氧化溝工藝介紹

1、.氧化溝介紹氧化溝又名氧化渠，實際上它是活性污泥法的一種變型。因為廢水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣溝渠中不斷循環(huán)流動，有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端的曝氣系統(tǒng)”。 早在1920年，Haworth研制的槳板式曝氣機應(yīng)用于英國Shefiidd的Tynsley污水處理廠，該處理廠被認(rèn)為是現(xiàn)代氧化溝的先驅(qū)，但當(dāng)時尚未出現(xiàn)“氧化溝”一詞。得到公認(rèn)的第一座氧化溝污水處理廠建于1954年，它是由APasveer博士設(shè)計的，在荷蘭的Voorshopcn市投入使用，服務(wù)人口為360人，從此以后才有了“氧化溝”這一專用術(shù)語。其運行方式為間歇運行，將曝氣凈化、泥水分離和污泥穩(wěn)定等過程集于一體。由于Pasvee

2、r博士的貢獻(xiàn)，這項技術(shù)又被稱為Pasveer溝。 從本質(zhì)上講，氧化溝屬于活性污泥改良法的延時曝氣法范疇。但與通常的延時曝氣法有所不同，氧化溝中污泥的SRT長，盡可能使污泥濃度在溝中保持高些，以高M(jìn)ISS運行。因此，那些比增殖速度小的微生物便能夠生息，特別是硝化細(xì)菌占優(yōu)勢，使氧化溝中的硝化反應(yīng)能顯著進(jìn)行。另外，長的SRT使剩余污泥量少且已好氧穩(wěn)定，可不需要污泥的消化處理。 氧化溝處理系統(tǒng)的基本特征是曝氣池呈封閉式溝渠形，它使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，使污水和活性污泥的混合液在溝內(nèi)作不停的循環(huán)流動。從反應(yīng)器的觀點看，氧化溝屬于一種

3、獨具特色的連續(xù)環(huán)式反應(yīng)器(CLR)。 由于氧化溝巧妙地結(jié)合了連續(xù)式反應(yīng)器和曝氣設(shè)備特定的定位布置，使氧化溝具有若干與眾不同的特性： (1)氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點，有利于克服短流和提高緩沖能力； (2)氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化反硝化生物處理工藝； (3)氧化溝功率密度的不均勻分配，有利于氧的傳遞、液體混合和污泥絮凝； (4)氧化溝的整體體積功率密度低，可節(jié)省能量卡魯塞爾氧化溝和奧貝爾氧化溝的區(qū)別奧貝爾氧化溝工藝特點 奧貝爾氧化溝屬活性污泥法中的延時曝氣法，溝體通常由三個同心橢圓形溝道組成，污水與回流污泥混合后，由外溝道進(jìn)入，再依次進(jìn)入中溝和內(nèi)溝，在各溝道內(nèi)循環(huán)數(shù)十到

4、數(shù)百次，最終出水至二沉池。各溝道內(nèi)安裝有數(shù)量不等的轉(zhuǎn)碟曝氣機，以進(jìn)行充氧及推流攪拌作用。與普通氧化溝相比，奧貝爾氧化溝可看作是由外溝、中溝和內(nèi)溝串聯(lián)的一種多級氧化溝：外溝道的功能主要是高效完成碳源氧化、反硝化及大部分硝化，容積通常占氧化溝容積的50%55%，可去除80%左右的有機物，溶解氧濃度一般在0mg/l0.5mg/l之間，在溝道內(nèi)形成交替耗氧和大區(qū)域的缺氧環(huán)境，可較高程度地同時進(jìn)行“硝化和反硝化”，脫氮效果明顯，氨氮的去除率可高達(dá)90%；同時，由于溝道中大部分區(qū)域溶解氧在0mg/l0.5mg/l之間，氧傳遞作用是在氧虧條件下進(jìn)行的，氧的轉(zhuǎn)移速率有所提高，節(jié)能效果明顯。中溝道是聯(lián)系外溝與內(nèi)

