氧化溝的工藝特點及發展應用
氧化(hua)溝(OxidationDitch,OD)又稱為連續循環式反應器(ContinuousLoopReactor,CLR),是活(huo)性(xing)污(wu)泥法(fa)的(de)一種變型,屬于延(yan)時曝(pu)氣(qi)活(huo)性(xing)污(wu)泥法(fa)。1920年(nian),在英國Sheffield建成了采用槳板(ban)曝(pu)氣(qi)機充氧的(de)溝渠形污(wu)水處(chu)理(li)廠,但曝(pu)氣(qi)效果不理(li)想(xiang),被認為是現(xian)代氧化(hua)溝的(de)雛形。
1954年,第1個氧化溝(gou)(gou)在(zai)荷蘭(lan)海牙北部的(de)沃紹本(Voorschoten)建造(zao)并試驗成功,其(qi)(qi)基本特(te)征是跑道型循環混(hun)合式曝氣(qi)池。該技術是由荷蘭(lan)國立衛生研究所(TNO)的(de)帕(pa)斯維(wei)爾(er)(A˙Pasveer)教授發明的(de),故被命(ming)名為(wei)帕(pa)斯維(wei)爾(er)(Pasveer)氧化溝(gou)(gou)。從此(ci)開始有“氧化溝(gou)(gou)”這(zhe)一專用術語。此(ci)后,氧化溝(gou)(gou)經過(guo)廣(guang)泛應用和(he)不斷發展,在(zai)污(wu)水處理(li)中凸現出其(qi)(qi)獨特(te)的(de)特(te)點和(he)優良的(de)處理(li)效果而博(bo)得(de)世人青睞(lai)。
我國于20世紀(ji)80年(nian)代(dai)開始引進和研究這項技(ji)術,現已日益應用于城市污水(shui)(shui)以(yi)及石油(you)廢(fei)水(shui)(shui)、化工(gong)廢(fei)水(shui)(shui)、造紙廢(fei)水(shui)(shui)、印染廢(fei)水(shui)(shui)和食品加(jia)工(gong)廢(fei)水(shui)(shui)等工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)處理之中。
一(yi)、氧化溝(gou)工(gong)藝的特點
氧化溝(gou)(gou)工(gong)藝(yi)是通過(guo)一種定向控制的(de)曝氣和(he)攪動裝置,向混(hun)(hun)合液(ye)傳遞水平速度,從而使被攪動的(de)混(hun)(hun)合液(ye)在氧化溝(gou)(gou)封閉(bi)渠道內循環流動,具(ju)有特(te)殊的(de)水力(li)學流態和(he)獨特(te)的(de)優(you)點。
1.1具有推流式和(he)完全混合式的特(te)點(dian),可(ke)有力地克服短流和(he)提高緩沖能力
由(you)于混(hun)(hun)合液(ye)在(zai)反(fan)應(ying)池中循(xun)(xun)(xun)環(huan)流動,因此,在(zai)短期內(如(ru)一個(ge)循(xun)(xun)(xun)環(huan))呈(cheng)推流狀(zhuang)態,而在(zai)長期內(如(ru)多次循(xun)(xun)(xun)環(huan))又呈(cheng)混(hun)(hun)合狀(zhuang)態。同時(shi)(shi),污水(shui)(shui)在(zai)溝(gou)內的(de)停留時(shi)(shi)間較(jiao)(jiao)長,這就要(yao)求溝(gou)內有較(jiao)(jiao)大(da)的(de)循(xun)(xun)(xun)環(huan)流量(liang)(一般是污水(shui)(shui)進(jin)水(shui)(shui)流量(liang)的(de)數倍乃至數十倍),進(jin)入溝(gou)內的(de)污水(shui)(shui)立即被大(da)量(liang)的(de)循(xun)(xun)(xun)環(huan)液(ye)所混(hun)(hun)合稀釋,因此氧化溝(gou)既可杜絕(jue)短流又可以(yi)提供很(hen)大(da)的(de)稀釋倍數,從而提高緩沖能力,有很(hen)強的(de)耐沖擊負荷能力,對不易(yi)降解的(de)有機物也(ye)有較(jiao)(jiao)好的(de)處理能力。
1.2具(ju)有明顯的(de)溶解氧濃度梯度,有利(li)于形(xing)成(cheng)硝化—反硝化的(de)生(sheng)物(wu)處(chu)理條件
