據(jù)E2O環(huán)境平臺公布的數(shù)據(jù)顯示，全國范圍內(nèi)已建成運(yùn)營的污水處理廠數(shù)量約4000座，這其中有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的污水處理工藝大約30種左右，而排名第一的工藝就是氧化溝工藝，約占市場20%的分比?？梢娧趸瘻瞎に囀俏鬯幚砉に囍邢喈?dāng)重要的一種技術(shù)。圖片
氧化溝的發(fā)展
第一座氧化溝污水處理廠于1954年在荷蘭建成，是服務(wù)人口僅360人的小規(guī)模的間歇運(yùn)行的氧化溝。曝氣、沉淀和污泥穩(wěn)定等過程在一個構(gòu)筑物內(nèi)完成。20世紀(jì)50年代以來，特別是最近20年，氧化溝技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等地得到了迅速推廣。這些氧化溝已與原始的氧化溝大不相同，都是連續(xù)運(yùn)行的，用于處理生活污水和工業(yè)廢水。
氧化溝主要的使用案例
在化工行業(yè)
1.中石化上海石化水質(zhì)凈化廠四期擴(kuò)建項(xiàng)目
2.阿克蘇諾貝爾化學(xué)品(寧波)有限公司污水處理廠
在生化行業(yè)
1.廣西來賓東糖遷江有限公司污水處理廠
2.廣西都安永鑫糖業(yè)有限公司污水處理廠
據(jù)E2O環(huán)境平臺公布的數(shù)據(jù)顯示，全國范圍內(nèi)已建成運(yùn)營的污水處理廠數(shù)量約4000座，這其中有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的污水處理工藝大約30種左右，而排名第一的工藝就是氧化溝工藝，約占市場20%的分比。
氧化溝技術(shù)的發(fā)展和特點(diǎn)
1.氧化溝(oxidation ditch)簡介
氧化溝(oxidation ditch)又名氧化渠，實(shí)際上它是活性污泥的一種變型 因?yàn)槲鬯突钚晕勰嗟幕旌弦涸诃h(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，有人稱其為 循環(huán)曝氣池 無終端的曝氣系統(tǒng)。
2.氧化溝技術(shù)的發(fā)展
氧化溝工藝是 20 世紀(jì) 50 年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所(TNO )的帕斯維爾(A.Pasveer)博士通過研究和設(shè)計(jì)首先開發(fā)的。第一座氧化溝污水處理廠是帕斯維爾于1954 年在荷蘭的伏肖汀(Voorshoten)建造的，服務(wù)人口僅為 360 人。
它將曝氣、 沉淀和污泥穩(wěn)定等處理過程集于一體，間歇運(yùn)行， BOD5 去除率高達(dá)97%，管理十分方便，運(yùn)行效果穩(wěn)定，適用于中小村鎮(zhèn)的污水處理。這種類型的氧化溝因其設(shè)計(jì)者而被命名為 “帕斯維爾溝”。
60 年代起，這項(xiàng)技術(shù)在歐洲、 大洋洲、 北美和南非等各國得到了迅速推廣和應(yīng)用，工藝上和構(gòu)造上也有了很大的發(fā)展和改進(jìn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前英國業(yè)已興建了 300 多座氧化溝污水處理廠，美國已有500 多座這樣的污水處理廠。氧化溝的處理能力為500 萬-1000 萬人口當(dāng)量，既能用于生活污水處理，也能用于城市污水和工業(yè)廢水的處理。
目前，此項(xiàng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于城市污水，石油廢水、 化工廢水、 造紙廢水、 印染廢水、 食品加工廢水等的工業(yè)廢水處理之中。我國從80 年代初開始做過一些研究和應(yīng)用工作，但相比之下，這項(xiàng)技術(shù)在我國的發(fā)展還是比較緩慢的。
3.氧化溝的特點(diǎn)
(1)簡化了預(yù)處理。
氧化溝水力停留時間和污泥齡比一般生物處理法廠，懸浮有機(jī)物可與溶解性有機(jī)物同時得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可不設(shè)初沉池，污泥不需要進(jìn)行厭氧消化。
(2)占地面積少。
因?yàn)樵诹鞒讨惺÷粤顺醭脸亍?污泥消化池，有時還省略了二沉池和污泥回流裝置，使污水廠總占地面積不僅沒有增大，相反還可縮小。
(3)具有推流式流態(tài)的特征。
氧化溝具有推流特性，使得溶解氧濃度在沿池長方向形成濃度梯度，形成好氧、 缺氧和厭氧條件。通過對系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)與控制，可以取得較好的脫氮除磷效果。
(4)簡化了工藝。
將氧化溝和二沉池合建為一體式氧化溝，以及近年來發(fā)展的交替工作的氧化溝，可不用二沉池，從而使處理流程更為簡化。
4.氧化溝的技術(shù)特點(diǎn)
