氧化沟处理技术的优缺点分析

王彦平

摘 要：氧化沟是一种活性污泥处理系统，在日常污水处理过程中具有很高的应用价值，其曝气池呈封闭的沟渠型，这种沟渠具有首尾相连、可循环的特点这使得它在水力流态上不同于传统的活性污泥法。最早的沟渠是由土沟渠，同时加以护坡处理，随着技术的发展，现在氧化沟多数由钢筋混凝土建成，最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术，具有间歇进水间歇进气的特征。氧化沟处理技术应用很广，其优缺点也很明显。

关键词：氧化沟；优点；缺点；工艺改进

1 概述

氧化沟工作的构筑物呈封闭的环形沟渠而得名，同时具有其自身的特性。工作过程中污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，所以也被称为循环曝气池，其工作过程是一个来回循环的过程。氧化沟本质上属于延时曝气系统，一般水力停留时间长，相对来讲有机负荷也低。

氧化沟的第一座污水处理厂于1954年诞生于荷兰，由于其巨大的实用价值使其受到各国的广泛关注，发展十分迅速。截止到目前为止，氧化沟技术经历了四个发展阶段：第一代氧化沟是一种间歇流的处理厂，只是用来处理村镇的污水，结构和工艺都很简单，这一阶段的氧化沟主要是延时曝气系统。第二代氧化沟污水处理能力大大提高，其数量不断增加，规模不断扩大。处理范围也不断扩大，由单纯的处理生活污水扩展到城市污水和工业污水。这一阶段的氧化沟的沟深逐步扩大，同时还考虑到了硝化和反硝化。第三代氧化沟是创新不断的时代，随着科学技术的发展，出现了许多种新型的氧化沟，这一阶段氧化沟最主要的技术特点就是进一步考虑到了利用氧化沟进行除磷脱氮处理，许多新的设计方式和应用应运而生。第四代的氧化沟，这一阶段美国最早提出将二沉淀池直接设置在氧化沟中，形成了一体化氧化沟。

氧化沟的反应池是连环持续性的，其通常在延时曝气条件下使用。氧化沟本身由两个曝气和搅动装置构成，这样促使物质传递起来顺畅，反应池中的液体被充分搅动，流动速度也快。其主要构造包括沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，其整个运行是环形的封闭结构，但可根据实际需要调整其形状，并没有严格的要求。

2 氧化沟的优点分析

氧化沟技术之所以经历如此迅速的发展，主要是由于其优点和巨大的实用性。下面我们对其优点进行分析。

氧化沟法构造更加简单，调节池、初沉池甚至二沉池都可以省略。氧化沟由于结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，所以对污水的处理效果特别好。氧化沟具有推流和完全混合的特点，同时耐冲击负荷能力很强，在处理不易降解的有机物有很强的能力，这样既降低了成本，有提高了污水处理的时效。

其次，氧化沟在溶解过程中具有明显的溶解梯度，在硝化-反硝化生物处理工艺方面能够发挥最大的优势。氧化沟一般包含着推流前进装置且是完全混合的，同时曝气装置能够进行定位，加上本身利用沟渠由上及下的物理特性，所以既可以满足一定的需氧量，还可以补充碱度。这样既可以节省能源，还可以减少化学药品的使用。氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质。

第三，由于氧化沟的整体功率密度较低，在能源节约方面具有一定的先进性。氧化沟的混合液被加速到沟中的平均流速，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度來维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。

3 氧化沟技术的缺点

首先是污泥膨胀问题。一般来讲有的污水中碳水化合物较多，N、P含量不平衡，所以容易导致污泥负荷过高和溶解氧浓度不足的问题，这些都可能引发丝状菌性污泥膨胀。同时还有许多其他原因导致污泥膨胀。缺氧、水温高造成的污泥膨胀，一般可以通过加大曝气量或减少进水量，或适当降低需氧量；如污泥负荷过高，可通过MLSS来调整，必要时可停止进水。总之，不同的污泥膨胀可采取不同的方法来应对。

其次是泡沫问题。一般废水中带有大量油脂，虽然经过处理但不能完全有消除，一些油脂存在污泥中，产生大量泡沫易产生泡沫，加之老化的污泥也容易产生大量的泡沫，更是加剧了这一情况。应对之法是对废水表面喷淋水或除沫剂来达到去除泡沫的目的，或是通过增加污泥浓度和减小曝气量也能有效抑制泡沫现象。同时也可以用泡沫分离法或其他方法去除。总之，所有方法主要目的是减少油脂和老化的污泥。

第三是污泥上浮问题，废水中的油脂使污泥变轻，缺氧使污泥上浮，加上曝气时间长，致使污泥在池中发生高度硝化作用，硝酸盐浓度大大提高，同时产生氮气，使污泥上浮。应对之策是应暂停进水，对污泥予以清除处理，明确污泥上浮的原因，进行相应的操作。可投加混凝剂或惰性物质来改善沉淀性；如果是水的原因应加大回水量；降低曝气机转速应对污泥颗粒过小的问题，减小曝气量应对反硝化，增大回流或排泥量；如发现污泥腐化，应加大曝气量，并设法改善池内水力条件。

第四是流速不均及沉积问题：氧化沟中的混合液在沟内循环流动的流速是比较固定的。一氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，技术上的严格造成氧化沟上部流速较大，而底部流速很小，这样容易导致沟底大量积泥，如不及时处理，氧化沟的容积大大减少，处理污水的能力和水质也会受到影响。加装上、下游导流板是最方便的措施。通过这项技术的运用，可以极大地改善流苏不均问题，防止过多的污泥沉淀。这种方式具有运行灵活、成本低的特点。

最后是对BOD较小的水质完全没有处理能力。氧化沟是一种活性污泥处理系统，其曝气池呈封闭的沟渠型，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠。最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。

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