1、概述氧化沟工艺的发展及特点摘要:本文概述了氧化沟工艺的发展过程还有其各种形式的发展和特点，同时探讨未来氧化沟技术应该怎样发展。 关键词:氧化沟;工艺特点;发展前景 中图分类号：TU74 文献标识码： A 1 氧化沟技术的发展和特点 1.1 氧化沟技术的发展 氧化沟技术的发展的时间并不是很长。迄今为止最早的氧化沟技术是在上世纪 50 年代由荷兰卫生工程研究所(TNO)的帕斯维尔(A.Pasveer)博士通过研究和设计首先开发的。第一座氧化沟污水处理厂是帕斯维尔于 1954 年在荷兰的伏肖汀(Voorshoter建造的，服务人口仅为 360 人/m。它将曝气、沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体，间歇
2、运行，BOD;去除率高达 97%，管理十分方便，运行效果稳定，适用于中小村镇的污水处理。这种类型的氧化沟因其设计者而被命名为“帕斯维尔沟” 。60 年代起，这项技术在欧洲、大洋洲、北美和南非等各国得到了迅速推广和应用，工艺上和构造上也有了很大的发展和改进。据不完全统计，目前英国业已兴建了 300 多座氧化沟污水处理厂，美国已有 500 多座这样的污水处理厂。氧化沟的处理能力为 500 万一 1000 万人口当量，既能用于生活污水处理，也能用于城市污水和工业废水的处理。经过 30 多年的实践和发展，这项技术在各种形式的活性污泥法中处于领先地位，被评价为处理效果可靠、基建费用低而运行费用又较省的污
3、水生物处理方法。目前，此项技术已被广泛应用于城市污水，石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水、食品加工废水等的工业废水处理之中。特别是在荷兰、德国、美国、丹麦、瑞典、瑞士、希腊、加拿大、巴西、南非、澳大利亚、新西兰、印度、前苏联、日本及中国等，这项技术发展十分迅速，不仅处理工艺的数量急剧增长，而且处理规模也在不断扩大。我国从 80年代初开始做过一些研究和应用工作，但相比之下，这项技术在我国的发展还是比较缓慢的。 1.2 氧化沟的特点 1.2.1 氧化沟的工艺特点 1）在预处理方面进行了简化。相较于一般的生物处理法来说，氧化沟水力停留时间和污泥龄比较长，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的
4、去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可不设初沉池，污泥不需要进行厌氧消化。2)占地面积少。因为在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有时还省略了二沉池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小。3)具有推流式流态的特征。氧化沟具有推流特性，使得溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以取得较好的脱氮除磷效果。4)简化了工艺。将氧化沟和二沉池合建为一体式氧化沟，以及近年来发展的交替工作的氧化沟，可不用二沉池，从而使处理流程更为简化。 1.2.2 氧化沟的技术特点 1)构造方式多种多样。众所周知，氧化沟的形式有非常多种。氧
5、化沟的基本形式呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样。沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状，可以是单沟或多沟，多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠(如奥贝尔氧化沟)，也可以是互相平行、尺寸相同的一组沟渠(如三沟式氧化沟)，有与二沉池分建的氧化沟，也有合建的氧化沟。2)氧化沟的曝气设备的多样性。常用的曝气装置有转刷、转盘和微孔曝气等。3)曝气强度的可调节型。氧化沟的曝气强度可以调节，其一是通过出水溢流堰调节堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，改变氧量以适应运行的需要。淹没深度的变化对于曝气设备的推动力也会产生影响，从而也可对水的流速起一定的调节作用。其二是通过曝气器的转速进行调节