混(hun)合液在曝氣區內(nei)溶解(jie)氧濃(nong)度(du)較高,然后(hou)在循環流動中逐步下降,到下游區溶解(jie)氧濃(nong)度(du)很(hen)低,基本(ben)上(shang)處于缺氧狀態,出現明顯的溶解(jie)氧濃(nong)度(du)梯度(du),從而形成硝(xiao)(xiao)化—反硝(xiao)(xiao)化條件,有利于氮(dan)的去(qu)除,同時還可(ke)以(yi)通過反硝(xiao)(xiao)化很(hen)好地(di)補充硝(xiao)(xiao)化過程中消耗的堿度(du)。
1.3功率密(mi)度不均勻(yun)分配有利于氧的(de)傳質、液體混合和污泥絮凝
由(you)于(yu)氧化溝(gou)曝氣設備的(de)不均勻(yun)設置(zhi),使氧化溝(gou)內(nei)存在2個(ge)(ge)能量區:一(yi)個(ge)(ge)是設有曝氣裝置(zhi)的(de)高(gao)能量區,一(yi)個(ge)(ge)是非曝氣區的(de)低(di)(di)能量區。在這兩(liang)者之間(jian)的(de)過渡區,可以認為是能量由(you)高(gao)變(bian)低(di)(di)的(de)消散過程。高(gao)能量區一(yi)般具有大(da)于(yu)100s-1的(de)平均速度梯度(G);低(di)(di)能量區平均速度梯度通常小(xiao)于(yu)30s-1。
當系(xi)統(tong)中(zhong)的(de)(de)G值較低時,混合(he)(he)液中(zhong)的(de)(de)固體(ti)就(jiu)能產(chan)生(sheng)良好的(de)(de)生(sheng)物(wu)絮凝(ning)。這(zhe)樣,氧(yang)化溝中(zhong)的(de)(de)非曝氣部分(fen)就(jiu)提供了對(dui)絮凝(ning)有利(li)的(de)(de)條件。氧(yang)化溝的(de)(de)處理(li)能力(li)高(gao)于(yu)其他生(sheng)物(wu)處理(li)系(xi)統(tong),其重要原因就(jiu)在于(yu)它具有獨(du)特的(de)(de)水力(li)混合(he)(he)性能,這(zhe)種混合(he)(he)作用對(dui)于(yu)有機(ji)碳(tan)、氨、硝(xiao)酸鹽(yan)和(he)固體(ti)的(de)(de)去除皆有重要作用。
1.4整體功(gong)率密度較低(di),節(jie)省(sheng)能源(yuan)
氧(yang)化溝(gou)中(zhong)的(de)(de)曝氣(qi)裝置(zhi)不是(shi)沿溝(gou)長均勻分布的(de)(de),而(er)是(shi)集中(zhong)布置(zhi)在幾處,所以(yi)氧(yang)化溝(gou)可比(bi)其(qi)(qi)(qi)他系(xi)統以(yi)低(di)得多的(de)(de)整體(ti)功率密度(du)來(lai)維持液體(ti)流動、固(gu)體(ti)懸浮(fu)(fu)和(he)充氧(yang),能量(liang)消耗低(di)。另(ling)外,氧(yang)化溝(gou)遵守動量(liang)守恒原(yuan)則,一旦池內混合液被加速(su)到所需流速(su)時,維持循(xun)環(huan)所需要的(de)(de)水(shui)力動力只要克服沿程和(he)彎道的(de)(de)水(shui)頭損失即(ji)可,在循(xun)環(huan)流動中(zhong)產生的(de)(de)循(xun)環(huan)或對流混合能夠(gou)增強(qiang)其(qi)(qi)(qi)自身(shen)的(de)(de)攪動作用。這樣,為了保持使固(gu)體(ti)懸浮(fu)(fu)的(de)(de)速(su)度(du),所需要的(de)(de)單位容積動力就大大低(di)于其(qi)(qi)(qi)他系(xi)統。
1.5構造形式多種多樣(yang),運(yun)行靈活
氧化(hua)溝(gou)(gou)最根本的(de)(de)(de)特點是(shi)曝氣池呈封(feng)閉(bi)的(de)(de)(de)溝(gou)(gou)渠(qu)形(xing),而溝(gou)(gou)渠(qu)的(de)(de)(de)形(xing)狀和構造(zao)則(ze)多(duo)(duo)種多(duo)(duo)樣,溝(gou)(gou)渠(qu)可(ke)以呈圓形(xing)和橢圓形(xing)等,可(ke)以是(shi)單溝(gou)(gou)系統(tong)或多(duo)(duo)溝(gou)(gou)系統(tong)。