(1)構(gòu)造形式的多樣性。
氧化溝溝的基本形式呈封閉的溝渠形，而溝渠的形狀和構(gòu)造則多種多樣。溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀，可以是單溝或多溝，多溝系統(tǒng)可以是一組同心的互相連通的溝渠(如奧貝爾氧化溝)，也可以是互相平行、 尺寸相同的一組溝渠(如三溝式氧化溝)，有與二沉池分建的氧化溝，也有合建的氧化溝。
(2)氧化溝的曝氣設(shè)備的多樣性。
常用的曝氣裝置有轉(zhuǎn)刷、 轉(zhuǎn)盤和微孔曝氣等。
(3)曝氣強(qiáng)度的可調(diào)節(jié)型。
氧化溝的曝氣強(qiáng)度可以調(diào)節(jié)，其一是通過出水溢流堰調(diào)節(jié)堰的高度改變溝渠內(nèi)水深，進(jìn)而改變曝氣裝置的淹沒深度，改變氧量已適應(yīng)運(yùn)行的需要。淹沒深度的變化對于曝氣設(shè)備的推動力也會產(chǎn)生影響，從而也可對水的流速起一定的調(diào)節(jié)作用。其二是通過曝氣器的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)整曝氣強(qiáng)度和推動力。
現(xiàn)行氧化溝的主要類型
普通氧化溝
1.普通氧化溝的原理和工藝
普通氧化溝屬低負(fù)荷延時活性污泥法。能較適應(yīng)水質(zhì)和水量的變化，水溫接近5℃的低溫也可得到穩(wěn)定的處理效果。剩余活性污泥經(jīng)好氧分解，穩(wěn)定程度高，剩余污泥量少，適于小規(guī)模污水的處理，常用曝氣轉(zhuǎn)刷充氧和推動水流，保持污泥處于懸浮狀態(tài)。
2.普通氧化溝的特點(diǎn)
(1)在低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，能接受水質(zhì)和水量的變化，水溫接近5℃的低溫也可以得到穩(wěn)定的處理效果。
(2) 氨氮的去除率為70%左右。
(3) 氧化溝內(nèi)的混合特性，混合液溶解氧濃度，自曝氣設(shè)備開始，沿水流方向逐漸減少，而MLSS濃度、BOD、SS、堿度等在溝內(nèi)各點(diǎn)幾乎相等。
(4) 剩余污泥經(jīng)好氧分解，比普通活性污泥法穩(wěn)定程度高。
(5) 由于水力停留時間長和水深淺， 占地面積較大。
奧貝爾(Orbal)氧化溝
1.奧貝爾氧化溝的原理和工藝
奧貝爾氧化溝一般由3 條同心園形或橢圓形渠道組成，各渠道之間相通，進(jìn)水先引入最外的渠道，在其中不斷循環(huán)的同時，依次進(jìn)入下一個渠道，相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)在一起，最后從中心的渠道排出。曝氣設(shè)備多采用曝氣轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的數(shù)量取決于渠內(nèi)的溶解氧量。
2.奧貝爾氧化溝的技術(shù)特點(diǎn)
(1)一般由三個同心橢圓形溝道組成，污水由外溝道進(jìn)入，與回流污泥混合后，由外溝道進(jìn)入中間溝道再進(jìn)入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達(dá)數(shù)十次。
(2)污水最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。
(3)在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量水平轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，進(jìn)行供氧兼有較強(qiáng)的推流攪伴作用。
(4)三個廊道的溶解氧分別控制為0~0.3mg/L 、0.5~1.5mg/L 、2~3mg/L，第一溝(外溝)內(nèi)將含碳有機(jī)物氧化、反硝化及大部分硝化。第二溝(中溝)進(jìn)一步去除剩余的BOD或繼續(xù)完成硝化。第三溝(內(nèi)溝)保證出水中有足夠的溶解氧帶人二沉池。溶解氧濃度的分布方式，使氧化溝具有脫氮性能。
卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝
1.卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝的原理和工藝
卡魯塞爾 2000 氧化溝系統(tǒng)是由美國鹽湖城 EIMCO公司研制的一種具有內(nèi)部前置反硝化功能的氧化溝工藝。該工藝運(yùn)行過程中，借助于安裝在反硝化區(qū)的螺旋槳將混合液循環(huán)至前置前置反硝化區(qū)(不需循環(huán)泵)。
2.卡魯塞爾氧化溝的特點(diǎn)
