王 苗
摘要氧化溝是一種經(jīng)濟(jì)而有效的污水處理技術(shù),具有穩(wěn)定的處理效果。自二十世紀(jì)50年代被開發(fā)以來,經(jīng)過工藝和曝氣設(shè)備等方面的無次改進(jìn),目前己成為主要污水生物處理技術(shù)之一。
關(guān)鍵詞曝氣強(qiáng)度;曝氣池;曝氣工藝
1引言
氧化溝《Oxidation Ditch》技術(shù)是活性污泥法的一種,其曝氣池呈封閉的溝渠形,污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動(dòng),因此被稱為氧化溝,又稱“循環(huán)曝氣池、無終端的曝氣系統(tǒng)”。1920年,英國首次建成氧化溝,采用槳板式曝氣機(jī),該處理廠被認(rèn)為是現(xiàn)代氧化溝的先驅(qū)。1925年,Kessener開始研制轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)。1954年,Pasveerj ess8_Ier轉(zhuǎn)刷用在荷蘭Voorschotcn的氧化溝中,該技術(shù)被命名為派司維爾(Pasvecr)氧化溝,受當(dāng)時(shí)曝氣設(shè)備限制,上述曝氣設(shè)備的氧化溝設(shè)計(jì)有效水深一般在1.5m以下。
2類型
氧化溝的分類大致有兩種形式,其一是根據(jù)不同的發(fā)明者和專利情況,可分為以下幾種有代表性的類型:卡魯塞爾氧化溝;交替工作式氧化溝;奧貝爾氧化溝;文/趙耀趙索君孫成才馬瑞一體化氧化溝其他類型的氧化溝,其中包括射流曝氣(JAC)系統(tǒng)、u一型化溝和采用微孔曝氣的逆流氧化溝等等。第二種是根據(jù)氧化溝的構(gòu)造及運(yùn)行特征可分為以下3種類型:連續(xù)式氧化溝:交替式氧化溝;半交替式氧化溝。其中連續(xù)式氧化溝又可分為合建式(船式.側(cè)溝或一體氧化溝)和分建式《Pasveer型、Carrousel型、Orbal型氧化溝)兩種;交替式氧化溝的代表類型主要是A型,D型,T型三種;半交替式代表類型主要是DE型氧化溝。
第一種分類方法符合氧化溝家族的發(fā)展過程,易于了解該類氧化溝的發(fā)明者。
曝氣形式及發(fā)展過程。第二種分類方法則依據(jù)氧化溝的運(yùn)行特征,分類明確、合理,同時(shí)無論氧化溝家族今后如何擴(kuò)大,均可對(duì)號(hào)入座,便于理解。
3工藝特點(diǎn)
氧化溝屬于活性污泥處理的一種變形工藝一般不設(shè)初沉池。通常采用延時(shí)曝氣。污泥負(fù)荷和污泥齡的選取要考慮污水硝化和污泥穩(wěn)定化兩個(gè)因素,一般污泥齡為10d~30d,污泥負(fù)荷在0.05-0.1gBOD5/(KgM_SS.d)之間。其結(jié)構(gòu)形式采用環(huán)形溝渠,混合液在氧化溝曝氣器的推動(dòng)下作水平流動(dòng)(平均流速>0.3m/S)雖然氧化溝屬于活性污泥工藝的一種變形,但其在發(fā)展過程中形成了獨(dú)有。
3.1構(gòu)造形式多樣性
基本形式氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形(傳統(tǒng)氧化溝),而溝渠的形狀和構(gòu)
造則多種多樣。溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀,可以是單溝系統(tǒng)或多溝系統(tǒng)多渠系統(tǒng)可以是一組同心的互相連通的溝渠,也可以是互相平行,尺寸相同的一組溝渠。有與二次沉淀池分建的氧化溝,也有合建的氧化溝。合建氧化溝又有體內(nèi)式船型沉淀池和體外式側(cè)溝式沉淀池。此外,還有Envi rex公司的豎直式氧化溝。多種多樣的構(gòu)造形式,賦予了氧化溝靈活機(jī)動(dòng)的運(yùn)行性能,使它可以按照任意一種活性污泥法的運(yùn)行方式運(yùn)行,并且組合其他工藝單元,以滿足不同的出水水質(zhì)要求。