多(duo)(duo)溝(gou)(gou)系統(tong)可(ke)以是(shi)互(hu)相(xiang)平(ping)行、尺寸(cun)相(xiang)同的(de)(de)(de)一組溝(gou)(gou)渠(qu),也可(ke)以是(shi)一組同心的(de)(de)(de)互(hu)相(xiang)連通的(de)(de)(de)環形(xing)溝(gou)(gou)渠(qu),有與二次沉(chen)淀(dian)池分建的(de)(de)(de),也有合建的(de)(de)(de)氧化(hua)溝(gou)(gou)。氧化(hua)溝(gou)(gou)運行的(de)(de)(de)靈活性還表(biao)現在可(ke)以通過自由改變出水堰(yan)的(de)(de)(de)高(gao)度調節曝氣機(ji)的(de)(de)(de)曝氣強度,達到不(bu)同的(de)(de)(de)充(chong)氧效果。
1.6工藝流程簡(jian)單(dan)、構筑物(wu)少、便于(yu)管理
氧化(hua)溝(gou)(gou)的(de)(de)水(shui)力(li)停留(liu)時間(jian)和(he)污泥(ni)齡都(dou)比一般生物處(chu)理法長,懸浮(fu)狀(zhuang)有機(ji)物可以(yi)與溶解性有機(ji)物同(tong)時得(de)到較徹底(di)的(de)(de)穩(wen)定(ding),所(suo)以(yi)氧化(hua)溝(gou)(gou)不要(yao)求(qiu)設置初沉(chen)池。由于氧化(hua)溝(gou)(gou)工藝(yi)的(de)(de)污泥(ni)齡長、負荷(he)低,排出的(de)(de)剩余污泥(ni)已得(de)到高(gao)度穩(wen)定(ding),剩余污泥(ni)量也較少(shao),因此不再需(xu)要(yao)消化(hua)池消化(hua)。雖然氧化(hua)溝(gou)(gou)采用的(de)(de)水(shui)力(li)停留(liu)時間(jian)較長,但總占地面積(ji)不僅(jin)沒有增(zeng)大,相(xiang)反還可縮小。
1.7低負荷、長泥齡及水力(li)停留時間長
這使得(de)氧化溝出(chu)水水質(zhi)好(hao),產泥量少,污泥性質(zhi)穩(wen)定(ding)。
二、氧化(hua)溝工藝的應用型式(shi)
氧化溝自(zi)創造以來,以其優良的處理(li)能(neng)力、簡(jian)便的維護管理(li)博得(de)世人的矚目,現(xian)已發展為2種組合形式(shi)(與(yu)沉淀池分建式(shi)或合建式(shi))、3種工(gong)作(zuo)模式(shi)(交替(ti)式(shi)、半交替(ti)式(shi)和連續式(shi))、20多種型式(shi)。
2.1交替工作式氧化溝
是指在一溝(gou)(gou)或(huo)(huo)多溝(gou)(gou)中按時間順序(xu)對氧化溝(gou)(gou)的曝氣(qi)操(cao)(cao)作(zuo)和(he)沉(chen)淀(dian)操(cao)(cao)作(zuo)作(zuo)出調整換位,以(yi)取得最佳(jia)的或(huo)(huo)要求的處理效果(guo)。其特點(dian)是氧化溝(gou)(gou)曝氣(qi)、沉(chen)淀(dian)交替輪作(zuo),不設二沉(chen)池,不需(xu)污泥回流裝(zhuang)置。基本類(lei)型(xing)有A型(xing)、D型(xing)、T型(xing)和(he)VR型(xing)4種。
2.1.1A型氧化溝
即在一個溝(gou)渠中(zhong)交替完(wan)成進水、曝氣(qi)、沉淀和排水4個過程(cheng),主要用于水量(liang)較小、間歇運行的污水處理,如早期的P型氧(yang)化溝(gou)。
2.1.2D型氧化溝
一般(ban)由池(chi)(chi)容完全相(xiang)同的(de)2個氧化(hua)(hua)溝(gou)組成,2池(chi)(chi)串聯(lian)運(yun)行(xing),交替作為曝氣池(chi)(chi)和沉淀池(chi)(chi),通(tong)常以8h為1個工作周(zhou)期,分4個階段,控制運(yun)行(xing)工況可以實現硝化(hua)(hua)和一定的(de)反(fan)硝化(hua)(hua)。該系統(tong)出水水質穩定、不(bu)需(xu)設(she)污泥回流(liu)裝置。但在(zai)2個池(chi)(chi)交替作為曝氣池(chi)(chi)和沉淀池(chi)(chi)的(de)過程中(zhong),存在(zai)一個過渡輪(lun)換期,此(ci)時轉刷全部停止工作,因此(ci)轉刷的(de)實際利(li)用率低,僅為37.5%。
