介紹了廢水處理氧化溝技術(shù)
氧化溝法又稱氧化池法，是處理污水中有機物的重要步驟和工藝。氧化溝法與其它工藝相結(jié)合，對污水進(jìn)行一系列的處理，可達(dá)到生物除磷除氮除氮的效果。
二十世紀(jì)八十年代，我國城鎮(zhèn)對污水處理，開始以推廣氧化溝工藝為主，氧化溝工藝以其簡單易行、效果好、對環(huán)境污染小、成本低等特點，成為城市污水處理廠的首選工藝。由于氧化溝對有機物的處理比較徹底，因此，氧化溝出水的廢水經(jīng)降解后可直接進(jìn)入其它工序，從而使污水得到有效的凈化，其中對接方便、占地面積小，也是它在整個污水處理過程中的一大優(yōu)勢。
所以氧化溝工藝在國內(nèi)引進(jìn)或新建污水處理工藝中被廣泛引用。近幾年來，隨著我國環(huán)境污染壓力的增大，水資源保護(hù)要求的提高，氧化溝工藝也面臨著更廣泛的應(yīng)用和更新改造，因此，對氧化溝工藝在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實意義。
一、氧化溝反應(yīng)原理
氧化溝是一種污水處理工藝，它是一個進(jìn)化的活性污泥系統(tǒng)，它由活性污泥在首尾相連的封閉曝氣槽中的循環(huán)系統(tǒng)組成，它通過活性污泥中的微生物和細(xì)菌來降解去除有機物，從而達(dá)到凈化污水的目的。氧化溝法是一種簡單的污水處理技術(shù)。
本發(fā)明的反應(yīng)原理一般采用延遲曝氣，保持進(jìn)出水連續(xù)，無需初沉池，溝渠中產(chǎn)生的微生物在污泥中得以穩(wěn)定生長，并在污水曝氣凈化反應(yīng)中進(jìn)行反應(yīng)，大大簡化了處理步驟。氧化池承狹長的首尾連通的環(huán)形溝，曝氣裝置多采用表面曝氣器。
將進(jìn)入氧化溝的污水與活性污泥充分混合，并通過曝氣裝置的特殊定位作用而產(chǎn)生曝氣作用，使污水和污泥在封閉的管道內(nèi)作不停的循環(huán)，污泥在循環(huán)中與微生物和有機物進(jìn)一步充分混合，微生物與有機物發(fā)生充分反應(yīng)，然后與污泥混合的污水進(jìn)入二沉池，進(jìn)行固液分離，使污水得到凈化。
二、氧化溝工藝特點
氧化溝工藝與活性污泥法脫除有機物質(zhì)技術(shù)具有相似性，但又有其獨特的工藝特點，具體表現(xiàn)為：
1.氧化溝可使污水與污泥充分混合并排出。長期來看，污水和污泥完全混合的特點是長期的，短期內(nèi)則是推流循環(huán)的特點，氧化溝這種首尾相接的封閉環(huán)形反應(yīng)器中的水流特性有利于提高氧化能力，延長反應(yīng)時間，達(dá)到充分反應(yīng)的目的。
2.氧化溝對溶解氧濃度梯度的影響是明顯的。因曝氣器的定位分區(qū)以及氧化溝的結(jié)構(gòu)，使得溝內(nèi)沿水流方向存在明顯的溶解氧濃度梯度，使得氧化溝兼顧了好氧區(qū)和缺氧區(qū)，并能呈現(xiàn)出好氧區(qū)和缺氧區(qū)交替變化的特征，缺氧區(qū)在污泥中反硝化細(xì)菌的作用下，可將硝態(tài)氮還原為氮氣，而缺氧區(qū)可進(jìn)行有機物去除、硝化作用、聚磷菌吸磷等多項反應(yīng)，從而實現(xiàn)脫氮除磷。
3.氧化溝既有高能區(qū)又有低能區(qū)。高能區(qū)出現(xiàn)在設(shè)備曝氣設(shè)備附近，有利于氧與液體的充分混合和氧氣的充分流動。在能量高的地區(qū)，低能量低的地區(qū)交替或差異化處理，增加環(huán)流低能區(qū)污泥絮凝機會，使其更好地呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)。
4.通氣和推流是相互混合和分離的。通過連續(xù)攪拌分離和再攪拌，提高了氧化溝污水和污泥的攪拌效率，加快了細(xì)菌和有機物的結(jié)合反應(yīng)速度，使氧化溝運行更加靈活。它解決了曝氣裝置難以同時滿足曝氣量控制和推流速度大小兩個方面的要求，從而大大提高了除磷除氮效果，改善了氧化溝處理效果。
三、在污水處理廠中氧化溝的應(yīng)用
1.廢水處理工廠的廢水處理過程。
對不同的污水處理廠，其脫氮除磷的步驟可歸納為以下幾個步驟：首先，污水通過進(jìn)水口進(jìn)入整個凈化系統(tǒng)，凈化系統(tǒng)首先通過粗、細(xì)格子，過濾出污水中不同直徑的顆粒，然后通過沉砂池沉淀沙粒，再通過進(jìn)水泵房進(jìn)行萃取，把沒有大直徑泥沙顆粒的污水排入?yún)捬醭亍?/div>
一般認(rèn)為，厭氧池內(nèi)的硝酸鹽氮可以反硝化，實現(xiàn)聚磷細(xì)菌釋磷，污水在厭氧池內(nèi)由二沉池回流至含磷污泥中，可降低厭氧池內(nèi)硝酸鹽濃度，并抑制硝酸鹽反應(yīng)生成。