5、溝的過渡段，進(jìn)行互補調(diào)節(jié)，進(jìn)一步去除剩余的有機物及繼續(xù)完成氨氮硝化，并可充分發(fā)揮外溝道或內(nèi)溝道的強化作用，有利于保證系統(tǒng)運行的可靠性，中溝道容積一般占25%30%，溶解氧濃度控制在1.0mg/l左右。內(nèi)溝道主要是為了確保氧化溝出水水質(zhì)，溶解氧濃度約在2.0mg/l左右，以保證有機物和氨氮較高的去除率，同時保證出水帶有足夠的溶解氧進(jìn)入二沉池，抑制磷的釋放。內(nèi)溝道容積約占氧化溝總?cè)莘e的15%20%。從奧貝爾氧化溝三個溝的溶解氧分布來看，外溝、中溝、內(nèi)溝的溶解氧呈012mg/L的梯度分布，其中，僅內(nèi)溝道的溶解氧值要求較高，與普通氧化溝要求（2mg/L）一致，外溝及中溝的溶解氧均低于普通氧化溝要求。由

6、于氧的轉(zhuǎn)移速率隨混合液溶解氧濃度的降低而提高，故在奧貝爾氧化溝的外溝及中溝中，氧的轉(zhuǎn)移速率將高于普通氧化溝，這樣充氧量可相應(yīng)減少，這就決定了奧貝爾氧化溝較普通氧化溝更為節(jié)能，一般約節(jié)省能耗15%20%。因此，在設(shè)計奧貝爾氧化溝時，應(yīng)充分結(jié)合工藝特點，科學(xué)合理地計算充氧量。 Carrousel氧化溝處理污水的原理最初的普通Carrousel氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約23mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機下游，水流由曝氣區(qū)

7、的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速0.3m/s）。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去處BOD，但除磷脫氮的能力有限7。為了取得更好的除磷脫氮的效果，Carrousel 2000系統(tǒng)在普通Carrousel氧化溝前增加了一個厭氧區(qū)和絕氧區(qū)（又稱前反硝化區(qū)）。全部回流污泥和10-30%的污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，可將回流污泥中的殘留硝酸氮在缺氧和10-30

8、%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創(chuàng)造絕氧條件。同時，厭氧區(qū)中的兼性細(xì)菌將可溶性BOD轉(zhuǎn)化成VFA(揮發(fā)性脂肪酸，是厭氧生物處理法發(fā)酵階段的末端產(chǎn)物)，聚磷菌獲得VFA將其同化成PHB(聚-羥基丁酸(poly-hydroxybutyrate,PHB),是一種存在于許多細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)屬于類脂性質(zhì)的碳源類貯藏物,不溶于水,而溶于氯仿,可用尼羅藍(lán)或蘇丹黑染色,具有貯藏能量,碳源和降低細(xì)胞內(nèi)滲透壓等作用)，所需能量來源于聚磷的水解并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。厭氧區(qū)出水進(jìn)入內(nèi)部安裝有攪拌器的絕氧區(qū)，所謂絕氧就是池內(nèi)混合液既無分子氧，也無化合物氧（硝酸根），在此絕氧環(huán)境下，70-90%的污水可提供足夠的碳源，使

9、聚磷菌能充分釋磷。絕氧區(qū)后接普通Carrousel氧化溝系統(tǒng)，進(jìn)一步完成去除BOD、脫氮和除磷。最后，混合液在氧化溝富氧區(qū)排出，在富氧環(huán)境下聚磷菌過量吸磷，將磷從水中轉(zhuǎn)移到污泥中，隨剩余污泥排出系統(tǒng)。這樣，在Carrousel 2000系統(tǒng)內(nèi)，較好的同時完成了去除BOD、COD和脫氮除磷8。運行效果可見：經(jīng)過Carrousel 2000系統(tǒng)處理后，BOD、COD、SS的去除率均達(dá)到了90%以上，TN的去除率達(dá)到了80%，TP的去除率也達(dá)到了90%。氧化溝法、AB法、A2/O法、SBR法的工藝比較一、A/O工藝簡介由于我國小城鎮(zhèn)居住點分散，污水源分布點多量少，城鎮(zhèn)級污水廠的規(guī)模多低于10000噸

