氧化沟

第8章氧化沟的各种变型工艺特点及设计关键目录氧化沟的简介氧化沟的基本类型氧化沟技术的演变和发展氧化沟的发展1954年荷兰A.Pasveer博士第一座间歇运行的PASVEER氧化沟。1967年荷兰DHV公司第一座CARROUSEL®氧化沟系统20世纪70年代发展出Orbal型、DE型等多种形式氧化沟20世纪90年代荷兰DHV公司相继开发出CARROUSEL®2000、CARROUSEL®3000及AB-CARROUSEL®氧化沟系统。CARROUSEL®系统逐渐成为氧化沟主流形式氧化沟工艺氧化沟技术的演变和发展第一代氧化沟第三代氧化沟多样性化发展注重脱碳除磷新概念新设计规模扩大用于处理工业废水pasveer氧化沟处理村镇污水卧式表面曝气机第四代氧化沟第二代氧化沟曝气净化与污泥的沉淀分离一体化一体化氧化沟氧化沟的基本类型•卡鲁塞尔式（Carrousel）氧化沟•三沟式氧化沟•奥巴尔（Orbal）氧化沟•曝气－沉淀一体化氧化沟•船形一体化氧化沟•二沉池交替运行的氧化沟•等等卡鲁塞尔式（Carrousel）氧化沟•Carrousel氧化沟在荷兰最为流行，其特点是在沟渠的一端设置垂直轴的表面曝气机，沟渠一般为廊道式，由于表面曝气机有较大的提升作用，使得氧化沟的水深一般可达4.5m，需设沉淀池和回流装置。11′46523354132图21-4卡罗塞氧化沟系统(二)1--来自经过预处理的污水(或不经预处理)；2--氧化沟；3--表面机械曝气器；4--导向隔墙；5--处理水去往二次沉淀池图21-3卡罗塞氧化沟系统（一）1--污水泵站；1′--回流污泥泵站；2--氧化沟；3--转刷曝气器；4--剩余污泥排放；5--处理水排放；6--二次沉淀池氧化沟的基本类型Carrousel氧化沟工艺特点（1）保持和充分发挥了氧化沟特有的耐冲击负荷的能力（2）其推流式模型个某些特征（3）Carrousel氧化沟的曝气设备单机容量大，设备数量少（4）Carrousel表曝机实际上是局部区域内工作，其局部动力密度非常高，传氧效率高。（5）Carrousel曝气区可以很方便的覆盖起来以防止可能的喷溅，水雾和结冰问题。氧化沟的基本类型Carrousel®氧化沟的工艺演变（1）单级标准Carrousel®氧化沟工艺（2）有缺氧带的Carrousel®氧化沟的工艺（3）Carrousel®AC工艺（4）Carrousel®denitIR®/Carrousel®2000工艺（5）Carrousel®denitIR®A2C/Carrousel®2000工艺（6）四阶段Carrousel®BardenphoTM系统（7）五阶段Carrousel®BardenphoTM系统（8）Carrousel®1000型氧化沟（9）Carrousel®3000型氧化沟（10）AB-Carrousel氧化沟的基本类型AB-Carrousel氧化沟AB-Carrousel适用于处理工业污水，其系统中包含由两个由DHV开发的内在紧密相关的单元：防止污泥膨胀反应器（ABRTM）和Carrousel氧化沟AB-Carrousel可成功用于处理高碳氮比和COD的工业污水处理厂中，可成功用于：（1）不同种类的工业污水处理（2）与污泥膨胀相关的问题（3）对超负荷运行的污水厂起到一定的缓解（4）降低了运行成本卡鲁塞尔式（Carrousel）氧化沟•特点多沟串联采用表面曝气，氧传递效率高出水水质好：BOD5去除率可达95～99％，脱氮效率可达90％，除磷效率约为70～80％适应性强：卡鲁塞尔氧化沟系统的规模小至200m3/d，大至657000m3/d污泥沉淀现象卡鲁塞尔式（Carrousel）氧化沟DE型氧化沟1.DE型氧化沟的特征DE型氧化沟即双沟系统，氧化沟与最终沉淀池分建，并有独立的污泥回流装置。DE型氧化沟的特点（1）设有独立的二沉池和污泥回流装置（2）两个氧化沟连通，串联运行，可交替进出水。（3）其剩余污泥不经硝化可直接通过机械脱水，降低了运行成本。DE型氧化沟1.DE型氧化沟的脱氮2.DE型氧化沟的生物除磷过程三沟式氧化沟此系统由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行，三个氧化沟之间相互双双连通，两侧氧化沟可起曝气和沉淀的作用。