西北地区农村生活污水处理技术指南

3.5氧化沟

3.5.1概述

氧化沟是活性污泥法的一种变型，通常按延时曝气条件运行，以延长水和生物固体的停留时间和降低有机污染负荷。氧化沟通常使用卧式或立式的曝气和推动装置，向反氧化沟内的物质传递水平速度和溶解氧。

氧化沟优点：氧化沟一般不设初沉池、结构与设备简单/运行管理简便、投资较省;采用低负荷运行，耐冲击负荷，剩余污泥少，处理效果好;应用范围广。

氧化沟不足：长污泥龄运行有时出水中悬浮物较高，影响出水水质;相对于其它好氧生物处理工艺，传统氧化沟占地面积大、耗电高于曝气池。

氧化沟适用范围：最初的氧化沟技术就是针对村庄污水处理而发明的，因此它适用于处理农村生活污水。适用于处理污染物浓度相对较高的污水。处理规模宜大不宜小，适合村落污水处理。污水经过农村适用的氧化沟工艺的处理后，出水通常达到或优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的二级标准。如果受纳水体有更严格的要求，则需要进一步处理。

3.5.2类型和结构

氧化沟的类型较多，如：帕思维尔(Passever)氧化沟、卡罗塞(Carrousel)氧化沟、奥尔伯(Orbal)氧化沟、射流曝气氧化沟、障碍式氧化沟、T型(又称三沟式)、D型(又称双沟式)、DE型氧化沟、一体化氧化沟以及将曝气与推动循环流动功能相分离的鼓风曝气氧化沟等。

在上述种类繁多的氧化沟工艺中，Passever氧化沟和一体化氧化沟更适合农村经济状况和技术管理水平。

Passveer氧化沟如图3-4所示，其沟渠为跑道形，沟上安装一个或数个转刷，通过转刷转动推动水流在沟内循环流动和充氧。

图3-4Passveer氧化沟构造示意图

一体化氧化沟将沉淀池与氧化沟合建，利用水流动力实现污泥自动回流，从而降低运行能耗，减小占地面积。一体化氧化沟需要专门的固液分离装置，按固液分离装置的位置分为沟内分离器型和沟外分离器型。沟内分离器型比较典型的是BMTS和BOAT。沟外分离器型将固液分离器放置在氧化沟主沟的外面，这样可以减少固液分离器放置对氧化沟流态的影响。立体循环一体化氧化沟是沟外分离器型一体化氧化沟的一种。

BOAT如图3-5所示。BOAT型一体化氧化沟由于其分离器像水中的船而得名。其工作原理与BMTS型一体化氧化沟相似，其区别是BOAT型一体化氧化沟的固液分离器仅占据了部分表面沟道。

图3-5BOAT型一体化氧化沟示意图

氧化沟的工艺特征如下：

在流态上，氧化沟介于完全混合式与推流式之间，从水流动来看是推流式，由于流速快，可达0.25~0.35m/s，进水能与沟内混合液快速混合，因此氧化沟的流态又是完全混合式。

水力停留时间长，有机负荷低，运行稳定，处理水质良好。

采用延时曝气法运行，污泥产率低，剩余污泥量少。

污泥龄长，达15~30d，为传统活性污泥系统的3~6倍。因此在反应器内能够存活增殖世代时间长的细菌如硝化菌和反硝化菌等，在沟内可发生硝化反应和反硝化反应，使氧化沟具有较强的脱氮能力。同时，氧化沟这种封闭循环式的结构能够交替产生好氧/缺氧区域，因而特别能满足污水的脱氮要求。

对水温、水质和水量的变化有较强的适应性。

工艺操作管理方便。可不设置初沉池，污水只经过格栅和沉砂池即可进入氧化沟。主要设备是氧化沟沟体和二沉池，设施少，工艺流程简单，操作和维护管理比较容易。在各种活性污泥处理系统中，氧化沟的维护管理最为简单，产生机械故障的可能性也相对较小。

3.5.3设计事项

氧化沟的设计可参考《氧化沟设计规程》CECS112:2000。为保证活性污泥呈悬浮状态，沟内平均流速应在0.3m/s以上。混合液在沉淀池进行泥水分离，污泥回流到氧化沟中，因农村管理水平有限，剩余污泥宜定期排放并作适当处理。

沉淀池可以采用常用的轴流沉淀池或平流沉淀池。

氧化沟的设计主要包括池体沟型设计、曝气装置的设计和沉淀池设计。设计参数宜根据试验资料确定，在无试验资料时，可参照类似工程选择，或参考以下参数：

污水停留时间：6~30h;

污泥停留时间：10~30d;

沟内流速：0.25~0.35m/s;

沟内污泥浓度：1500~5000mg/L;

氧化沟工艺二沉池的表面负荷0.6~1.0m3/m2.h，一体化氧化沟固液分离器表面负荷1.0m3/m2.h左右。

氧化沟机械曝气设备除具有良好的充氧性能外，还具有混合和推流作用，设备选型时要注意充氧和混合推流之间的协调。氧化沟曝气转刷的技术参数可参照《曝气转刷认定技术条件》(HCRJ034-1998)。在有条件的地区，也可自行加工，以降低成本。

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