2.1.3T型氧化溝
由3個池容相(xiang)同的(de)氧(yang)化溝(gou)(gou)(gou)(gou)組建在一起(qi),3溝(gou)(gou)(gou)(gou)連通,進(jin)水(shui)交替進(jin)入各溝(gou)(gou)(gou)(gou),從兩側(ce)(ce)的(de)邊溝(gou)(gou)(gou)(gou)出水(shui),兩側(ce)(ce)氧(yang)化溝(gou)(gou)(gou)(gou)起(qi)曝(pu)氣和沉(chen)淀雙(shuang)重作用,中間的(de)氧(yang)化溝(gou)(gou)(gou)(gou)始終進(jin)行曝(pu)氣,不設二沉(chen)池及污(wu)泥回流裝置,具有去除(chu)BOD5及硝化脫氮的(de)功(gong)能(neng)。
T型氧化溝(gou)可按(an)6個或(huo)8個階段運行,運行周(zhou)期一般為(wei)8h。中(zhong)溝(gou)始終作為(wei)曝氣池使用,側溝(gou)交替(ti)作為(wei)曝氣池和沉淀池運行,提高了(le)轉刷的利用率。
2.1.4VR型氧化(hua)溝
其(qi)構(gou)造特(te)點是將(jiang)氧化溝(gou)分成(cheng)容積(ji)基(ji)本(ben)相等的2部分,其(qi)間有單向(xiang)活(huo)拍門(men)相連(lian),利用(yong)定(ding)時(shi)改變曝氣(qi)(qi)轉刷的旋轉方向(xiang)來改變溝(gou)內水流(liu)方向(xiang),使2部分氧化溝(gou)交替地作為曝氣(qi)(qi)區和沉(chen)淀區,不需設二沉(chen)池和污(wu)泥(ni)回流(liu)裝置(zhi)。
VR型氧(yang)化(hua)溝有2道單向活拍門(men)和(he)2道出水堰,可(ke)實現連(lian)續進(jin)水或(huo)間歇進(jin)水。一般一個工作周期為8h,分4個階段,操作簡便,機械設備少(shao),出水水質穩定良好,其轉刷(shua)的(de)實際(ji)利用率(lv)可(ke)達到75.0%。
2.2半交替工(gong)作(zuo)式(shi)氧化溝兼具連續工(gong)作(zuo)式(shi)和交替工(gong)作(zuo)式(shi)的特點(dian)
該類氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)系統設(she)有單獨的二沉(chen)池,實現曝(pu)氣和沉(chen)淀的完全分離(li)。最典(dian)型的半(ban)交(jiao)替工作式(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)就是DE型39卷23期郭昌梓等氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)的優(you)缺點及(ji)發展(zhan)應用型式(shi)14289氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)。DE型氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)是指由(you)2個相同容積的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)組成的雙溝(gou)半(ban)交(jiao)替工作系統,具(ju)有良(liang)好的生(sheng)物除氮功能。
2個氧(yang)(yang)(yang)化溝(gou)(gou)相互連通(tong),串聯運行,可交(jiao)替進出水,終沉池與氧(yang)(yang)(yang)化溝(gou)(gou)分(fen)建,有獨立的污泥回流(liu)系(xi)統(tong)(tong)。氧(yang)(yang)(yang)化溝(gou)(gou)內曝氣(qi)(qi)轉刷一(yi)般(ban)為(wei)雙速(su)(su),高速(su)(su)工作時(shi)為(wei)曝氣(qi)(qi)充氧(yang)(yang)(yang),低(di)速(su)(su)運行時(shi)只推動水流(liu),不(bu)充氧(yang)(yang)(yang)。通(tong)過2溝(gou)(gou)內轉刷交(jiao)替處(chu)于高速(su)(su)和(he)低(di)速(su)(su)運行,可使2溝(gou)(gou)交(jiao)替處(chu)于缺氧(yang)(yang)(yang)和(he)好氧(yang)(yang)(yang)狀態,從而(er)達到脫(tuo)氮的目(mu)的。它(ta)與D型(xing)、T型(xing)氧(yang)(yang)(yang)化溝(gou)(gou)不(bu)同之處(chu)是氧(yang)(yang)(yang)化溝(gou)(gou)與二(er)沉池分(fen)開,有獨立的污泥回流(liu)系(xi)統(tong)(tong)。
