高效处理污水的氧化沟工艺解析.docx

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1、高效处理污水的氧化沟工艺解析目录1 .氧化沟工艺流程22 .氧化沟的反应原理33 .氧化沟工艺的基本结构33.1.氧化沟沟体33.2.曝气装置41. 3.进出水装置43. 4.导流装置44.氧化沟工艺的类型44. 1.交替工作式氧化沟44. 1.1.A型氧化沟54. 1.2.D型氧化沟54. 1.3.T型氧化沟65. 1.4.VR型氧化沟64. 2.半交替工作式氧化沟74. 3.连续工作分建式氧化沟74. 3.1.Pasveer氧化沟84. 3.2.Carrousel氧化沟84. 3.3.Orbal氧化沟84. 4.连续工作合建式氧化沟又称一体化氧化沟94. 5.微曝氧化沟105.氧化沟工艺的

2、主要优点105.1. 具有推流式和完全混合式的特点可有力地克服短流和提高缓冲能力105. 2.具有明显的溶解氧浓度梯度，有利于形成硝化一反硝化的生物处理条件115. 3.功率密度不均匀分配有利于氧的传质、液体混合和污泥絮凝115. 4.整体功率密度较低，节省能源115. 5.构造形式多种多样，运行灵活115. 6.工艺流程简单、构筑物少、便于管理125. 7.低负荷、长泥龄及水力停留时间长126. 氧化沟工艺的主要缺点126.1. 占地面积大126.2.污泥易沉积126. 3.易产生浮泥和漂泥等127. 4.氧化沟好氧区和缺氧区的设计还不完善127.氧化沟工艺的控制参数137. 1.温度137

3、. 2.PH值137. 3.营养物质137. 4.溶解氧(DO)137. 5.混合液悬浮固体浓度(MLSS)137. 6.生物相镜检147. 7.SV147. 8.污泥龄148. 9.回流污泥量148,氧化沟异常及解决方案149. 1.污泥膨胀问题148.2.泡沫问题158.3.污泥上浮问题158.4.流速不均及污泥沉积问题161.氧化沟工艺流程氧化沟工艺又名氧化渠工艺，它是活性污泥法的一种变型，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。氧化沟作为一种常见的生物处理系统，广泛应用于污水处理厂中，通过微生物的作用，将有机物转化为无机物，从而达到净化水质的目的。氧化沟工艺流程主要包括以下几个步骤：1)进水

4、：污水经过初步的预处理后，进入氧化沟系统。进水口通常设置在氧化沟的上游，以便污水能够均匀地分布到整个氧化沟中。2)曝气：在氧化沟中设置曝气装置，通过向水体中注入气体，提供足够的溶解氧供微生物进行呼吸作用。常用的曝气方式包括机械曝气和自然曝气。3)沉淀：曝气后的污水中的悬浮物被微生物附着并沉淀到底部，形成污泥。沉淀过程中，污泥会与有机物发生反应，进一步净化水质。4)出水：经过曝气和沉淀后，水体中的有机物和悬浮物得到有效去除，水质得到明显改善。出水口设置在氧化沟的下游，将处理后的水体排放到环境中。5）污泥处理：氧化沟系统中产生的污泥需要进行处理。常见的处理方法包括浓缩、脱水和干化。浓缩将污泥中的水

5、分减少，脱水将污泥中的水分进一步去除，干化则将污泥中的有机物和水分完全去除，得到干燥的污泥。6）控制和维护：氧化沟系统需要定期进行控制和维护，以确保其正常运行和处理效果。控制包括调节进水量和曝气量，以适应不同的处理需求；维护包括清理污泥和曝气装置，修复设备故障等。进水回流污泥剩余污泥2 .氧化沟的反应原理污水进入氧化沟和活性污泥充分混合，再通过曝气装置特定的定位作用进而产生曝气推动，使得污水与污泥在闭合渠道内成悬浮状态做不停的循环，污泥在循环中进一步与污水充分混合，其中微生物与有机物充分反应，然后混着污泥的污水进入二沉池，进行固液分离，从而使得污水得到净化。3 .氧化沟工艺的基本结构氧化沟一般