6、，从而可以调整曝气强度和推动力。 2 各类型氧化沟特点 2.1 卡鲁塞尔(Carrousse氧化沟 卡鲁塞尔氧化沟是在上世纪 70 年代由荷兰的 DHV 公司开发研制。它是一个由多渠串联组成的氧化沟系统。废水与活性污泥的混合液在氧化沟中不停地流动，在沟的一端设置曝气器，使系统中形成好氧区和缺氧区，使其具有生物脱氮的处理功能。卡鲁塞尔氧化沟的发展经历了普通卡鲁塞尔氧化沟、卡鲁塞尔 2000 氧化沟和卡鲁塞尔 3000 氧化沟三个阶段。在普通卡鲁塞尔氧化沟工艺中，污水经过格栅和沉砂池后，不经过预沉池，直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。BOD 降解是一个连续过程，硝化和反硝化作用发生在同一池中。卡鲁
7、塞尔 2000 氧化沟系统是由美国盐湖城 EIMCO 公司研制的一种具有内部前置反硝化功能的氧化沟工艺。 卡鲁塞尔 2000 氧化沟系统在实际的运行工作时，不需循环泉，只需要安装在反硝化区的螺旋桨将混合液循环至前置前置反硝化区。前置反硝化区的容积一般为总容积的 10%左右。反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中硝酸盐和亚硝酸盐进行反硝化，由于混合液的大量回流混合，同时利用氧化沟内曝气所获得的两会各硝化效果，该工艺使氧化沟脱氮功能得到加强。聚磷菌的释放磷和过量吸收磷过程又可以实现污水中磷的去除。卡鲁塞尔 3000 氧化沟又称深型卡鲁塞尔氧化沟系统，水深可达 7.5-8m。该系统是在卡鲁塞尔氧化
8、沟 2000 系统前再加上一个生物选择区，该生物选择区是利用高有机负荷筛选菌种，抑制丝状菌的增长，提高各污染物的去除率。除了比普通卡鲁塞尔氧化沟深外，其独特的圆形缠绕式设计还可降低建设成本和减少污水厂土地占用。 2.2 奥贝尔(Orba氧化沟 Orba 氧化沟在大多数情况下都是由 3 条圆形或者椭圆形的渠道组成，与此同时，各渠道之间相通，进水先引入最外的渠道，在其中不断循环的同时，依次进入下一个渠道，相当于一系列完全混合反应池串联在一起，最后从中心的渠道排出。曝气设备多采用曝气转盘，转盘的数量取决于渠内的溶解氧量。水深可采用 2- 3.6m 并保持沟底流速为 0.3 - 0.9 m/s,在三条
9、渠道系统中，从外到内，第一渠的容积为总容积的 50%一 55%;第二渠为 30%一 35%;第三渠为 15%一 20%。运行时，应保持第一、第二、第三渠的溶解氧分别为 0mg/L,1 mg/L,2mg/L。第一渠中可同时进行硝化和反硝化，其中硝化的程度取决于供氧量。由于第一条渠道中氧的吸收率通常很高，一次可在该段反应池中提供 90%的供氧量，仍可把溶解氧的含量保持在 0 mg/L 的水平上。在以后的几条渠道中，氧的吸收率比较低，因此，尽管反应池中的供氧量较低，溶解氧的含量却可以保持较高的水平。 2.3 一体化氧化沟 一体化氧化沟有时可以叫做合建式氧化沟，是指集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能
10、为一体，无需建造单独的氧化沟。一体化氧化沟的优点是不必设单独的二沉池，工艺流程短，构筑物和设备少，所以投资省，占地少。此外污泥可在系统内自动回流，无需回流泵和设置回流泵站，因此能耗低，管理简便容易。但由于沟内需要设分区，或增设侧渠，使氧化沟的内部结构变得复杂，造成检修不便。 结语 氧化沟技术在经历了这么长时间的发展之后，在世界的各个地方都得到了认可和应用。国内外通过实践中的情况证明，他是一种非常先进的污水处理技术，具有稳定性高，管理方便，需求费用低，出水质量好等特点。氧化沟对于高浓度工业废水有非常强大的的稀释能力，能够很好地改善其水质。更为重要的是，氧化沟在处理有机物的同时能将污水中的氮、磷去
11、除，使出水水质达到国家规定的污水排放的水质标准。如何将氧化沟工艺在我国进行全面的发展，是一条任重而道远的道路。 参考文献 1王凯军，贾立敏.城市污水生物处理新技术开发与应用M.北京:化学工业出版社 2001. 2张自杰排水工程(第 4下册M北京:中国建筑工业出版社，2000. 3刘景明，王德安.污水处理工M北京:化学工业出版社，2001. 4陈学群，俞爱媚等 C arrousel 氧化沟技术演变规律的探究阴.给水排水，2002,28 (2) :19 一 21. 5黄伏根等.微孔曝气、卡鲁塞尔一 zooo 型氧化沟工艺处理城市污水比冶金矿山设计与建设，2000,32 (6) :32-36. 6冯蕊，李亚新 O rbal 氧化沟理沦与设计计算l.科技情报开发与经济，200s.1 s (19) :163 一 16s 7汪永红.双沟式氧化沟技术在城市污水处理中的应用【J】.中国给水排水，1998,14（6）:20- 22 8魏辉等.z 型氧化沟处理城市污水的脱氮效果分析毋给水排水，2002,28（6） :26-270 9衰宏林等.DE 型氧化沟系统处理城市污水的效果比给水排水，2000,26: （4）6 一 8.
