氧化溝工藝在污水處理中的應用與研究新進展

溫耀華

（石家莊弘益節能環保技術有限公司 河北石家莊 050000）

1 氧化溝工藝

污水處理技術中的氧化溝工藝是活性污泥處理技術的變形和進化產物，氧化溝工藝所使用的溝渠是首尾相連的循環溝渠，通過曝氣達到溝內污水發生氧化反應的目的，進行污水中BOD的去除，去除率可達97%，是結構簡單、處理效果好的污水處理工藝。氧化溝工藝起源于上世紀50年代的荷蘭，距今已經經過近70年的發展歷程，經過四個優化階段，從第一代氧化溝間歇曝氣、沉淀，到第二代氧化溝采用立式曝氣器、進行硝化和反硝化反應，再到第三代氧化溝近除磷、除氮的處理，進入第四代，氧化溝工藝進化為將二沉淀池加入氧化溝體系形成一體化工藝，可以說正是氧化溝的環流使污水處理效果更佳平穩、高效，降低處理廠人力勞動量，提高污水處理廠處理效率，為氧化溝工藝贏取了廣闊的發展空間。

2 氧化溝工藝在污水處理中的應用現狀

我國自上世紀80年代開始引入氧化溝工藝進行城市、工業污水處理，規模小于10萬噸/天的污水處理廠中，氧化溝工藝是污水處理首選工藝，因為氧化溝工藝中采用循環、延時曝氣技術形式，對于去除污水中BOD、除磷、除氮都有較高的技術成果，能夠滿足中小型污水處理廠的處理需求，常見的氧化溝工藝形式是卡魯塞爾氧化溝和DE型氧化溝，是屬于從第三代氧化溝基礎上發展的氧化溝形式；第四代一體化氧化溝在我國建立已經超過10座，最早的污水處理廠位于四川，已經成功運行超過5年，處理效果良好。目前我國通過氧化溝工藝進行污水處理，已經從原本的3000立方米/天增長至10萬噸/天以上，氧化溝工藝已經成為常見污水處理工藝，未來一體化氧化溝在我國具備更加廣闊的發展空間。

3 氧化溝工藝在污水處理中的研究新進展

3.1 曝氣設備研究進展

曝氣設備對于氧化溝工藝是非常重要的組成部分，肩負著向水中供氧、實現水流循環、保持活性污泥懸浮、充分混合有機物和微生物的作用，因此在曝氣設備上科研人員投入了大量的研究精力。目前傳統的橫軸曝氣和豎軸曝氣設備因能耗量大、供氧率低、故障率高、維修困難等原因逐漸被射流曝氣、微孔曝氣、復葉節流曝氣等新型曝氣設備所取代，射流曝氣有不受氧化溝深度和污水深度影響的優勢，對氧氣的利用率高；微孔曝氣設備具有客服氣壓影響、不易堵塞、氧利用率高的優勢；復葉節流曝氣器具有氧利用率高、檢修難度低、充氧穿透能力強等優勢。

3.2 脫氮除磷結構

傳統氧化溝采用單一水道，利用溝內氧分布不均的特點實現微生物的硝化反應和反硝化反應，進而實現去除有機物、脫氮除磷的作業目的，但在單一水道內充氧區和缺氧區中氧氣含量很難通過設備、工藝進行控制，使得微生物進行的硝化反應和反硝化反應程度不深，無法在最優環境中進行脫氮除磷，這是傳統氧化溝工藝中影響單日處理量和處理效果的重要因素。經過優化和調整的新型氧化溝脫氮除磷結構多采用多溝、隔離等方式將充氧區和缺氧區進行分隔，為微生物硝化、反硝化反應提供充足、穩定的空間和時間，例如DE型和T型氧化溝工藝是采用雙溝和三溝結構進行分隔，在不同的溝內進行微生物硝化反應和反硝化反應；VR型、PI型氧化溝和卡魯塞爾氧化溝是采用構筑物和閥門分隔厭氧區的形式，為微生物單獨隔離出進行厭氧反應的空間，達到提高脫單除磷效率的工藝效果。

3.3 一體化氧化溝

一體化氧化溝是新型的氧化溝形式，將曝氣、沉淀、固液分離、污泥回流功能進行融合，建立一體化氧化溝的污水處理廠不必建造單獨的二沉池就可實現單日處理量和處理效果的提升，是一種符合我國污水處理實際情況和需求的新處理工藝。一體化氧化溝通過設置導流隔墻和水下攪拌、推進器實現對充氧區和缺氧區的分隔，實現污水進入氧化溝后通過微生物充分進行硝化反應和反硝化反應的工藝目的；一體化氧化溝通過側溝或建設中心島進行固液分離，通過船式分離器使混合液進入分離器，從船尾進入氧化溝沉淀區，停留一段時間后實現固液分離，因此不需要設置二次沉淀池。

結語

經過四次進化，氧化溝工藝將活性污泥進行污水處理的工藝發揮到相對較高的程度，形成簡單、高效、管理方便、能耗降低、投資減少、處理效果提升的新型氧化溝工藝，在我國污水處理中有廣泛的應用范圍，逐漸成為中小型污水處理廠的主要工藝和大型污水處理廠中重要的輔助工藝。