汙水處理中的氧化溝工藝你知道多少：

　　

　　20世紀80年代，我國城鎮對於汙水處理，開始主要推廣氧化溝工藝，氧化溝工藝由於其簡易、效果好、環境汙染少、成本低等特點成為了城市汙水處理廠的首選工藝。加上氧化溝對有機物的處理較為徹底，因此，氧化溝中流出的汙水在有機物降解後可以接入其他工序進而使得汙水得到有效淨化，其中對接方便，占地麵積小，也是其在整個汙水處理進程中的一大優點。因此，氧化溝工藝在我國引進或是新建的汙水處理工藝中引用十分廣泛。近年來，由於我國環境汙染的壓力增大，水資源保護的要求提高，氧化溝工藝也麵臨著更廣泛的應用與升級改造，因此，研究氧化溝工藝在汙水處理中的應用，有很重要的現實意義。

　　

　　一、氧化溝的反應原理

　　

　　氧化溝是在汙水處理過程中的一項工藝，是一種演進的活性汙泥係統，由活性汙泥在首尾相連的閉合的曝氣溝渠中的循環，通過活性汙泥中的微生物與細菌對汙水中的有機物進行降解去除，進而達到淨化汙水的目的。

　　

　　氧化溝工藝處理汙水的簡易技術。在反應原理上一般采用延時曝氣，保持進出水連續，不用初沉池，在溝中所產生的微生物在汙泥中得到穩定的存活生長，並在汙水曝氣淨化中發生反應，大大簡化了處理步驟。氧化池一般承狹長的首尾相連的環形溝渠形狀，曝氣裝置多采用表麵曝氣器。

　　

　　汙水進入氧化溝和活性汙泥充分混合，再通過曝氣裝置特定的定位作用進而產生曝氣推動，使得汙水與汙泥在閉合渠道內成懸浮狀態做不停的循環，汙泥在循環中進一步與汙水充分混合，其中微生物與有機物充分反應，然後混著汙泥的汙水進入二沉池，進行固液分離，使汙水得到淨化。

　　

　　二、氧化溝技術特征

　　

　　氧化溝工藝的技術與活性汙泥法去除有機物有相似之處，但也有自身的獨特工藝特征，表現在以下幾個方麵：一是氧化溝可以將汙水與汙泥充分混合和並且推流。在一個長期的階段內呈現完全汙水與汙泥充分混合的特征，而在短期呈現推流循環的特征，氧化溝這種首尾相接的封閉環形反應器中的水流特征有利於提高氧化能力與反應時間，實現充分反應。二是氧化溝在溶解氧濃度梯度上區分明顯。由於曝氣設備的定位分區以及氧化溝的結構，使溝內沿水流方向存在明顯的溶解氧濃度梯度，使氧化溝內兼顧好氧區和缺氧區兩個區域，並能夠呈現出好氧區和缺氧區的交替變化的特點，在缺氧區可以在汙泥中反硝化細菌的作用下，將硝態氮還原為氮氣，在好氧區中可以進行有機物去除、硝化作用、聚磷菌吸磷等多項反應，從而實現了脫氮除磷。三是氧化溝同時具備高能區和低能區兩個能量區。在裝置曝氣設備附近處呈現高能區，有利於氧與液體的充分混合以及氧氣的充分移動。同時，在高能區域低能區的交替與差異過程中，在環流的低能區，增加了汙泥絮凝的機會，使汙泥更好的呈現出懸浮狀態。四是曝氣和推流相互混合與分離。在不斷的混合分離再混合的過程中，提高了氧化溝的汙水與汙泥混合的效率，加速了細菌與有機物的結合反應速度，氧化池的運行更為靈活。解決了曝氣設備很難同時滿足曝氣量控製和推流速度大小要求的矛盾，進而大大增加了脫氮除磷效果，提高了氧化溝的處理性能。

　　

　　三、氧化溝在汙水處理廠中的應用

　　

　　（一）汙水處理廠的汙水處理流程

　　