10、/日。目前國內(nèi)大中型城市污水處理廠經(jīng)常采用的處理技術(shù)有傳統(tǒng)活性污泥法、A2/O、SBR、氧化溝等，如果以這些技術(shù)建設(shè)小城鎮(zhèn)污水處理廠會造成由于居高不下的運行費用，無法正常運行。必須針對小城鎮(zhèn)的特點采用投資省，運行費用低，技術(shù)穩(wěn)定可靠，操作與管理相對簡單的工藝。 工藝特點 采用SNP特種懸浮型生物填料，系統(tǒng)污泥濃度高，停留時間短。 厭氧生物濾池：能耗低，為活性污泥法的十分之一，產(chǎn)泥量很少。 好氧生物濾池：停留時間短，保證出水達(dá)標(biāo)。 所有設(shè)備可以采用利浦罐或拼裝鋼結(jié)構(gòu)，具有施工周期短，投資低，占地節(jié)約，外觀美觀的特點。 處理效果好，運行穩(wěn)定，占地較小，操作管理簡單，運行靈活性強。 低投資，低運行費

11、，尤其適合于規(guī)模低于200010000噸/日以下的小城鎮(zhèn)污水處理廠。 維修檢修工作量低，需要運行操作人員的要求相對也較低。應(yīng)用范圍200010000噸/日以下的小城鎮(zhèn)污水處理廠二、A2/O工藝亦稱A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱（生物脫氮除磷）。按實質(zhì)意義來說，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/O工藝是流程最簡單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。污水首先進(jìn)入?yún)捬醭?，兼性厭氧菌將污水中的易降解有機物轉(zhuǎn)化成VFAs。回流污泥帶入的聚磷菌將體內(nèi)的聚磷分解，此為釋磷，所釋放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厭氧環(huán)境下維持生存，另一部分供聚

12、磷菌主動吸收VFAs，并在體內(nèi)儲存PHB。進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌就利用混合液回流帶入的硝酸鹽及進(jìn)水中的有機物進(jìn)行反硝化脫氮，接著進(jìn)入好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收利用污水中殘留的易降解BOD外，主要分解體內(nèi)儲存的PHB產(chǎn)生能量供自身生長繁殖，并主動吸收環(huán)境中的溶解磷，此為吸磷，以聚磷的形式在體內(nèi)儲存。污水經(jīng)厭氧，缺氧區(qū)，有機物分別被聚磷菌 和反硝化細(xì)菌利用后濃度已很低，有利于自養(yǎng)的硝化菌的生長繁殖。最后，混合液進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行泥水分離，上清液作為處理水排放，沉淀污泥的一部風(fēng)回流厭氧池，另一部分作為剩余污泥排放。本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝。而且在厭氧

13、-缺氧-好養(yǎng)交替運行條件下，不易發(fā)生污泥膨脹。運行中切勿投藥，厭氧池和缺氧池只有輕緩攪拌，運行費用低。該工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90%95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高時才采用該工藝。本工藝具有如下特點：（1）本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝（2）在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100(SVI：污泥體積指數(shù)，是衡量活性污泥沉降性能的指標(biāo)。指曝氣池混合液經(jīng)30m