2.3連續工作分建式氧化溝特點
是氧(yang)(yang)化溝(gou)只作曝(pu)氣池(chi)(chi)使用,且進(jin)出水流向不變(bian),另設單獨的沉淀(dian)池(chi)(chi)。連續工作分(fen)建式氧(yang)(yang)化溝(gou)的主要型(xing)式有(you)3種:Pasveer氧(yang)(yang)化溝(gou)、Carrousel氧(yang)(yang)化溝(gou)和Orbal氧(yang)(yang)化溝(gou)。
2.3.1Pasveer氧化溝(gou)
簡稱P型(xing)氧化溝(gou),是早期開(kai)發的(de)氧化溝(gou)型(xing)式,屬于(yu)(yu)第1代氧化溝(gou),最先用于(yu)(yu)處理村(cun)鎮(zhen)污水(shui),間(jian)歇(xie)運行,后(hou)來發展為連續運行,具有分建的(de)沉淀池。氧化溝(gou)為跑道形的(de)溝(gou)渠,溝(gou)上裝設1個(ge)或數個(ge)曝(pu)氣(qi)器(qi)(qi)推(tui)動(dong)混合液在(zai)溝(gou)內循環流動(dong),曝(pu)氣(qi)器(qi)(qi)主(zhu)要采(cai)用的(de)是水(shui)平臥式曝(pu)氣(qi)轉刷。
2.3.2Carrousel氧化溝
采用(yong)立式(shi)低速(su)表面曝氣器供氧并推動水流(liu)前進。Carrousel氧化(hua)溝為多溝串聯系統,其特點是表面曝氣器設于每溝的(de)端頭(tou),在系統中形成好氧、缺氧區,有(you)利于生物脫氮。由(you)于倒傘型立式(shi)表曝機攪拌能力強,傳(chuan)氧效率高,設備數量少,易于管理和(he)維(wei)護,所以節能效果顯著(zhu)。因(yin)此,Carrousel氧化(hua)溝適用(yong)于處(chu)理規(gui)模較大的(de)污水處(chu)理廠,在所有(you)氧化(hua)溝處(chu)理工藝中應用(yong)最為廣(guang)泛(fan),是目(mu)前世(shi)界上最流(liu)行的(de)氧化(hua)溝系統。
2.3.3Orbal氧化溝
是在P型氧(yang)(yang)化溝(gou)的基礎上(shang)發(fa)展(zhan)起(qi)來的一(yi)種新工(gong)藝,是一(yi)種多級氧(yang)(yang)化溝(gou),采用多孔曝氣(qi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)進行傳氧(yang)(yang)和(he)混合。由南非(fei)(fei)的休斯(si)曼(man)(Huisman)設計發(fa)明,南非(fei)(fei)國家(jia)水(shui)研究(jiu)所研究(jiu)和(he)發(fa)展(zhan)的,后(hou)來該技(ji)術被轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)讓給美(mei)國的恩(en)維芮克斯(si)公司(EnvirexInc)加(jia)以推(tui)廣,于1970開始投放市場。典型的Orbal氧(yang)(yang)化溝(gou)由3個橢圓形(xing)溝(gou)渠(qu)(qu)構成,污水(shui)先引入(ru)(ru)外(wai)溝(gou),在其中不斷循(xun)環的同時,依(yi)次(ci)引入(ru)(ru)下一(yi)個溝(gou)渠(qu)(qu),最(zui)后(hou)從內溝(gou)排(pai)水(shui)。Orbal氧(yang)(yang)化溝(gou)采用轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)碟替代轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)刷進行充氧(yang)(yang)和(he)推(tui)動(dong)水(shui)流,可通過調(diao)整轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)碟片數(shu)和(he)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速調(diao)節充氧(yang)(yang)能力,使其更為靈活。
