大，而底部流速很小，這樣容易導(dǎo)致溝底大量積泥，如不及時(shí)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(huì)受到影響。加裝上、下游導(dǎo)流板是最方便的措施。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，可以極大地改善流蘇不均問(wèn)題，防止過(guò)多的污泥沉淀。這種方式具有運(yùn)行靈活、成本低的特點(diǎn)。

最后是對(duì)BOD較小的水質(zhì)完全沒(méi)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(hù)坡處理的土溝渠，從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術(shù)。

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