6、由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成。3.1. 氧化沟沟体氧化沟的渠宽、有效水深等与氧化沟分组形式和曝气设备性能有关。除了奥贝尔氧化沟外，其他氧化沟直线段的长度最小为12m或最少是水面处渠宽的2倍。3. 2.曝气装置曝气装置是氧化沟中最主要的机械设备，对氧化沟处理效率、能耗及运行稳定性有关键性影响。4. 3.进出水装置进水及回流污泥位置与曝气装置保持一定距离，促使形成缺氧区产生反硝化作用，并获得较好的沉降性能（低SF/）。5. 4.导流装置为了保持氧化沟内具有污泥不沉积的流速，减少能量损失，必须有导流墙和导流板。一般为保持氧化沟内污泥呈悬浮状态而不致沉淀，沟内断面平均流速要在0.3

7、ms以上，沟低流速不低于O.lm/S。一般在氧化沟转折处设置导流墙，使水流平稳转弯并维持一定流速。4.氧化沟工艺的类型氧化沟自创造以来，以其优良的处理能力、简便的维护管理博得世人的瞩目，现已发展为2种组合形式（与沉淀池分建式或合建式）、3种工作模式（交替式、半交替式和连续式卜20多种型式。今天我们重点了解下：氧化沟的3种工作模式：交替式、半交替式、连续式“4.1. 交替工作式氧化沟是指在一沟或多沟中按时间顺序对氧化沟的曝气操作和沉淀操作作出调整换位，以取得最佳的或要求的处理效果。其特点是氧化沟曝气、沉淀交替轮作,不设二沉池，不需污泥回流装置。基本类型有A型、D型、T型和VR型4种。4. 1.1

8、.A型氧化沟是单沟运行系统，即在一个沟渠中交替完成进水、曝气、沉淀和排水4个过程，主要用于水量较小、间歇运行的污水处理，如早期的P型氧化沟。图IA型氧化沟示意4. 1.2.D型氧化沟是双沟交替运行系统，一般由池容完全相同的2个氧化沟组成，2池串联运行，交替作为曝气池和沉淀池，通常以8h为1个工作周期，分4个阶段，控制运行工况可以实现硝化和一定的反硝化。该系统出水水质稳定、不需设污泥回流装置。但在2个池交替作为曝气池和沉淀池的过程中，存在一个过渡轮换期,此时转刷全部停止工作，因此转刷的实际利用率低，仅为37.5%。图2D型氧化沟示意4. 1.3.T型氧化沟是3沟交替运行系统，由3个池容相同的氧化

9、沟组建在一起，3沟连通,进水交替进入各沟，从两侧的边沟出水，两侧氧化沟起曝气和沉淀双重作用,中间的氧化沟始终进行曝气，不设二沉池及污泥回流装置，具有去除B0D5及硝化脱氮的功能。T型氧化沟可按6个或8个阶段运行，运行周期一般为8h。中沟始终作为曝气池使用,侧沟交替作为曝气池和沉淀池运行，提高了转刷的利用率。阶段4:2.5 h4. 1.4. VR型氧化沟图36阶段T型氧化沟示意阶段3:1,0 hI ZZTVWT阶段6: LOh是单沟交替运行系统，其构造特点是将氧化沟分成容积基本相等的2部分,其间有单向活拍门相连，利用定时改变曝气转刷的旋转方向来改变沟内水流方向，使2部分氧化沟交替地作为曝气区和沉

10、淀区，不需设二沉池和污泥回流装置。VR型氧化沟有2道单向活拍门和2道出水堰，可实现连续进水或间歇进水。一般一个工作周期为8h,分4个阶段，操作简便，机械设备少，出水水质稳定良好，其转刷的实际利用率可达到75.0%。6. 2.半交替工作式氧化沟该类氧化沟系统设有单独的二沉池，实现曝气和沉淀的完全分离。最典型的半交替工作式氧化沟就是DE型39卷23期郭昌梓等氧化沟的优缺点及发展应用型式14289氧化沟。DE型氧化沟是指由2个相同容积的氧化沟组成的双沟半交替工作系统，具有良好的生物除氮功能。2个氧化沟相互连通，串联运行，可交替进出水，终沉池与氧化沟分建，有独立的污泥回流系统。氧化沟内曝气转刷一般为双