2.4連續工作合(he)建式氧(yang)化(hua)溝又(you)稱一體化(hua)氧(yang)化(hua)溝(InterchannelClarifierOxidationDitch,ICC-OD)
是將沉(chen)淀(dian)池設置(zhi)于(yu)氧化(hua)溝(gou)內(nei),集曝氣、沉(chen)淀(dian)、泥水分離和(he)污泥回流功能為一(yi)體(ti)。出水由上(shang)部排(pai)出,回流污泥由沉(chen)淀(dian)區底部直接(jie)進入氧化(hua)溝(gou)內(nei)。它是美國于(yu)20世紀(ji)70年(nian)代(dai)末80年(nian)代(dai)初至今一(yi)直在研(yan)究和(he)開發的一(yi)種新型氧化(hua)溝(gou)技術。我國從1986年(nian)開始對這一(yi)技術進行研(yan)究開發。
根(gen)據(ju)沉淀器(qi)(qi)置(zhi)于(yu)(yu)氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)的不(bu)(bu)同部位,一(yi)體(ti)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)可(ke)分(fen)為(wei)3類:溝(gou)內(nei)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、側溝(gou)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和中心(xin)島(dao)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。溝(gou)內(nei)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)體(ti)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)將固液(ye)分(fen)離器(qi)(qi)設置(zhi)于(yu)(yu)氧(yang)(yang)化(hua)溝(gou)主(zhu)(zhu)溝(gou)內(nei),其主(zhu)(zhu)要優(you)點是較為(wei)節省占地(di),但由于(yu)(yu)主(zhu)(zhu)溝(gou)水流(liu)要從固液(ye)分(fen)離器(qi)(qi)的底部組(zu)件通過,流(liu)態復雜(za),不(bu)(bu)利(li)于(yu)(yu)固液(ye)分(fen)離與污泥回(hui)流(liu),主(zhu)(zhu)要應用型(xing)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)有BMTS式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、BOAT式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、C型(xing)溝(gou)內(nei)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、D型(xing)溝(gou)內(nei)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、管(guan)式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和多斗式(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等。
側溝式(shi)一體化氧化溝將固(gu)液分離(li)器(qi)設置在氧化溝的邊墻上或外(wai)側,由于減少(shao)了水(shui)頭損失(shi)和(he)(he)主(zhu)溝紊(wen)動對分離(li)器(qi)的影響,其水(shui)力(li)條(tiao)件(jian)和(he)(he)水(shui)流流態都比溝內式(shi)一體化氧化溝優越,使(shi)得(de)氧化溝整(zheng)體效(xiao)率更高,主(zhu)要型式(shi)有邊墻和(he)(he)中心隔墻式(shi)、豎向循環式(shi)、側渠式(shi)和(he)(he)斜板式(shi)等。
