污水处理工程氧化沟工艺.docx

污水处理工程氧化沟工艺 氧化沟是活性污泥工艺中的一大类型，它把连续循环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池的混合液传递水平流速，从而使搅动的混合液在氧化沟内循环流动。它的基本特点是污水在一个首尾相接的闭合沟道中循环流动，沟内设有曝气和推动水流的装置，污水在流动过程中得到净化。 最早的氧化沟是1953年荷兰帕斯威尔开发的，用于处理小城镇污水，当时只有一条沟，水深很浅，处理水量很小，其构造简单，管理方便，处理效果好，因而得到迅速发展，沟的型式不断改进，技术不断创新，出现了各种各样的氧化沟工艺，建成了为数不多的不同规模的城市污水处理厂和工业废水处理厂，到目前为止，全世界已建成氧化沟城市污水处理厂几千座，其中绝大多数是中小型污水厂。在我国，氧化沟已在城市污水处理厂中占很大比重，成为最热门的污水处理工艺之一，目前已有工程实例广为人知的氧化沟工艺主要有：卡鲁塞尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟、奥贝尔氧化沟和一体化氧化沟，它们各有其独特的风格和适用性。 氧化沟的主要特点有： 1.具有广泛的适用性和灵活性：既可以用于中小型污水处理厂，又可以用于较大型污水处理厂；既可以去除有机污染物，又可以脱氮除磷；既可以作为主体工艺取代多项污水处理单元， 也可以只做为曝气设施取代曝气池；既可以机械曝气，也可以鼓风曝气；既可以低负荷运行，也可以高负荷运行。 2.由于绝大多数氧化沟都是采用延时曝气，泥龄长，负荷低，因而去除有机物效率很高，通常出水BOD都能达到20mg/L甚至10mg/L以下，出水SS也很低，出水水质相当好。 3.氧化沟的循环流态和机械点源曝气，决定了沟内溶解氧浓度沿沟长呈梯度变化，在曝气机处溶解氧最低，正确配置曝气机和调节曝气机的运行工况，可以控制沟内某些沟段处于缺氧状态，为污水反硝化创造条件，因此可以说只要是氧化沟就具有脱氮功能，适用于要求脱氮的地方。 4.氧化沟通常不设初沉池和污泥消化池，整个处理工艺非常简单，处理构筑物的规模不及常规活性污泥的一半，操作管理大大简化，这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。 5.氧化沟的循环流态使进入的污水立刻被沟中循环流动的混合液稀释几倍到几十倍，具有很强的抗冲击负荷能力，对水质、水量变化剧烈的中小型污水处理厂很有利。 6.氧化沟存在的溶解浓度使微生物交替处于好氧状态和缺氧状态，而引起污泥膨胀的丝状菌绝大多数是专性好氧菌，在这种环境处于生存劣势，加之不设初沉池增大了污泥中的无机固体比重，提高了污泥的沉淀性能，因而氧化沟可以有效抑制污泥膨胀，解决了多年来困扰常规活性污泥法的一大难题。 7.氧化沟设备基本实现了国产化，在质量上能满足使用要求，价格比国外设备便宜很多，能显著降低设备费用。 卡鲁塞尔氧化沟是我国目前使用最广泛的工艺之一，已建成投产和正建的城镇污水处理厂有几十座，最大规模30万m3/d，其基本结构型式见图。 卡鲁塞尔氧化沟示意图 卡鲁塞尔氧化沟的曝气设备是表曝机，它安装在沟道转弯处。表曝机的转动将水流提升向四周扩散，形成旋涡流并向前推进，它同时发挥着充氧、搅拌和推流的功能，其中大部分能量用于充氧和搅拌，一小部分用于推流，要求保持沟内平均流速大于0.3m/s。在表曝机推动下，整个氧化沟形成一道循环流动的水流，混合液的溶解氧浓度沿沟长变化，当某一沟段的溶解氧值降至0.5mg/L以下，形成缺氧环境，就会出现反硝化工况。 最初的氧化沟是合建式，采用转刷曝气，水深仅1.2～1.5m，后来演变为反应池和二沉池分建，但仍用转刷。1967年荷兰DHV公司开发出卡鲁塞尔氧化沟，把曝气刷改为曝气叶轮，1968年建成世界上第一座卡鲁塞尔氧化沟，其基本结构一直沿用至今。目前全世界已建成卡鲁塞尔氧化沟近千座，最大的在德国一个化工厂，全厂有5个单元，安装了110台曝气叶轮，每台功率132Kw，总处理水量200万m3/d。 卡鲁塞尔氧化沟除具有一般氧化沟的特点外，还有以下特点： 采用叶轮曝气，单台功率可达160Kw，而转刷最大功率只有45Kw，这就减少了设备台数，便于维护管理。 由于曝气设备搅拌能力强，沟深可增大到5m以上，如果采用双层式叶片式曝气机沟深可加大到6m以上，有利于减少占地和保持水温。 运行管理十分简单，一般不需要自动控制，如果采用自控，是为了降低能耗和脱氮。 由于反应池与二沉池分建，使用起来十分灵活，可以替代其他工艺，也可以与其他工艺结合只作为反应池使用。 沟形式可灵活变化，渠道数可多可少（但必须双数），形状可以是传统的沟形，也可是方形、同心圆形，根据地形条件决定。 随着各国对环境要求越来越高，污水脱氮除磷的标准也越来越严，传统的卡鲁塞尔氧化沟已不能适应，于是又开发出卡鲁塞尔2000型、3000型及ACE系统等，下图为卡鲁