3.2曝氣設(shè)備的多樣性
常用的曝氣裝置有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤。表面曝氣器和射流曝氣等,不同的曝氣裝置導(dǎo)致了不同的氧化溝型式,如采用表曝機(jī)的卡魯塞爾氧化溝,采用射流曝氣的JAC氧化溝和采用轉(zhuǎn)刷的派司維爾氧化溝。與其他活性污泥法不同的是曝氣裝置只在溝渠的某一處或幾處安設(shè),數(shù)目應(yīng)按處理廠規(guī)模。原污水水質(zhì)及氧化溝構(gòu)造決定。曝氣裝置的作用除供應(yīng)足夠的氧氣外,還要提供溝渠內(nèi)不小于0.3m/s的水流速度,以維持循環(huán)及活性污泥的懸浮狀態(tài)。
3.3曝氣強(qiáng)度可調(diào)節(jié)
氧化溝的曝氣強(qiáng)度可以通過兩種方法調(diào)節(jié)。其一是通過出水溢流堰調(diào)節(jié):通過調(diào)節(jié)溢流堰的高度改變溝渠內(nèi)水深,進(jìn)而改變曝氣裝置的淹沒深度,使其充氧量適應(yīng)運(yùn)行的需要。淹沒深度的變化對(duì)于曝氣設(shè)備的推動(dòng)力也會(huì)產(chǎn)生影響,從而也可對(duì)進(jìn)水流速起一定調(diào)節(jié)作用。其二是通過直接調(diào)節(jié)曝氣器的轉(zhuǎn)速:由于機(jī)電設(shè)備和自控技術(shù)的發(fā)展,目前氧化溝內(nèi)的曝氣器的轉(zhuǎn)速是可以調(diào)節(jié)的,從而可以調(diào)整曝氣強(qiáng)度和推動(dòng)力。
3.4簡(jiǎn)化了預(yù)處理和污泥處理
氧化溝的水力停留時(shí)間和污泥齡都比一般生物處理法長(zhǎng),懸浮狀有機(jī)物與溶解性有機(jī)物同時(shí)得到較徹底的穩(wěn)定,故氧化溝可不設(shè)初沉池。由于氧化溝工藝污泥齡長(zhǎng)、負(fù)荷低,排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定,剩余污泥量也較少,因此不再需要厭氧消化,而只需進(jìn)行濃縮與脫水。
3.5不設(shè)二沉池進(jìn)一步簡(jiǎn)化了工藝
還有將曝氣池和二沉池合建的一體式氧化溝及交替工作的氧化溝,不再采用二沉池,從而使處理流程更為簡(jiǎn)化。
3.6具有推流式流態(tài)的某些特征
氧化溝從整體的流態(tài)上是完全混合的,但在局部由于其流速較大又具有推流特性。這樣帶來的好處之一是經(jīng)過曝氣的污水,在流到出水堰的過程中會(huì)形成良好的混合液生物絮凝體,可以提高二沉池內(nèi)的污泥沉降速度及澄清效果。另外,氧化溝的推流特征對(duì)除磷脫氮工藝也是極其重要的。通過對(duì)系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)與控制,氧化溝內(nèi)可形成缺氧和好氧交替出現(xiàn)的區(qū)域,可以取得較好的反硝化效果。
4結(jié)語
氧化溝技術(shù)是活性污泥法的一種,整個(gè)流態(tài)是完全混合的,同時(shí)又具有推流的特征。其泥齡、污泥負(fù)荷等設(shè)計(jì)參數(shù)可高可低??梢园炊喾N活性污泥工藝進(jìn)行設(shè)計(jì),耐水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),是當(dāng)前污水處理的熱點(diǎn)技術(shù)之一。
對(duì)氧化溝技術(shù)與設(shè)備的系統(tǒng)研究及對(duì)引進(jìn)氧化溝的分析比較消化吸收,能使我們更好地認(rèn)識(shí)和應(yīng)用氧化溝技術(shù)。