污水处理厂设计之A2O氧化沟SBR等的工艺选择

氧化沟

氧化沟工艺是传统活性污泥法的一种变形和发展，最突出的优点是在保证稳定高效的处理效果前提下，占地面积小，运行管理简单，降低了总投资和运行费用，同时除氮，除磷的效果优于传统活性污泥法。氧化沟工艺也有许多类型，按池型，运行方式、曝气设备的差别，目前较流行的有两种：T型氧化沟（三沟氧化沟）。

主要设备：排污泵、格栅、转刷曝气机、潜水推流器、污泥回流泵、刮吸泥机、压榨机等。

氧化沟又名氧化渠，是一种无终端连续流环形反应生物器，是活性污泥的一种改良方法。因为废水和活性污泥的混合液在环状的曝气沟渠中不断循环，又被称为“连续循环曝气池”。目前应用较为普遍的为卡鲁塞尔氧化沟工艺。氧化沟的基本特点是污水在一个首尾相接的闭合沟道中循环流动，沟内设有曝气和推动水流的装置，污水在流动过程中得到净化。

大部分的氧化沟平面呈环状沟渠形，由池体、曝气设备、进水分配井、出水溢流堰和自动控制设备等部分组成。曝气设备又是氧化沟的主要装置，它起着供氧、推动水流作水平方向的流动和防止活性污泥沉淀等作用。常用曝气设备有表面曝气机、曝气转刷、剪切式转盘曝气机、射流曝气器和导管式曝气机等。曝气设备通常安装在沟体直线段的适当位置上，并应考虑通过改变曝气机的转速或淹没深度来调节曝气机的充氧能力，以适应运行的要求。

氧化沟的主要特点有：

1）具有广泛适用性和灵活性：既可以用于中小型污水处理厂，又可以用于较大型污水处理厂；既可以去除有机污染物，又可以脱氮除磷；既可以机械曝气，也可以鼓风曝气；既可以低负荷运行，也可以高负荷运行。

2）流程简化，一般不需设初沉池。由于氧化沟内的水力停留时间与泥龄都很长，悬浮状有机物在沟内可获得较彻底的降解，出水水质较好，活性污泥产量少而且趋于稳定，勿需进行消化处理。设计中甚至可考虑不单设二沉池，使氧化沟与二沉池合建，可省去污泥回流装置，从而简化了处理流程，降低了工程基建费用。

3）氧化沟中的循环流量很大，进入沟内的污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力。对不易降解的有机物也有较好的处理效果。对水质、水量变化剧烈的中小型污水处理厂很有利。

4）处理效果稳定可靠，不仅可满足COD、BOD5、SS的排放要求，还可以达到脱氮除磷的效果。氧化沟存在的溶解氧浓度梯度使微生物交替处于好氧状态和缺氧状态，而引起污泥膨胀的丝状菌绝大多数是专性好氧菌，在这种环境中处于生存劣势，因而氧化沟可以有效的控制污泥膨胀。

5）氧化沟设备基本实现国产化，在质量上能满足使用要求，价格比国外设备便宜很多，能显著降低设备费用。

2）氧化沟具有推流特性，因此沿池长方向具有溶解氧梯度，分别形成好氧、缺氧和厌氧区。通过合理设计和控制可使N和P得到较好地去除。

3）操控灵活，如曝气强度可以通过调节转速或通过出水溢流堰来改变曝气机的淹没深度；交替式氧化沟各沟间交替运行的动态控制等。

4）在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。

氧化沟工艺的缺点：

（1）污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。

（2）泡沫问题由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。

（3）污泥上浮问题当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。

（4）流速不均及污泥沉积问题在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250~300mm，转盘的浸没深度为480~530mm。

与氧化沟水深（3.0~3.6m）相比，转刷只占了水深的1/10~1/12，转盘也只占了1/6~1/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.8~1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达1.0m），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。

氧化沟法属活性污泥法中的延时曝气法,具有工艺流程简单、管理方便、出水水质稳定等优点;由于其具有完全混合式和推流式特点,不但承受水质水量的冲击负荷能力强，而且无需混合液回流。氧化沟不但具有去除污水中CODcr、BOD5和SS的功能,还有着良好的脱氮效果。且产生的剩余污泥相对稳定，可不进行消化，从而简化了污泥处理设施。由于该工艺在设备维护、运行管理等方面均较为简便，因此较适合我国当前相对较低的管理水平。

CASS

CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺CAST(CyclicActivatedSludgetechnology)，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。

设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累--再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。

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