污水处理工艺简介

2020-03-02 01:47:26 来源：范文大全收藏下载本文

污水处理工艺简介

氧化沟系列

氧化沟（又名氧化渠或循环曝气池）是一种改良的活性污泥法，其曝气系统呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。

一、氧化沟的特征

目前氧化沟种类多，但不论哪种氧化沟，一般来说都具有以下特征：

（1）池体狭长（可达数十米甚至上百米），池深度较浅，一般在2.5-4.5米，宽深比为2：1，也有深度达7米的。

（2）氧化沟曝气混合设备多采用表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。

（3）氧化沟呈完全混合、推流式。沟内的混合液呈推流式快速流动（0.4-0.5m/s），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的。

（4） BOD负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好。

（5）对水温、水质和水量的变动有较强的适应性。（6）污泥产率低，剩余污泥产量少。

（7）污泥龄长，可达15-30d，为传统活性污泥法的3-6倍；世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。

氧化沟存在问题

（1）污泥膨胀问题：当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。

（2）泡沫问题：由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。

（3）污泥上浮问题：当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。

（4）流速不均及污泥沉积问题：上下层流速不一，下层流动过慢导致污泥沉积。影响构体容积。

二、氧化沟处理原理

氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中DO的浓度增加到大约2～3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限。

影响氧化沟除磷的主要因素

影响氧化沟除磷的因素主要是污泥龄、硝酸盐浓度及基质浓度。据资料显示，当总污泥龄为8-10d时活性污泥中的最大磷含量为其干污泥量的4%，为异养菌体质量的11%，但当污泥龄超过15d时污泥中最大含磷量明显下降，反而达不到最大除磷效果。因此，一味延长污泥龄（例如20d、25d、30d）是没有必要的，宜在8-15d范围内选用。同时，高硝酸盐浓度和低基质浓度不利于除磷过程。

影响氧化沟脱氮的主要因素

影响氧化沟脱氮的主要因素是DO、硝酸盐浓度及碳源浓度。据资料显示，氧化沟内存在溶解氧浓度梯度即好氧区DO达到3-3.5mg/L，缺氧区DO达到0-0.5mg/L是发生硝化反应及反硝化反应的前提条件。同时，充足的碳源及较高的C/N比有利于脱氮的完成。

三、氧化沟的种类

到目前为止，氧化沟已发展成为多种形式，使用较为广泛的主要有：Carrousel(卡鲁塞尔)氧化沟、交替式氧化沟、一体化氧化沟和Orbal（奥贝尔）氧化沟等。

1、奥贝尔氧化沟

奥贝尔氧化沟一般由三个同心椭圆型沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百次，最后经中心岛的可调堰门流出，进入二次沉淀池。

特点：

（1）该工艺具有较好的脱氮功能，在外沟道形成的交替的好氧和大区域的缺氧环境，能较高程度的发生“同时硝化反硝化”。

（2）具有推流式和完全混合式两种流态的特点。具有较强的抗冲击负荷能力。多沟道串联，有利于难降解有机物的去除，减少污泥膨胀的发生。

（3）采用曝气转碟曝气，有较高的充氧能力和动力效率。（4）适用于中小规模的污水处理厂。

2、卡鲁赛尔氧化沟

年，DVH公司综合了常规污水处理系统和氧化沟的优点，发明了第一代Carrousel氧化沟系统。实践证明，Carrousel氧化沟技术是二级污水处理技术中一种最可靠的技术之一。

由上图可见，Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.5～4.5m，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。

卡鲁赛尔氧化沟的主要优点

与常见的污水处理系统相比，该工艺主要有以下几个方面的优点：

（1）在处理某些工业废水时尚需要预处理，但在处理城市污水时不需要预沉淀。

（2）污泥稳定，不需要消化池可直接干化。（3）工艺极为稳定可靠。（4）工艺控制极其简单。

（5）系统性能显示，BOD降解率达95%-98%，COD降解率达90%-95%，同时具有较高的脱氮除磷功能。

（6）卡鲁赛尔氧化沟系统不再使用卧式转刷曝气机而采用立式低速搅拌机，使沟式可增加到5m甚至8m，从而使曝气池的占地面积大大减少。

（7）卡鲁赛尔氧化沟从“田径跑道式”向“同心圆”式转化，池壁共用，降低了占地面积和工程造价。