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什么是氧化沟?

北极星水处理网  来源:环保工程师    2021/3/11 9:16:03  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:氧化沟 活性污泥法 污水处理厂

北极星水处理网讯:一、什么是氧化沟

氧化沟(Oxidation Ditch,OD)又称为连续循环式反应器(Continuous Loop Reactor,CLR),是活性污泥法的一种变型,属于延时曝气活性污泥法。1920年,在英国Sheffield建成了采用桨板曝气机充氧的沟渠形污水处理厂,但曝气效果不理想,被认为是现代氧化沟的雏形。

1954年,第1个氧化沟在荷兰海牙北部的沃绍本(Voorschoten)建造并试验成功,其基本特征是跑道型循环混合式曝气池。该技术是由荷兰国立卫生研究所(TNO)的帕斯维尔(A˙Pasveer)教授发明的,故被命名为帕斯维尔(Pasveer)氧化沟。从此开始有“氧化沟”这一专用术语。此后,氧化沟经过广泛应用和不断发展,在污水处理中凸现出其独特的特点和优良的处理效果而博得世人青睐。

我国于20世纪80年代开始引进和研究这项技术,现已日益应用于城市污水以及石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水和食品加工废水等工业废水处理之中。

二、氧化沟工艺的类型

氧化沟自创造以来,以其优良的处理能力、简便的维护管理博得世人的瞩目,现已发展为2种组合形式(与沉淀池分建式或合建式)、3种工作模式(交替式、半交替式和连续式)、20多种型式。

1、交替工作式氧化沟

是指在一沟或多沟中按时间顺序对氧化沟的曝气操作和沉淀操作作出调整换位,以取得最佳的或要求的处理效果。其特点是氧化沟曝气、沉淀交替轮作,不设二沉池,不需污泥回流装置。基本类型有A型、D型、T型和VR型4种。

1.1 A型氧化沟

是单沟运行系统(图1),即在一个沟渠中交替完成进水、曝气、沉淀和排水4个过程,主要用于水量较小、间歇运行的污水处理,如早期的P型氧化沟。

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1.2 D型氧化沟

是双沟交替运行系统(图2),一般由池容完全相同的2个氧化沟组成,2池串联运行,交替作为曝气池和沉淀池,通常以8h为1个工作周期,分4个阶段,控制运行工况可以实现硝化和一定的反硝化。该系统出水水质稳定、不需设污泥回流装置。但在2个池交替作为曝气池和沉淀池的过程中,存在一个过渡轮换期,此时转刷全部停止工作,因此转刷的实际利用率低,仅为37.5%。

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1.3 T型氧化沟

是3沟交替运行系统(图3),由3个池容相同的氧化沟组建在一起,3沟连通,进水交替进入各沟,从两侧的边沟出水,两侧氧化沟起曝气和沉淀双重作用,中间的氧化沟始终进行曝气,不设二沉池及污泥回流装置,具有去除BOD5及硝化脱氮的功能。T型氧化沟可按6个或8个阶段运行,运行周期一般为8h。中沟始终作为曝气池使用,侧沟交替作为曝气池和沉淀池运行,提高了转刷的利用率。

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1.4 VR型氧化沟

是单沟交替运行系统(图4),其构造特点是将氧化沟分成容积基本相等的2部分,其间有单向活拍门相连,利用定时改变曝气转刷的旋转方向来改变沟内水流方向,使2部分氧化沟交替地作为曝气区和沉淀区,不需设二沉池和污泥回流装置。VR型氧化沟有2道单向活拍门和2道出水堰,可实现连续进水或间歇进水。一般一个工作周期为8h,分4个阶段,操作简便,机械设备少,出水水质稳定良好,其转刷的实际利用率可达到75.0%。

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2、半交替工作式氧化沟

该类氧化沟系统设有单独的二沉池,实现曝气和沉淀的完全分离。最典型的半交替工作式氧化沟就是DE型39卷23期郭昌梓等氧化沟的优缺点及发展应用型式14289氧化沟。DE型氧化沟是指由2个相同容积的氧化沟组成的双沟半交替工作系统,具有良好的生物除氮功能。

2个氧化沟相互连通,串联运行,可交替进出水,终沉池与氧化沟分建,有独立的污泥回流系统。氧化沟内曝气转刷一般为双速,高速工作时为曝气充氧,低速运行时只推动水流,不充氧。通过2沟内转刷交替处于高速和低速运行,可使2沟交替处于缺氧和好氧状态,从而达到脱氮的目的(图5)。它与D型、T型氧化沟不同之处是氧化沟与二沉池分开,有独立的污泥回流系统。

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3、连续工作分建式氧化沟

是氧化沟只作曝气池使用,且进出水流向不变,另设单独的沉淀池。连续工作分建式氧化沟的主要型式有3种:Pasveer氧化沟、Carrousel氧化沟和Orbal氧化沟。

3.1 Pasveer氧化沟

简称P型氧化沟,是早期开发的氧化沟型式,属于第1代氧化沟,最先用于处理村镇污水,间歇运行,后来发展为连续运行,具有分建的沉淀池。氧化沟为跑道形的沟渠,沟上装设1个或数个曝气器推动混合液在沟内循环流动,曝气器主要采用的是水平卧式曝气转刷(图6)。

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3.2 Carrousel氧化沟

采用立式低速表面曝气器供氧并推动水流前进。Carrousel氧化沟为多沟串联系统,其特点是表面曝气器设于每沟的端头,在系统中形成好氧、缺氧区,有利于生物脱氮(图7)。由于倒伞型立式表曝机搅拌能力强,传氧效率高,设备数量少,易于管理和维护,所以节能效果显著。因此,Carrousel氧化沟适用于处理规模较大的污水处理厂,在所有氧化沟处理工艺中应用最为广泛,是目前世界上最流行的氧化沟系统。

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3.3 Orbal氧化沟

是在P型氧化沟的基础上发展起来的一种新工艺,是一种多级氧化沟,采用多孔曝气转盘进行传氧和混合。由南非的休斯曼(Huisman)设计发明,南非国家水研究所研究和发展的,后来该技术被转让给美国的恩维芮克斯公司(EnvirexInc)加以推广,于1970开始投放市场。典型的Orbal氧化沟由3个椭圆形沟渠构成,污水先引入外沟,在其中不断循环的同时,依次引入下一个沟渠,最后从内沟排水。Orbal氧化沟采用转碟替代转刷进行充氧和推动水流,可通过调整转碟片数和转速调节充氧能力,使其更为灵活(图8)。

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