中(zhong)心島(dao)式一體(ti)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)溝(gou)是將固(gu)液分離(li)器設(she)置在氧化(hua)(hua)溝(gou)的中(zhong)心島(dao)處,由于消除了分離(li)器對主(zhu)溝(gou)中(zhong)流態的影響,減少(shao)了水頭損失,故(gu)節省了曝氣設(she)備的能量,同時充分利用了氧化(hua)(hua)溝(gou)中(zhong)心島(dao)部分的空(kong)間,故(gu)減少(shao)了占(zhan)地(di)。
14290安徽農業科學2011年連續工(gong)作(zuo)合建(jian)式氧化(hua)溝的出現使氧化(hua)溝技術(shu)向前(qian)邁(mai)進了一大(da)步,與傳統的氧化(hua)溝技術(shu)相比(bi),該工(gong)藝具(ju)有(you)以(yi)下主(zhu)要(yao)(yao)特點:①工(gong)藝流程短,構筑物和設(she)備(bei)少(shao)(shao)(shao),污(wu)(wu)泥(ni)自動回流,管理簡便;②占地少(shao)(shao)(shao)、造價低(di)、建(jian)造快,設(she)備(bei)事(shi)故率低(di);③污(wu)(wu)泥(ni)回流及時,減少(shao)(shao)(shao)了污(wu)(wu)泥(ni)膨脹的可能。但是目前(qian)一體(ti)化(hua)氧化(hua)溝在(zai)(zai)實(shi)際(ji)中的應用(yong)有(you)一定的不穩定性,在(zai)(zai)運行和啟動方面(mian)有(you)不少(shao)(shao)(shao)問(wen)題還需要(yao)(yao)解決。在(zai)(zai)國(guo)內,一體(ti)化(hua)氧化(hua)溝技術(shu)仍處(chu)于試(shi)驗和完善階(jie)段(duan)。
2.5微(wei)曝(pu)氧化(hua)溝
是利(li)(li)用微(wei)孔曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)器具(ju)有氧(yang)(yang)利(li)(li)用率(lv)高的(de)特點(dian),采(cai)用深水(shui)(shui)微(wei)孔曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi),與水(shui)(shui)下推(tui)流(liu)相結合,使污泥(ni)(ni)與原水(shui)(shui)充(chong)分(fen)混(hun)合,避免了(le)傳統機械曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)氧(yang)(yang)化溝供氧(yang)(yang)效率(lv)低、污泥(ni)(ni)容易沉積(ji)等缺點(dian)。它(ta)是在氧(yang)(yang)化溝池(chi)底分(fen)塊(kuai)鋪設(she)(she)微(wei)孔曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)器通過鼓風曝(pu)(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)進(jin)行供氧(yang)(yang)的(de),將(jiang)充(chong)氧(yang)(yang)設(she)(she)備(bei)和水(shui)(shui)流(liu)推(tui)動設(she)(she)備(bei)分(fen)開設(she)(she)置。
由于氣(qi)泡經曝氣(qi)頭釋(shi)放后(hou)經歷從(cong)池底至水面的全過程,池越(yue)深(shen)其在水中的停(ting)留時間越(yue)長,從(cong)而大大提高(gao)了供氧能(neng)(neng)力(li)和氧利用(yong)率(lv),使(shi)曝氣(qi)能(neng)(neng)耗(hao)(hao)顯著降低,與傳統氧化(hua)溝工藝相比,綜合能(neng)(neng)耗(hao)(hao)降低30%,運行費用(yong)節約(yue)20%。該氧化(hua)溝在德國(guo)(guo)等(deng)歐美發達國(guo)(guo)家(jia)使(shi)用(yong)較多,國(guo)(guo)內也在逐步推廣和使(shi)用(yong)之中。
