氧化溝實驗裝置

A. 氧化溝法、AB法、A2/O法、SBR法的工藝比較 越詳細越好 最好是列個表格

一、A/O工藝簡介
由於我國小城鎮居住點分散，污水源分布點多量少，城鎮級污水廠的規模多低於10000噸/日。目前國內大中型城市污水處理廠經常採用的處理技術有傳統活性污泥法、A2/O、SBR、氧化溝等，如果以這些技術建設小城鎮污水處理廠會造成由於居高不下的運行費用，無法正常運行。必須針對小城鎮的特點採用投資省，運行費用低，技術穩定可靠，操作與管理相對簡單的工藝。
工藝流程

工藝特點
① 採用SNP特種懸浮型生物填料，系統污泥濃度高，停留時間短。
② 厭氧生物濾池：能耗低，為活性污泥法的十分之一，產泥量很少。
③ 好氧生物濾池：停留時間短，保證出水達標。
④ 所有設備可以採用利浦罐或拼裝鋼結構，具有施工周期短，投資低，佔地節約，外觀美觀的特點。
⑤ 處理效果好，運行穩定，佔地較小，操作管理簡單，運行靈活性強。
⑥ 低投資，低運行費，尤其適合於規模低於2000～10000噸/日以下的小城鎮污水處理廠。
⑦ 維修檢修工作量低，需要運行操作人員的要求相對也較低。
應用范圍
2000～10000噸/日以下的小城鎮污水處理廠
二、A2/O工藝
亦稱A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱（生物脫氮除磷）。按實質意義來說，本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。
A2/O工藝是流程最簡單，應用最廣泛的脫氮除磷工藝。污水首先進入厭氧池，兼性厭氧菌將污水中的易降解有機物轉化成VFAs。迴流污泥帶入的聚磷菌將體內的聚磷分解，此為釋磷，所釋放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厭氧環境下維持生存，另一部分供聚磷菌主動吸收VFAs，並在體內儲存PHB。進入缺氧區，反硝化細菌就利用混合液迴流帶入的硝酸鹽及進水中的有機物進行反硝化脫氮，接著進入好氧區，聚磷菌除了吸收利用污水中殘留的易降解BOD外，主要分解體內儲存的PHB產生能量供自身生長繁殖，並主動吸收環境中的溶解磷，此為吸磷，以聚磷的形式在體內儲存。污水經厭氧，缺氧區，有機物分別被聚磷菌 和反硝化細菌利用後濃度已很低，有利於自養的硝化菌的生長繁殖。最後，混合液進入沉澱池，進行泥水分離，上清液作為處理水排放，沉澱污泥的一部風迴流厭氧池，另一部分作為剩餘污泥排放。
本工藝在系統上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少於其他同類工藝。而且在厭氧-缺氧-好養交替運行條件下，不易發生污泥膨脹。
運行中切勿投葯，厭氧池和缺氧池只有輕緩攪拌，運行費用低。
該工藝處理效率一般能達到：BOD5和SS為90%~95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用於要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高於普通活性污泥法，運行管理要求高，所以對目前我國國情來說，當處理後的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養化，從而影響給水水源時，才採用該工藝。
本工藝具有如下特點：
（1）本工藝在系統上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少於其他同類工藝
（2）在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小於100
（3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效
（4）運行中勿需投葯，兩個A斷只用輕緩攪拌，並不增加溶解氧濃度，運行費用高
本法也存在如下各項的待解決問題
（1）除磷效果難於再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當P/BOD值高時更是如此
（2）脫氮效果也難於進一步提高，內循環量一般以2Q為限，不宜太高
（3）進入沉澱池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產生厭氧狀態和污泥釋放磷的現象出現、但溶解氧濃度也不宜過高，以防循環混合液對缺氧反應器的干擾
三、改良 A2/O
工藝綜合了A2/O 工藝和改良UCT的優點，有著良好的生物脫氮除磷效果，脫氮能力高於 A2/O 工藝。改良A2/O 工藝處理流程簡圖如下：

技術特點與優勢：
● 出水水質高改良 A2/O 工藝工藝原理是針對高效生物脫氮除磷，工藝運行可靠，節省化學葯劑使用。
● 運行管理方便改良 A2/O 工藝抗沖擊負荷能力強，運行穩定。
● 污泥肥效高改良 A2/O 工藝剩餘污泥含磷量3%～5%，肥效高，可利用作污泥堆肥。