每个池子配有可供污水和环流（混合）的转刷曝气刷起到混合器和曝气器的功能。当处于反硝化阶段时，转刷低速运转，仅保持池中污泥悬浮，而池内处于缺氧状态，好氧和缺氧状态完全由转刷的转速的改变来控制。AB-三沟式氧化沟三沟式氧化沟工艺运行方式一般8h为应该周期，分为6个阶段（1）硝化运行模式（2）硝化-反硝化运行模式三沟式氧化沟三沟式氧化沟特点：1.二池或三池交替工作2.具有脱氮除磷功能。3.A-O活性污泥系统4.无需设置初沉池、二沉池和污泥回流设备5.转碟（刷）曝气，曝气设备的利用率不高6.流程简单，处理效果稳定、管理方便7.基建费用低、占地少8.分为六个阶段奥贝尔(Orbal)型氧化沟这是由多个同心的沟渠组成的氧化沟，沟渠呈圆形或椭圆形。进水先引入最外的沟渠，在其中不断循环的同时，依次进入下一个沟渠，相当于一系列完全混合反应池串联在一起，最后从中心的沟渠排出。奥贝尔(Orbal)型氧化沟Orbal氧化沟的特征（1）Orbal氧化沟的水流特征由三个P型氧化沟的组合，每条沟都是一个闭路联系循环的完全混合反应器，在沟绕了数百圈的循环后在流入下一沟。（2）Orbal氧化沟的曝气设备曝气设备有转蝶，转刷，常常采用转刷水平布置（3）Orbal氧化沟溶解氧分布情况三个沟道的溶解氧呈梯度分布：第一沟DO=0~0.5mg/L,第二沟DO=0.5~1.5mg/L,第三沟DO=1.5~2mg/L。奥贝尔(Orbal)型氧化沟1.第一渠内仅提供稳定BOD5所需的氧，并使溶解氧为0，以节约供氧的能耗及为反硝化创造条件；2.第二渠内微生物可进行磷的释放，以便它们在好氧环境下吸收废水中的磷，达到除磷效果；3.三条沟渠中形成较大的溶解氧阶梯，有利于提高充氧效率。1.Orbal氧化沟有较大的溶解氧梯度，充氧的动力高2.出水好且稳定3.能较好地避免二沉池污泥流失4.可减少污泥膨胀现象的发生船形一体化氧化沟污泥排出口浮渣出口浮渣隔板溢流槽浮渣回流浮渣回流污泥排出口浮渣出口v1v1v2图21-8船形一体化氧化沟注：槽内流速v1为船式沉淀池部流速v2的60%美国于80年代初至今一直开发研究的一种新型污水处理系统，即将船形二沉池设置于氧化沟内。一体化氧化沟设计的关键在于沉淀船的设计，其形式应该能够充分利用水力学原理及沟内的水流作用，保证船内压力大于船外压力，积泥斗的水流方向应自上而下，这样才能使进入沉淀船中的活性污泥沉淀后从船底集泥斗顺利流回沟内被带走。船形一体化氧化沟船形一体化氧化沟船形一体化氧化沟优势：1、一体化氧化沟保留了氧化沟抗冲击能力强的特点2、由于一体化氧化沟的沉淀池建在沟内，不用另建沉淀池，而且污泥回流及时，可大大缩小沉淀池容积，节省1/3左右的占地。3、污泥回流依靠自身重力及沟内水力条件，不须另建污泥回流系统，可大大节省投资。4、由于配套设施减少，同时减少运行操作人员，运行管理更为方便。不足：1、一体化氧化沟沉淀船的沉淀效果不理想2、一体化氧化沟进水口位置不合理3、沉淀船增加了一体化氧化沟的水力阻力，设备能耗大。4、一体化氧化沟系统控制难度大合建式四环工艺2.合建式四环工艺(CFCT工艺)在原来三个生化反应环的外圈增加环形沉淀,利用A/A/O工艺流程的原理。合建式四环工艺3.CFCT工艺的特点（1）该工艺保留了氧化沟工艺流态上的优势（2）土建，设备，管件费用以及运行的能耗和费用较低（3）具有A2/O的工艺流程的优势（4）可根据污水处理厂实际的进出水水质的变化，灵活调节曝气设备。（5）流程短，连接管路少且简单，管理和维修方便。氧化沟工艺氧化沟的未来发展方向:(1)加强反应器的生物除磷脱氮功能。至今氧化沟系统多为活性污法,可以借鉴生物膜理论，提高单位反应器的微生物总量高效除磷脱氮是氧化沟技术的研究的主要方向(2)提高氧化沟中微生物的活性,提高氧化沟中微生物的耐毒性冲击是氧化沟技术研究的潜在方向(3)提高氧化沟设备的性能和监控技术使氧化沟系统进一步节能提高曝气器的充氧效率及水下推进器的性能,同时减少维修；同时对DOORP等目标进行智能监控,这是氧化沟技术发展的主要方向(4）提高氧化沟的耐寒,减少占地面积和工程造价,使其得到更广泛的应用