卡魯塞爾氧化溝是一種多溝串聯(lián)系統(tǒng)。采用垂直安裝低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個，安裝在一端或中間?？拷貧馄飨掠螢楦谎鯀^(qū)，靠近曝氣器上游為缺氧區(qū)。進(jìn)水與回流活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)循環(huán)流動。溝內(nèi)流速約0.3m/s。廢水多次經(jīng)富氧區(qū)和缺氧區(qū)可創(chuàng)造良好的生物脫氮環(huán)境。
卡魯塞爾氧化溝BOD去除率可達(dá)95% ~99%，脫氮率可達(dá)90 %、除磷率約50 %，如投加鐵鹽除磷率可達(dá)95%。
交替工作氧化溝
1.交替工作氧化溝的原理和工藝
交替式工作氧化溝是由丹麥克魯格(Kruger)公司研制，該工藝造價(jià)低，易于維護(hù)，通常有雙溝交替和三溝交替(T型氧化溝)的氧化溝系統(tǒng)和半交替工作式氧化溝。
2.交替工作氧化溝的特點(diǎn)
(1)2池交替工作型氧化溝：由相同容積的A和B兩池組成，串聯(lián)運(yùn)行，交替作為曝氣池和沉淀池，不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)。一般以8h為一個運(yùn)行周期。此系統(tǒng)可得十分優(yōu)質(zhì)的出水和穩(wěn)定的污泥。缺點(diǎn)是曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率僅為37.5%。
(2)3池交替工作型氧化溝：由相同容積的A、B和C池組成。兩側(cè)的A和C池交替作為曝氣池和沉淀池，中間的B池一直為曝氣池。原水交替進(jìn)入A池或C池，處理水則相應(yīng)地從作為沉淀池的C池或A池流出。這樣可提高曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率可達(dá)58%左右。不需污泥回流系統(tǒng)。BOD去除和脫氮效果良好。
DE型氧化溝
1.DE型氧化溝的原理和工藝
雙溝交替氧化溝兩池體積相同，水流相通，以保證兩池的水深相等，不設(shè)二沉池。通過曝氣轉(zhuǎn)刷的旋轉(zhuǎn)方向來使兩部分交替作為曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。處理過程中，進(jìn)水和出水都是連續(xù)的，但曝氣轉(zhuǎn)刷的工作則是間歇的，其在單個工作周期的利用率僅為 40%左右。目前雙溝式氧化溝雖然得到了廣泛的應(yīng)用，但其設(shè)備利用率差的缺點(diǎn)制約了其發(fā)展。
2.DE型氧化溝的特點(diǎn)
雙溝DE型氧化溝的特點(diǎn)提在氧化溝前設(shè)置厭氧生物選擇器(池)和雙溝交替工作。
鼓風(fēng)曝氣氧化溝
1.鼓風(fēng)曝氣氧化溝的原理和工藝
將充氧設(shè)備與水流推動設(shè)備分開設(shè)置的一種新型氧化溝。鼓風(fēng)機(jī)供氣、高效微孔曝氣器充氧、潛水推進(jìn)器推流。
氧化溝前設(shè)置厭氧池，厭氧池設(shè)潛水?dāng)嚢杵?，防止污泥沉淀?；旌弦河蓞捬醭剡M(jìn)入鼓風(fēng)曝氣氧化溝，與氧化溝內(nèi)混合液充分混合稀釋，在溝道內(nèi)循環(huán)流動，在溝道內(nèi)的缺氧段進(jìn)行脫氮。氧化溝出水在二沉池進(jìn)行固液分離，部分污泥回流至厭氧池，剩余污泥經(jīng)濃縮和脫水后外運(yùn)處理。
2.鼓風(fēng)曝氣氧化溝的特點(diǎn)
(1)可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量的變化，通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)裝置可使供給氧化溝的空氣量與之適應(yīng)。
(2)可通過開停曝氣器的個數(shù)，調(diào)整氧化溝缺氧段和好氧段的長度， 以適應(yīng)不同進(jìn)水水質(zhì)的需要。
(3)氧的利用率和動力效率高，使曝氣設(shè)備裝機(jī)容量及能耗均相應(yīng)減少，并可防止活性污泥在氧化溝內(nèi)沉淀。
(4)可采用較大的水深，一般為6.0m，節(jié)省占地面積，同時，由于曝氣器的充氧能力隨水深的增加而增加，有利于節(jié)電。
氧化溝的未來發(fā)展方向
1.加強(qiáng)反應(yīng)器的生物除磷脫氮功能。
至今氧化溝系統(tǒng)多為活性污泥法,可以借鑒生物膜理論，提高單位反應(yīng)器的微生物總量 高效除磷脫氮是氧化溝技術(shù)的研究的主要方向
2.提高氧化溝中微生物的活性。
提高氧化溝中微生物的耐毒性沖擊是氧化溝技術(shù)研究的潛在方向
3.提高氧化溝設(shè)備的性能和監(jiān)控技術(shù)使氧化溝系統(tǒng)進(jìn)一步節(jié)能提高曝氣器的充氧效率及水下推進(jìn)器的性能，同時減少維修;同時對 DO ORP等目標(biāo)進(jìn)行智能監(jiān)控，這是氧化溝技術(shù)發(fā)展的主要方向。
4.提高氧化溝的耐寒，減少占地面積和工程造價(jià)，使其得到更廣泛的應(yīng)用。