三、氧化溝工藝的缺陷
3.1占地面積大(da)
氧化(hua)溝是一種(zhong)延時曝氣(qi)活性污泥法,負荷(he)低,曝氣(qi)池的池容大,所需相關設備(bei)(bei)投資大,應(ying)用受(shou)到場(chang)地、設備(bei)(bei)等限(xian)制。
3.2污泥易(yi)沉積
這(zhe)是(shi)氧化溝工藝的(de)最大(da)問題,主要是(shi)由(you)于氧化溝的(de)表面曝氣方式產生(sheng)的(de)。由(you)于氧化溝一般(ban)都采用表面曝氣器,且呈現不均勻分布,這(zhe)樣就產生(sheng)的(de)不同的(de)能量(liang)分區,在低能量(liang)區就會(hui)因混(hun)合(he)液緩(huan)慢流容易形成(cheng)污泥沉(chen)積。
3.3易產生浮泥和漂(piao)泥等
在氧(yang)(yang)化溝工藝中,水力停(ting)留時間較長,發生(sheng)高(gao)度的硝化作用,在二(er)沉(chen)池(chi)中容(rong)易發生(sheng)反硝化作用,產生(sheng)污泥(ni)(ni)(ni)上(shang)浮。同時,氧(yang)(yang)化溝的負荷低、泥(ni)(ni)(ni)齡長,使氧(yang)(yang)化溝內活性污泥(ni)(ni)(ni)微生(sheng)物大(da)多(duo)處于內源呼吸狀態,污泥(ni)(ni)(ni)老化,老化的污泥(ni)(ni)(ni)絮(xu)體易被曝氣打碎,從而在二(er)沉(chen)池(chi)形成漂(piao)泥(ni)(ni)(ni)。
3.4氧(yang)化溝好氧(yang)區和缺氧(yang)區的設計(ji)還不完善(shan)
目前仍然(ran)根據經驗計(ji)算法(fa)(fa)或(huo)動力學計(ji)算法(fa)(fa)計(ji)算出所需好氧(yang)(yang)和缺氧(yang)(yang)區(qu)(qu)的總容(rong)積(ji),然(ran)后根據曝氣(qi)設備的數量在單溝(gou)中均勻分布。這樣,在單溝(gou)循環中容(rong)易導致好氧(yang)(yang)區(qu)(qu)和缺氧(yang)(yang)區(qu)(qu)的分布不合理,從(cong)而影響(xiang)脫氮(dan)效果(guo)。
四、氧化溝工(gong)藝(yi)的發展方向(xiang)
從(cong)氧化(hua)溝的(de)特點和運(yun)行方式可知(zhi),正(zheng)是由于氧化(hua)溝的(de)封閉環流和曝氣設備(bei)分(fen)散布置的(de)特點,使其(qi)具有(you)(you)獨特的(de)應用優勢和優良穩(wen)定的(de)運(yun)行效果(guo),可有(you)(you)效地達到去除有(you)(you)機物、SS及(ji)脫氮除磷效果(guo),通過時空的(de)合理(li)安排使氧化(hua)溝的(de)運(yun)行方式多種多樣(yang)、靈(ling)活多變(bian),因而被(bei)廣泛應用于城市污(wu)水或(huo)工業廢水處理(li)。
針(zhen)對氧化(hua)溝(gou)工(gong)藝存在(zai)的問題(ti)和不(bu)足,目前,氧化(hua)溝(gou)工(gong)藝的研究應(ying)著重于:
①制定氧(yang)(yang)化溝分區(qu)設計計算方法(fa),建立合理分區(qu)優化供氧(yang)(yang),提(ti)高(gao)脫氮(dan)除(chu)磷效(xiao)果(guo),尤其是提(ti)高(gao)除(chu)磷效(xiao)率;
②開發研制新型曝(pu)氣設備,提高氧利(li)用(yong)率;
③改善曝氣充氧和推進水流的關系(xi),完善運行(xing)效果和降(jiang)低能(neng)耗;
④改(gai)進溝渠(qu)型(xing)式,使運行(xing)工藝簡單化(hua)、集成化(hua)、自動化(hua);
⑤開(kai)發氧化(hua)溝(gou)組(zu)合工(gong)(gong)藝,如AB工(gong)(gong)藝型(xing)氧化(hua)溝(gou)、生物(wu)膜氧化(hua)溝(gou)或采用(yong)(yong)高負荷氧化(hua)溝(gou)等工(gong)(gong)藝以深入推(tui)進其在工(gong)(gong)業廢水處理中的廣泛(fan)應用(yong)(yong)。
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