　　對於不同的汙水處理廠有不同的處理流程，對於脫氮除磷的步驟，可以概括為以下步驟，首先汙水通過進水口進入整個淨化係統，淨化係統中，首先通過粗細格柵，將汙水中不同直徑大小的顆粒過濾，再經過沉砂池將砂石顆粒沉澱，再通過進水泵房的提取，將沒有大直徑泥沙顆粒的汙水流入厭氧池中。厭氧池中的反應時間較長，一般認為硝酸鹽氮可在厭氧池中發生反硝化反應，實現聚磷菌釋磷，汙水在厭氧池中與從二沉池回流匯入含磷的汙泥，以降低厭氧池中硝酸鹽的濃度，並且抑製硝酸鹽的反應生成。

　　

　　從厭氧池出來的汙水進入氧化溝，氧化溝中有分進入缺氧區與有氧區，進入缺氧區中的汙水，主要進行硝化脫氮反應。進而回流，將硝態氮還原為氮氣。再經過有氧區中的生物反應，有機物進而大量的削減，形成較好的脫氮除磷效果。氧化溝一般加入鼓風機的作用，使得汙泥與汙水充分混合形成懸浮狀態。

　　

　　氧化溝出來的汙泥與汙水的混合態液體，進入二沉池，二沉池負責進行泥水分離，汙泥的再有回流泵的作用下回流到厭氧池，進入下一個循環處理環節，上清液則作為處理水排放。再次循環處理的汙泥，在充分反應後，其中的除磷細菌利用充分後，進行脫水，製成汙泥並狀物運出處理掉。

　　

　　（二）生物脫氮除磷反應

　　

　　在氧化溝裏，主要作用是汙泥中的生物脫氮除磷反應。反應的是否有效，或是效果好壞，主要通過混合液內回流比、汙泥回流比、汙泥齡三個參數來確定。而影響的因素還有溫度、溶解氧濃度等等。水溫一般是根據季節而變的，在實際操作中，根據不同的溫度來設置混合液內回流比、汙泥回流比、汙泥齡參數來控製有效的脫氮除磷效果。

　　

　　反硝化指硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態氮的過程。反硝化效率與進水有機物濃度，進水碳源是影響係統反硝化的限製性因素，碳源濃度越高，係統的反硝化效率越高，反硝化率的升高有利於除磷去氮效果。

　　

　　四、氧化溝工藝的發展展望

　　

　　（一）一體化氧化溝的建造

　　

　　氧化溝雖然在整個汙水處理中屬於一個獨立的單元，但是其工藝在前後工序上是連續的。因此，在工藝發展越來越先進的基礎上，對於反應的時機與效率的把控會越來越好。這樣就使得一體化氧化溝要集曝氣、沉澱功能為一體，這樣不但節省了工藝步驟，也能大大提高運行效率。這樣的工藝一般要進行氧化溝在形態上的改變，要設置沉澱器以及循環泵，要將沉澱器置於氧化溝的部位進行區分，既不妨礙曝氣，又能夠有序的進行沉澱。這樣的好處一是可以縮短工藝流程，降低成本，還能節省淨化水質中的能量消耗。

　　

　　（二）改良型氧化溝工藝

　　

　　隨著汙水處理技術的不斷發展，生物除有機物以及脫氮除磷的方式方法有很多，已經有幾十年曆史的汙泥係統除有機物的方式也在進行著不斷的改良。氧化溝工藝在汙水處理中的改良應用，表現在以下形式。一是一體化氧化溝的側溝固液分離技術融合，二是硝化反硝化、三溝串連的融合，三是氧化溝與倒置A2/O的優勢集約組合。

　　

　　（三）氧化溝工藝的發展方向

　　

　　隨著我國對汙水處理技術的研究與投入的增加，汙水處理廠不但要給大眾服務，還要見到經濟效益。因此，在氧化池處理過程中，對於占地、工時、能耗上的節約是汙水處理廠需要主要改進的方向。生物除有機物以及脫氮除磷的技術有很多，而且在不斷的創新中。根據我國的實際情況采用高效、低耗的汙水處理技術，並且穩定的應用起來，是汙水處理廠急需解決的問題。

　　

　　為使氧化溝工藝更好地應用於汙水處理，應從以下幾方麵進行探索研究：一是提高效脫氮除磷效率，尤其是提高脫氮效率；二是降低氧化溝的能耗，曝氣運行方式對於能源的浪費很大，很多是無用功，因此要加強此方麵的研究；三是研製新型曝氣循環設備，提高氧利用率；四是提高自動化監控與數據采樣水平；五是合理加入填料，實現膜法和泥法的聯用技術。六是提高氧化溝工藝高效的自動化與智能化水平。