氧化溝工藝在污水處理中的應用研究

徐陳輝

摘要：改革開放以來，中國的經濟得到飛速發展，城市的建設腳步日益加快，城市的面積日益擴大，對工業生產提出了更高的要求。高要求下提出了高生產的要求，隨之而來的是大量污水和廢物的排放，對污水處理提出了極大的挑戰。文章通過對國內外污水處理措施的比較研究發現，氧化溝工藝具有很多優勢，是能夠有效提高污水處理效率的好方法。

關鍵詞：氧化溝工藝；污水處理；垃圾；生活污水；工業廢水 文獻標識碼：A

中圖分類號：X703 文章編號：1009-2374（2017）02-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.038

近幾年來，中國的城市規模不斷增大，城市人口逐漸增多，推動了工業的發展，雖然給國家增加了經濟收入，但是隨之而來的是污水排放越來越多，使人們面臨著嚴重的污染。由于受到水污染，人們的日常生活以及工業生產均受影響，整個社會的經濟狀況都發生了較大變化，更對生態環境提出了嚴峻的考驗，其中有一個非常重要的原因就是水體的營養化過量。所以必須對往常的活性污泥法進行變革和創新才能有效地緩解水污染的問題，使得水污染問題的治理過程更加順利、治理經費大大降低。氧化溝也被稱作氧化渠，是活性污泥法的一種，這種方法的核心在于對污水的處理過程是改良型循環流動式的，一般情況下采用低負荷的延時曝氣的形式進行，存在良好的出水水質，在運作的過程中突顯出許多優點，不僅流程簡單、方式靈活，同時性能穩定、經濟性好。從當前我國的污水處理情況來看，氧化溝工藝受到了非常普遍的應用。通過查閱國外學者的研究成果發現，氧化池在歐洲和美洲等地的國家中應用廣泛，其建設數量超過3000座，對改善生態環境的作用非凡。

1 氧化溝工藝概述

追溯氧化溝的發展歷程發現，氧化溝初建于荷蘭，在1954年被建成，那個時候的氧化溝等同于一座污水處理廠，被當作是活性污泥法的轉換形式。氧化池沒有被建立的時候，這里僅是一個斜坡池壁的間歇運行反應池。白天的時候，反應池可以看成是一個曝氣池，而到了晚上，反應池就搖身一變成為沉淀池，其在生化需氧量的指標上其去除率可達97%以上。氧化溝被建立之后，受到世界各國的普遍關注，主要原因是氧化溝表現出很大優點。氧化溝的工藝結構非常簡單、操作的過程比較簡單、治理污水的效率比較高。自從我國提出加快城鎮化建設的國策以后，在進行污水處理時，氧化溝表現出不可動搖的關鍵作用。目前，氧化溝工藝已經成為污水處理中的首要工藝。雖然科技的發展和時代的進步促使國家推出了更多的污水處理技術，但是和氧化溝的工藝比較，它們的工作流程均不及氧化溝工藝那般簡單而穩定，且靈活性與經費更不能與氧化溝相提并論，所以筆者認為氧化溝工藝在處理污水問題上作用斐然。

1.1 氧化溝技術的含義

具體來說，氧化溝技術是一種污水處理方法，這種方法通過延長時間曝氣、不間斷進出水、不設置初沉池等方式，讓微生物污泥在污水曝氣凈化的過程。這是一種能夠高度符合嚴格標準的方法，極大地提高了處理污水的穩定性，并不用重新對污泥消化池進行處理，其設備非常簡單。在對氧化溝的工作流程進行簡要的分析，在曝氣裝置中，污水和活性污泥混合液通過定位處理后，將表現出曝氣和推動，在閉合的渠道里發生持續的循環流動，讓污泥表現成為懸浮的狀態，極大地便于污水的混合，最終經過二沉池或者固液分離器實現泥水的分離，在很大程度上提高了污水凈化的效果。漸漸地，氧化溝技術越來越嫻熟，氧化溝技術的類型日漸廣泛，其不僅具有推流和完全混合等技術方面的優勢，同時也能夠在很大程度上提升氧化溝的緩沖能力，推動了氧的傳播。

1.2 氧化溝技術的特征

氧化溝也被叫作氧化渠是有原因的，因為構筑物是一個相對封閉的環形溝渠，把活性污泥法作為最基本的方法。污水與活性污泥在曝氣的渠道里面不停流動，因此常常被叫做“循環曝氣池”或者被叫做“無終端曝氣池”。氧化溝停留時間直接影響著有機負荷，所以氧化溝從根本意義上來說可以看成是一個延時的曝氣系統。氧化溝主要由以下部分構成：一是溝體；二是進出水裝置；三是曝氣設備；四是導流和混合設備等。氧化溝的處理效果非常顯著，氧化溝的進水裝置、水利水流以及排污等功能均表現出卓越的優勢。大體表現在以下五點：

1.2.1 氧化溝具有推流性。這個特征可以在短期內表現出來，并在很長一段時間里表現出混合的特征，使得緩沖能力被有效的克服和提高，大大地增加氧化溝體內緩沖的能力。與此同時，氧化溝系統能夠抵御強大的沖擊力，可增加氧化溝內的循環流量，這樣就能夠高效地解決污泥沉積問題。

