污水处理氧化沟工艺详解
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eosiqdgr Lv.2
2023年04月27日 13:23:24
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?  氧化沟工艺介绍             氧化沟工艺又名氧化渠工艺,它是 活性污泥法 的一种变型。因其

氧化沟工艺介绍      

     

氧化沟工艺又名氧化渠工艺,它是 活性污泥法 的一种变型。因其 构筑物 呈封闭的环形沟渠而得名。因为 污水 活性污泥 在曝气渠道中不断循环流动,因此有人称其为"循环曝气池"、"无终端曝气池"。 氧化沟的水力停留时间长,有机负荷低,其本质上属于 延时曝气 系统。

   
主要设计参数:

水力停留时间:10-40小时;
污泥龄:一般大于20天;
有机负荷:0.05-0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)
容积负荷:0.2-0.4kgBOD5/(m3.d);
活性污泥浓度:2000-6000mg/l;
沟内平均流速:0.3-0.5m/s
   
技术特点:    

1、氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成,沟体的平面形状一般呈环形,也可以是长方形、L形、圆形或其他形状,沟端面形状多为矩形和梯形。

2、氧化沟法由于具有较长的水力停留时间,较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法,可以省略调节池,初沉池,污泥消化池等。

3、 氧化沟结合推流和完全混合的特点,有力于克服短流和提高缓冲能力。

4、氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度,特别适用于硝化-反硝化生物处理工艺。

5、氧化沟沟内功率密度的不均匀配备,有利于氧的传质、液体混合和污泥絮凝。

6、氧化沟的整体功率密度较低,可节约能源。据国外的一些报道,氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%-30%。

7、与其他污水生物处理方法相比,氧化沟具有处理流程简单,操作管理方便;出水水质好,工艺可靠性强;基建投资省,运行费用低等特点。

氧化沟工艺主要形式
0 1        
A型氧化沟          

         

是单沟运行系统,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。

0 2        

D型氧化沟

是双沟交替运行系统,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%。

0 3        

T型氧化沟

是3沟交替运行系统,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。

0 4        

VR型氧化沟

是单沟交替运行系统,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%。

0 5        

DE型氧化沟

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。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。

0 6        

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

0 7        

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。

0 8        

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

氧化沟工艺缺点及解决方法
0 1        

占地面积大

氧化沟是一种延时曝气活性污泥法,负荷低,曝气池的池容大,所需相关设备投资大,应用受到场地、设备等限制。

0 2        

污泥膨胀

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,排泥不畅等易引发非丝状菌性污泥膨胀;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。

解决办法:针对污泥膨胀的起因,可采取不同对策:由缺氧、水温高造成的,可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷,或适当降低MLSS(控制污泥回流量),使需氧量减少;如污泥负荷过高,可提高MLSS,以调整负荷,必要时可停止进水,闷曝一段时间;可通过投加氮肥、磷肥,调整混合液中的营养物质平衡(BOD5:N:P=100:5:1);pH值过低,可投加石灰调节;漂白粉和液氯(按干污泥的0.3%~0.6%投加),能抑制丝状菌繁殖,控制结合水性污泥膨胀。

0 3        

泡沫

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。

解决办法:用表面喷淋水或除沫剂去除泡沫,常用除沫剂有机油、煤油、硅油,投量为0.5~1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量,也能有效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物质较多时,易预先用泡沫分离法或其他方法去除。另外也可考虑增设一套除油装置。但最重要的是要加强水源管理,减少含油过高废水及其它有毒废水的进入。

0 4        

污泥上浮

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。

解决办法:发生污泥上浮后应暂停进水,打碎或清除污泥,判明原因,调整操作。污泥沉降性差,可投加混凝剂或惰性物质,改善沉淀性;如进水负荷大应减小进水量或加大回流量;如污泥颗粒细小可降低曝气机转速;如发现反硝化,应减小曝气量,增大回流或排泥量;如发现污泥腐化,应加大曝气量,清除积泥,并设法改善池内水力条件。

0 5        

流速不均及污泥沉积

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。

解决办法:加装上、下游导流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。上游导流板安装在距转盘(转刷)轴心4.0处(上游),导流板高度为水深的1/5~1/6,并垂直于水面安装;下游导流板安装在距转盘(转刷)轴心3.0m处。导流板的材料可以用金属或玻璃钢,但以玻璃钢为佳。导流板与其他改善措施相比,不仅不会增加动力消耗和运转成本,而且还能够较大幅度地提高充氧能力和理论动力效率。

另外,通过在曝气机上游设置水下推动器也可以对曝气转刷底部低速区的混合液循环流动起到积极推动作用,从而解决氧化沟底部流速低、污泥沉积的问题。设置水下推动器专门用于推动混合液可以使氧化沟的运行方式更加灵活,这对于节约能源、提高效率具有十分重要的意义。

氧化沟远瞻

从氧化沟的特点和运行方式可知,正是由于氧化沟的封闭环流和曝气设备分散布置的特点,使其具有独特的应用优势和优良稳定的运行效果,可有效地达到去除有机物、SS及脱氮除磷效果,通过时空的合理安排使氧化沟的运行方式多种多样、灵活多变,因而被广泛应用于城市污水或工业废水处理。

针对氧化沟工艺存在的问题和不足,目前,氧化沟工艺的研究应着重于:①制定氧化沟分区设计计算方法,建立合理分区优化供氧,提高脱氮除磷效果,尤其是提高除磷效率;②开发研制新型曝气设备,提高氧利用率;③改善曝气充氧和推进水流的关系,完善运行效果和降低能耗;④改进沟渠型式,使运行工艺简单化、集成化、自动化;⑤开发氧化沟组合工艺,如AB工艺型氧化沟、生物膜氧化沟或采用高负荷氧化沟等工艺以深入推进其在工业废水处理中的广泛应用。 ? ?

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yj蓝天
2023年05月01日 07:09:02
2楼

资料不错,对于氧化沟技术总结的比较详细,值得一看,谢谢楼主分享

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