氧化溝處理技術的優缺點分析

王彥平

摘 要：氧化溝是一種活性污泥處理系統，在日常污水處理過程中具有很高的應用價值，其曝氣池呈封閉的溝渠型，這種溝渠具有首尾相連、可循環的特點這使得它在水力流態上不同于傳統的活性污泥法。最早的溝渠是由土溝渠，同時加以護坡處理，隨著技術的發展，現在氧化溝多數由鋼筋混凝土建成，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，具有間歇進水間歇進氣的特征。氧化溝處理技術應用很廣，其優缺點也很明顯。

關鍵詞：氧化溝；優點；缺點；工藝改進

1 概述

氧化溝工作的構筑物呈封閉的環形溝渠而得名，同時具有其自身的特性。工作過程中污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動，所以也被稱為循環曝氣池，其工作過程是一個來回循環的過程。氧化溝本質上屬于延時曝氣系統，一般水力停留時間長，相對來講有機負荷也低。

氧化溝的第一座污水處理廠于1954年誕生于荷蘭，由于其巨大的實用價值使其受到各國的廣泛關注，發展十分迅速。截止到目前為止，氧化溝技術經歷了四個發展階段：第一代氧化溝是一種間歇流的處理廠，只是用來處理村鎮的污水，結構和工藝都很簡單，這一階段的氧化溝主要是延時曝氣系統。第二代氧化溝污水處理能力大大提高，其數量不斷增加，規模不斷擴大。處理范圍也不斷擴大，由單純的處理生活污水擴展到城市污水和工業污水。這一階段的氧化溝的溝深逐步擴大，同時還考慮到了硝化和反硝化。第三代氧化溝是創新不斷的時代，隨著科學技術的發展，出現了許多種新型的氧化溝，這一階段氧化溝最主要的技術特點就是進一步考慮到了利用氧化溝進行除磷脫氮處理，許多新的設計方式和應用應運而生。第四代的氧化溝，這一階段美國最早提出將二沉淀池直接設置在氧化溝中，形成了一體化氧化溝。

氧化溝的反應池是連環持續性的，其通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝本身由兩個曝氣和攪動裝置構成，這樣促使物質傳遞起來順暢，反應池中的液體被充分攪動，流動速度也快。其主要構造包括溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，其整個運行是環形的封閉結構，但可根據實際需要調整其形狀，并沒有嚴格的要求。

2 氧化溝的優點分析

氧化溝技術之所以經歷如此迅速的發展，主要是由于其優點和巨大的實用性。下面我們對其優點進行分析。

氧化溝法構造更加簡單，調節池、初沉池甚至二沉池都可以省略。氧化溝由于結合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，所以對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，同時耐沖擊負荷能力很強，在處理不易降解的有機物有很強的能力，這樣既降低了成本，有提高了污水處理的時效。

其次，氧化溝在溶解過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揮最大的優勢。氧化溝一般包含著推流前進裝置且是完全混合的，同時曝氣裝置能夠進行定位，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，還可以補充堿度。這樣既可以節省能源，還可以減少化學藥品的使用。氧化溝溝內功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質。

第三，由于氧化溝的整體功率密度較低，在能源節約方面具有一定的先進性。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以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態。

3 氧化溝技術的缺點

首先是污泥膨脹問題。一般來講有的污水中碳水化合物較多，N、P含量不平衡，所以容易導致污泥負荷過高和溶解氧濃度不足的問題，這些都可能引發絲狀菌性污泥膨脹。同時還有許多其他原因導致污泥膨脹。缺氧、水溫高造成的污泥膨脹，一般可以通過加大曝氣量或減少進水量，或適當降低需氧量；如污泥負荷過高，可通過MLSS來調整，必要時可停止進水。總之，不同的污泥膨脹可采取不同的方法來應對。

其次是泡沫問題。一般廢水中帶有大量油脂，雖然經過處理但不能完全有消除，一些油脂存在污泥中，產生大量泡沫易產生泡沫，加之老化的污泥也容易產生大量的泡沫，更是加劇了這一情況。應對之法是對廢水表面噴淋水或除沫劑來達到去除泡沫的目的，或是通過增加污泥濃度和減小曝氣量也能有效抑制泡沫現象。同時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。

第三是污泥上浮問題，廢水中的油脂使污泥變輕，缺氧使污泥上浮，加上曝氣時間長，致使污泥在池中發生高度硝化作用，硝酸鹽濃度大大提高，同時產生氮氣，使污泥上浮。應對之策是應暫停進水，對污泥予以清除處理，明確污泥上浮的原因，進行相應的操作。可投加混凝劑或惰性物質來改善沉淀性；如果是水的原因應加大回水量；降低曝氣機轉速應對污泥顆粒過小的問題，減小曝氣量應對反硝化，增大回流或排泥量；如發現污泥腐化，應加大曝氣量，并設法改善池內水力條件。

第四是流速不均及沉積問題：氧化溝中的混合液在溝內循環流動的流速是比較固定的。一氧化溝的曝氣設備一般為曝氣轉刷和曝氣轉盤，技術上的嚴格造成氧化溝上部流速較大，而底部流速很小，這樣容易導致溝底大量積泥，如不及時處理，氧化溝的容積大大減少，處理污水的能力和水質也會受到影響。加裝上、下游導流板是最方便的措施。通過這項技術的運用，可以極大地改善流蘇不均問題，防止過多的污泥沉淀。這種方式具有運行靈活、成本低的特點。

最后是對BOD較小的水質完全沒有處理能力。氧化溝是一種活性污泥處理系統，其曝氣池呈封閉的溝渠型，它是一種首尾相連的循環流曝氣溝渠。最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護坡處理的土溝渠，從這一點上來說，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術。

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