1.2.2 氧化溝能夠用來進行硝化生物處理，溶解氧的濃度，因為曝氣設備具有定位功能，氧濃度梯度將隨著水流的方向漸漸地表現出來，讓溝內在同一時間內具有好氧區和缺氧區，要加強兩個區域間的彼此轉化，創造硝化和反硝化作用條件，具備去除氨氮和總氮的能力。

1.2.3 一般情況下，氧化溝含有兩個能量區，分別是高能區和低能區。一是高能區常常設置在曝氣設備附近，以利于氧的轉移和液體的完全混合；二是低能區一定要確保污泥懸浮的狀態良好，使其可以增加污泥絮凝的機會。

1.2.4 氧化溝在運行的過程中表現出非常靈活的特征。筆者通過大量的實踐研究發現，氧化溝運行的靈活性主要得益于曝氣和推流混合的分離。

1.2.5 氧化溝的污泥存留時間非常久，一般情況下，存在的時間越長越有助于硝化菌的繁殖和生存。提升氨氮的轉化效率，可以在很大程度上提高氧化溝的去污效率。

2 氧化溝工藝的實踐

氧化溝的推流反應能夠讓出水的水質更加優良，完全的混合反應能夠抵抗沖擊的負荷。鑒于氧化溝存在封閉的環形的溝渠，因此將產生環形的波流，正因為如此，環流形成了能量的區分，把多種優勢聚集于一身，讓技術更具完整性，確保了工作的穩定性和可靠性。因為出水的水質好、運行穩定、管理方便等技術優勢明顯，因此在污水的處理過程中的運用非常普遍。科學技術的發展推進了氧化溝技術的不斷應用，甚至工業廢水也能夠進行處理。自從國家開始建立氧化溝技術之后，陸續完成了多家規模不同、形式多樣的氧化溝污水處理，并且在不斷的擴大規模的過程中，得到了普遍的運用和推廣。

3 氧化溝工藝的不足

通過上述分析，筆者介紹了氧化溝的諸多優點，然而任何事物都具有兩面性，氧化溝工藝也不例外，也存在著一些不足的地方，筆者為了研究的全面性，認為有必要進行氧化溝工藝的不足分析。主要概括為以下三個方面：

3.1 污泥膨脹

之所以會有污泥膨脹，因為廢水中會含有較多的碳水化合物，很多關鍵的數值均不平衡，同時污泥含有的負荷非常高，濃度在很大程度上受到影響，使對氧的溶解濃度達不到標準，導致排泥不順暢，進而產生堆積現象，引起污泥膨脹的問題。

3.2 存有泡沫

之所以存在泡沫關鍵是因為在污水中含有油脂，但氧化溝的處理能力并不是沒有極限的，不能夠完成徹底的清除，泡沫就會這樣經過流轉充氧攪拌而產生。經反復的實驗研究發現，通過利用含有化學物質的除沫劑能夠把泡沫消除，不得不提的是，一定要進行強有力的水源管理，這才是從根源上解決問題的方法，竭盡全力地把城市排污降到最低。

3.3 污泥沉積

污泥沉積的問題之所以會產生，是由于氧化溝內部混合液持續在內循環流動，然而對流速和平均流動的速度是有一定要求的，如果不能夠滿足這個速度的要求，就會有很大一部分的污泥形成堆積，降低氧化溝的有效容積，并干擾水質。

4 結語

現在我國的污水處理能力還有待提高，水污染問題日益嚴重，面對這樣的嚴峻形勢，我國一定要不斷研發出行之有效的方法來加強污水處理。在這樣的形勢下，氧化溝技術的優勢日益明顯。氧化溝工藝在污水處理過程中，表現出了很多獨有的技術優勢，不僅工藝流程簡單，同時也能有效處理多種不同水質的污水，與此同時，在進行污水處理的過程中表現出能量消耗小和去污效果明顯、出水質量高、運行穩定、管理方便等多方面的優點，尤其是氧化溝工藝的環流，將使其以獨特的技術優勢得到污水處理行業廣泛的應用。為了使氧化溝工藝污水處理技術更加完善，筆者開展了本次研究，分析了氧化溝工藝的主要形式與情況，對氧化溝工藝的技術要點和特征進行闡述，列舉了氧化溝工藝的具體實踐，并且客觀地提出了氧化溝技術在工藝及實際應用上存在的種種不足，為今后深入地研究奠定了堅實的基礎。在這樣的背景下，筆者開展了本次研究，首先闡述了氧化溝工藝的概況與技術特征，分析了氧化溝工藝的應用，同時也客觀地揭示了氧化溝工藝的不足之處，對于推動氧化溝技術的發展、促進城市污水有效處理意義非凡。

參考文獻

[1] 孔晉峰.氧化溝工藝在污水處理中的應用研究進展

[J].河南科技，2014，（12）.

[3] 戴紅玲，胡鋒平，王濤，等.氧化溝工藝在污水處理中的應用與研究新進展[J].科技資訊，2007，（32）.

（責任編輯：王 波）