厭氧池出水進(jìn)入氧化溝渠，氧化溝渠中的有機物進(jìn)入缺氧區(qū)和有氧區(qū)，進(jìn)入缺氧區(qū)的污水主要進(jìn)行硝化脫氮反應(yīng)。然后進(jìn)行回流，使硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣。
然后在有氧區(qū)域通過生物反應(yīng)，有機物進(jìn)而大量削減，形成良好的脫氮除磷效果。氧化溝一般加入鼓風(fēng)機，使污泥與污水充分混合，形成懸浮狀態(tài)。
氧化溝排出的污泥與污水混合成液態(tài)后，進(jìn)入二沉池，二沉池負(fù)責(zé)泥水的分離，污泥再由回水泵回流到厭氧池，進(jìn)入下一個循環(huán)處理環(huán)節(jié)，上清液作為處理水排放。
再循環(huán)處理后的污泥，在充分反應(yīng)中除磷的細(xì)菌充分利用后，進(jìn)行脫水，形成污泥并狀物運出處理掉。
2.生物學(xué)的脫氮除磷作用。
氧化溝的主要作用是污泥生物脫氮除磷。該反應(yīng)是有效的，還是無效的，主要通過混合液內(nèi)回流比、污泥回流比、污泥齡三個參數(shù)來確定。其中有溫度、溶氧濃度等因素的影響。
水的溫度一般隨季節(jié)變化，在實際運行中，根據(jù)不同溫度設(shè)定混合液內(nèi)回流比、污泥回流比和污泥齡參數(shù)，以控制脫氮除磷的效果。
反硝化是將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮在反硝化細(xì)菌作用下還原為氣態(tài)氮的過程。在系統(tǒng)中，反硝化效率與進(jìn)水有機物濃度成正比，而進(jìn)水碳源是影響系統(tǒng)反硝化的限制性因素，碳源濃度越高，系統(tǒng)反硝化效率越高，反硝化速率越高，有利于脫磷脫氮。
四、氧化溝技術(shù)發(fā)展前景
1.綜合氧化溝的建造
氧化溝在整個污水處理過程中屬于一個獨立的單元，但其工藝過程是前后工序連續(xù)的。隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，對反應(yīng)時機和反應(yīng)效率的控制也越來越好。
從而使氧化溝一體化要集曝氣、沉淀于一體，這樣不僅節(jié)省工藝步驟，而且可以大大提高操作效率。這類工藝一般要進(jìn)行氧化溝在形態(tài)上的改變，要設(shè)置沉淀器和循環(huán)泵，要將沉淀器放置于氧化溝中區(qū)別開來，既不妨礙曝氣，又能有序地進(jìn)行沉淀。其優(yōu)點一是可縮短工藝流程，降低成本，還可節(jié)約凈化水質(zhì)所需的能源。
2.改進(jìn)的氧化溝處理方法。
近年來，隨著污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，生物脫氮除磷的方法和手段越來越多，數(shù)十年來，污泥除有機物的方法也在不斷改進(jìn)。
氧化溝法在污水處理中的改良應(yīng)用主要有以下幾種。一體化氧化溝側(cè)溝固液分離技術(shù)融合，硝化反硝化融合，三溝串聯(lián)融合，氧化溝和倒置A2/O優(yōu)勢集約組合。
3.氧化溝技術(shù)的發(fā)展趨勢
伴隨著國內(nèi)污水處理技術(shù)研究和投資的不斷增加，污水處理廠不僅要服務(wù)于群眾，還要考慮經(jīng)濟(jì)效益。所以，在氧化池處理過程中，在占地、工時和能耗方面的節(jié)約是污水處理廠需要改進(jìn)的主要方向。目前，生物脫除有機物和脫氮除磷技術(shù)已有許多，并在不斷創(chuàng)新。針對國內(nèi)實際情況，采用高效、低耗的污水處理工藝，并穩(wěn)定地加以應(yīng)用，是污水處理廠亟待解決的問題。
五、為了更好的將氧化溝技術(shù)應(yīng)用到污水處理中，我們應(yīng)該在以下幾個方面進(jìn)行探索和研究：
1.提高脫氮除磷的效率，特別是提高脫氮效率；
2.減少氧化溝的能耗，曝氣運行方式對于能源浪費非常大，許多都是不用功，所以這方面要加強研究；
3.開發(fā)新型曝氣循環(huán)系統(tǒng)，提高氧氣利用率；
4.提高自動監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集水平；
5.合理添加填料，實現(xiàn)膜法和泥法工藝的結(jié)合。
6.提高氧化溝過程的高效率自動化和智能化。
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