14、in靜沉后, 相應(yīng)的1g干污泥所占的容積(以mL計), 即: SVI=混合液30min靜沉后污泥容積(mL)/污泥干重(g) ，即SVI=SV30/MLSS。 SVI值能較好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。良好的活性污泥SVI常在50120之間，SVI值過低，說明污泥活性不夠，可能是水體中營養(yǎng)元素缺失導(dǎo)致。SVI過高的污泥,，說明可能發(fā)生污泥膨脹，可通過停止曝氣，讓污泥沉降缺氧厭氧硝化能起到很好的作用。如因絲狀菌過度繁殖所致，則應(yīng)投加相應(yīng)的消毒劑，必要時要抽干好氧池重新培養(yǎng)好氧污泥。) （3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效（4）運行中勿需投藥，兩個A斷只用輕緩攪拌，并不增加溶解氧濃

15、度，運行費用高本法也存在如下各項的待解決問題（1）除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/BOD值高時更是如此（2）脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高（3）進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)、但溶解氧濃度也不宜過高，以防循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器的干擾三、改良 A2/O 工藝綜合了A2/O 工藝和改良UCT的優(yōu)點，有著良好的生物脫氮除磷效果，脫氮能力高于 A2/O 工藝。改良A2/O 工藝處理流程簡圖如下：技術(shù)特點與優(yōu)勢： 出水水質(zhì)高改良 A2/O 工藝工藝原理是針對高效生物脫氮除磷，工藝

16、運行可靠，節(jié)省化學(xué)藥劑使用。 運行管理方便改良 A2/O 工藝抗沖擊負(fù)荷能力強，運行穩(wěn)定。 污泥肥效高改良 A2/O 工藝剩余污泥含磷量3%5%，肥效高，可利用作污泥堆肥。四、曝氣生物濾池工藝簡介曝氣生物濾池（Biological Aeration Filtration），就是在生物濾池處理裝置中設(shè)置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物。曝氣生物濾池由濾床、布?xì)庋b置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置采用配套專用曝氣頭，產(chǎn)生的中小氣泡經(jīng)填料反復(fù)切割，達(dá)到接近微控曝氣的效果。由于反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度高，處理設(shè)施緊湊，可大大節(jié)省占地面積，減少反應(yīng)時間。工藝流程 工藝特點 克服了污泥膨脹，處理效

17、果穩(wěn)定，運行管理簡單。 改變了傳統(tǒng)的高負(fù)荷生物濾池自然通風(fēng)的供氣方式，人為供氧，強化處理效果，出水水質(zhì)提高。 耐沖擊負(fù)荷能力強，特別適合于工業(yè)廢水所占比例越來越高的現(xiàn)代城市污水處理。 生物填料對空氣有相互切割作用，可以明顯提高氧氣利用率。 根據(jù)需要可以組合成具有生物除磷脫氮功能的A2/O工藝。 采用中小氣泡專用曝氣頭，杜絕了微孔曝氣頭容易堵塞、破裂的缺陷。 采用北京桑德環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團開發(fā)的特種生物填料，污泥濃度高，處理設(shè)施緊湊，占地面積小。應(yīng)用范圍中、小型城市污水處理廠三、城市污水SPR除磷工藝 工藝簡介 水體富營養(yǎng)化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷，磷更是水體富營養(yǎng)化的最主要因素。縱觀國內(nèi)污水處理廠，除磷技術(shù)一直是困擾污水處理廠運行的難題。傳統(tǒng)的物化除磷技術(shù)需要大量的藥劑，具有運行成本高，污泥產(chǎn)量大的缺點；前置厭氧的生物除磷工藝具有運行費用低的優(yōu)點，但是由于完全依賴于微生物的攝磷、釋磷作用，難以達(dá)到國家污水綜合排放的要求。當(dāng)考慮中水回用時，則更難以達(dá)到要求。為此，我公司在現(xiàn)有的物化除磷與生化除磷的技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合我公司的實際工程經(jīng)驗，開發(fā)出了城市污水深度除磷技術(shù)-SPR除磷工藝。 該工藝以厭氧生物除磷機理為主要技術(shù)依托，采用SPR除磷工藝，通過強化厭氧釋磷，并輔以物化沉淀去除釋放磷的方法，達(dá)到整個生化處