11、速，高速工作时为曝气充氧,低速运行时只推动水流，不充氧。通过2沟内转刷交替处于高速和低速运行，可使2沟交替处于缺氧和好氧状态，从而达到脱氮的目的。它与D型、T型氧是氧化沟只作曝气池使用，且进出水流向不变，另设单独的沉淀池。连续工作分建式氧化沟的主要型式有3种：PaSVeer氧化沟、CaITOUSel氧化沟和Orbal氧化沟。4.3.1.Pasveer氧化沟简称P型氧化沟，是早期开发的氧化沟型式，属于第1代氧化沟，最先用于处理村镇污水，间歇运行，后来发展为连续运行，具有分建的沉淀池。氧化沟为跑道形的沟渠，沟上装设1个或数个曝气器推动混合液在沟内循环流动，曝气器主要采用的是水平卧式曝气转刷。采用立

12、式低速表面曝气器供氧并推动水流前进。Carrousel氧化沟为多沟串联系统，其特点是表面曝气器设于每沟的端头，在系统中形成好氧、缺氧区，有利于生物脱氮。由于倒伞型立式表曝机搅拌能力强，传氧效率高，设备数量少，易于管理和维护，所以节能效果显著。因此，CarrOUSel氧化沟适用于处理规模较大的污水处理厂，在所有氧化沟处理工艺中应用最为广泛，是目前世界上最流行的氧化沟系统。回沈方泥*1-可混图7Carrousel氧化沟流程4.3.3.Orbal氧化沟是在P型氧化沟的基础上发展起来的一种新工艺，是一种多级氧化沟，采用多孔曝气转盘进行传氧和混合。由南非的休斯曼(HUiSman)设计发明，南非国家水研究

13、所研究和发展的，后来该技术被转让给美国的恩维芮克斯公司(EnVireXlnC)加以推广，于1970开始投放市场。典型的Orbal氧化沟由3个椭圆形沟渠构成，污水先引入外沟，在其中不断循环的同时，依次引入下一个沟渠，最后从内沟排水。Orbal氧化沟采用转碟替代转刷进行充氧和推动水流，可通过调整转碟片数和转速调节充氧能力，使其更为灵活。4.4.连续工作合建式氧化沟又称一体化氧化沟是将沉淀池设置于氧化沟内，集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体。出水由上部排出，回流污泥由沉淀区底部直接进入氧化沟内。它是美国于20世纪70年代末80年代初至今一直在研究和开发的一种新型氧化沟技术。我国从1986年开

14、始对这一技术进行研究开发。根据沉淀器置于氧化沟的不同部位，一体化氧化沟可分为3类：沟内式、侧沟式和中心岛式。沟内式一体化氧化沟将固液分离器设置于氧化沟主沟内，其主要优点是较为节省占地，但由于主沟水流要从固液分离器的底部组件通过,流态复杂，不利于固液分离与污泥回流，主要应用型式有BMTS式、BOAT式、C型沟内式、D型沟内式、管式和多斗式等。图9连续工作合建式氧化沟又称一体化氧化沟4. 5.微曝氧化沟是利用微孔曝气器具有氧利用率高的特点，采用深水微孔曝气，与水下推流相结合，使污泥与原水充分混合，避免了传统机械曝气氧化沟供氧效率低、污泥容易沉积等缺点。它是在氧化沟池底分块铺设微孔曝气器通过鼓风曝气

15、进行供氧的，将充氧设备和水流推动设备分开设置。由于气泡经曝气头释放后经历从池底至水面的全过程，池越深其在水中的停留时间越长，从而大大提高了供氧能力和氧利用率，使曝气能耗显著降低，与传统氧化沟工艺相比，综合能耗降低30%,运行费用节约20%。该氧化沟在德国等欧美发达国家使用较多，国内也在逐步推广和使用之中。5.氧化沟工艺的主要优点5. 1.具有推流式和完全混合式的特点可有力地克服短流和提高缓冲能力由于混合液在反应池中循环流动，因此,在短期内（如一个循环）呈推流状态,而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。同时，污水在沟内的停留时间较长，这就要求沟内有较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内的污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟既可杜绝短流又可以提供很大的稀释倍数，从而提高缓冲能力，有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。5. 2.具有明显的溶解氧浓度梯度，有利于形成硝化一反硝化的