氧化沟
①工艺流程与原理
氧化沟一般采用机械充氧和推动水流,污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中循环流动,属于活性污泥法的一种变形,实质上相当于延时曝气活性污泥系统。由于它运行成本低,构造简单,易于维护管理,出水水质好,耐冲击负荷,运行稳定,并可脱氮除磷,日益受到关注与重视。
②活性污泥法的特点
ⅰ氧化沟工艺结合了推流与完全混合两种流态
ⅱ氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度
ⅲ在工艺方面,一般不设初沉池,二次沉淀池可以与氧化沟合建,省去污泥回流,与延时曝气系统相同,耐冲击负荷,可存活世代时间长的微生物。
ⅳ氧化沟的出水水质好。
ⅴ氧化沟的整体体积功率密度较低。
③氧化沟包括以下几种类型
ⅰ基本型
基本型氧化沟的处理规模小,一般采用卧式转刷曝气,水深约1~1.5m,氧化沟内污水的水平流速0.3~0.4m/s。混合液通过转刷后,溶解氧的浓度被提高,随后,在渠内流动过程中溶解氧又逐渐降低。氧化沟通常采用延时曝气的方式运行,水力停留时间为10~24h,污泥泥龄为20~30d,通过设置进水和出水的位置、污泥回流的位置、曝气设备的位置等可以使氧化沟完成碳化、硝化和反硝化功能。
ⅱ卡鲁塞尔式氧化沟
是一个多沟串联系统,进水与回流的活性污泥混合后在沟内不停的循环流动,采用表面机械曝气器,每沟渠的一端各安装一个,靠近曝气器下游的区段为好氧区,处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区,混合液交替进行好氧和缺氧,这不仅提供了良好的生物脱氮条件,而且有利于生物絮凝,使活性污泥易于沉淀。
ⅲ三沟式氧化沟
由三条同容积的沟槽串联组成,两侧的池(称为A池和C池)交替作为曝气池和沉淀池,中间的池子(称为B池)一直为曝气池。原污水交替地进入两侧的A和C池,处理出水则相应地从作为沉淀池的C池或A池流出,这样提高了曝气转刷的利用率(达59%)左右,另外也有利于生物脱氮。
三沟式氧化沟基本运行方式大体分为6个阶段,工作周期是8h,它由自动控制系统根据其运行程序自动控制进、出水的方向、溢流堰的升降以及曝气转刷的开动和停止。
第一个阶段:工作时间2.5h,污水经配水井进入第一沟,沟内转刷低速运转,仅维持沟活性污泥处于悬浮状态下环流,沟内处于缺氧反硝化状态,反硝化菌将上阶段产生的硝酸盐氮还原为氮气逸出。在此过程中,原污水作为碳源,不必外加碳源。同时沟内出水堰能自动调节,混合液进入第二沟,沟内转刷在第一阶段均处于高速运行,使其沟内的混合液保持恒定环流,其溶解氧的浓度为2mg/L,在此进行有机物的降解和氨氮的硝化。处理后的混合液再进入第三沟,此时第三沟内的转刷处于闲置状态,第三沟仅用作沉淀池,使泥水分离,澄清水通过已降低的出水堰从第三沟流出。
第二阶段:工作时间0.5h,污水入流从第一沟到第二沟,此时第一沟内的转刷高速运转,第一沟由缺氧逐步转为富氧状态,第二沟内转刷仍高速运转,所以第二个阶段的第一和第二沟均处于好氧状态,都进行有机物的降解和氨氮的硝化。经第二沟处理过的混合液再进入第三沟,第三沟仍为沉淀池,沉淀后的污水通过第三沟的出水堰排出。
第三阶段:工作时间1.0h,第一沟转刷停止运转,开始进行泥水分离,需要设过度段,至该阶段末分离过程结束。在该阶段,入流污水仍进入第二沟,处理后的污水仍然通过第三沟出水堰排出。
第四阶段:工作时间2.5h,污水入流从第二沟调至第三沟,第一沟出水堰降低,第三沟出水堰升高,沟内转刷低速运转,使混合液悬浮环流,处于缺氧状态,进行反硝化脱氮。然后混合液流入第二沟,沟内转刷高速运转,使其处于好氧状态,进行有机物降解和氨氮硝化。经处理后再流入第一沟,此时第一沟作为沉淀池,澄清水通过第一沟已降低的出水堰排出。该阶段与第一阶段类似,所不同的是硝化发生在第三沟,而沉淀发生在第一沟。