四、曝氣生物濾池
工藝簡介
曝氣生物濾池（Biological Aeration Filtration），就是在生物濾池處理裝置中設置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物。曝氣生物濾池由濾床、布氣裝置、布水裝置、排水裝置等組成。曝氣裝置採用配套專用曝氣頭，產生的中小氣泡經填料反復切割，達到接近微控曝氣的效果。由於反應池內污泥濃度高，處理設施緊湊，可大大節省佔地面積，減少反應時間。
工藝流程

工藝特點
① 克服了污泥膨脹，處理效果穩定，運行管理簡單。
② 改變了傳統的高負荷生物濾池自然通風的供氣方式，人為供氧，強化處理效果，出水水質提高。
③ 耐沖擊負荷能力強，特別適合於工業廢水所佔比例越來越高的現代城市污水處理。
④ 生物填料對空氣有相互切割作用，可以明顯提高氧氣利用率。
⑤ 根據需要可以組合成具有生物除磷脫氮功能的A2/O工藝。
⑥ 採用中小氣泡專用曝氣頭，杜絕了微孔曝氣頭容易堵塞、破裂的缺陷。
⑦ 採用北京桑德環保產業集團開發的特種生物填料，污泥濃度高，處理設施緊湊，佔地面積小。
應用范圍
中、小型城市污水處理廠

三、城市污水SPR除磷工藝
工藝簡介水體富營養化主要原因是人類向水體排放了大量的氨氮和磷，磷更是水體富營養化的最主要因素。縱觀國內污水處理廠，除磷技術一直是困擾污水處理廠運行的難題。傳統的物化除磷技術需要大量的葯劑，具有運行成本高，污泥產量大的缺點；前置厭氧的生物除磷工藝具有運行費用低的優點，但是由於完全依賴於微生物的攝磷、釋磷作用，難以達到國家污水綜合排放的要求。當考慮中水回用時，則更難以達到要求。為此，我公司在現有的物化除磷與生化除磷的技術基礎上，結合我公司的實際工程經驗，開發出了城市污水深度除磷技術-SPR除磷工藝。 該工藝以厭氧生物除磷機理為主要技術依託，採用SPR除磷工藝，通過強化厭氧釋磷，並輔以物化沉澱去除釋放磷的方法，達到整個生化處理系統的除磷要求。
工藝流程

工藝特點
① 除磷效果好，較傳統的前置厭氧除磷的釋磷效果增大10倍以上，迴流污泥的攝磷能力也可以提高很多倍。
② 運行穩定可靠，在進水TP 7mg/L的條件下，可以保證出水達到TP≤0.3mg/L，而除磷加葯量比常規化學除磷減少80～90％。
③ 污泥易沉澱、濃縮和脫水，污泥含磷量高，可達6～10%，適宜於磷的有價回收。
④ 加葯量少，運行成本低。
⑤ 可以適用於城市污水處理廠現有A/O生物處磷工藝的強化改造。
⑥ 該工藝也將是城市污水處理廠實施磷回收的有效工藝。
應用范圍大、中、小型城市污水處理廠新建大、中、小型城市污水處理廠改造 城市污水處理廠磷的回收利用

B. 氧化溝曝氣裝置有哪三種作用

1.推動水流
2.增加水中DO
3.使得活性污泥與微生物充分混合

C. 氧化溝的布置.不是有好氧區和厭氧區么理論是是下面圖樣子的.

氧化溝的缺氧區和好氧區是不能明確區分開的，是一種過渡，實際上沿氧化溝池長方向DO的變化趨勢是鋸齒形的。所以只需要計算缺氧區和好氧區總的體積，總需氧量。設備供氧能力足夠就行了，其他就看平面布局和現場操控了。

D. 氧化溝應該屬於延時曝氣類型。這樣延時曝氣型氧化溝設計方法是否適合所有的氧化溝類型

氧化溝又名氧化渠,因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名.它是 活性污泥法的一種變型. 因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環 流動,因此有人稱其為"循環曝氣池","無終端曝氣池".氧化溝的水 力停留時間長,有機負荷低,其本質上屬於延時曝氣系統. 氧化溝利用連續環式反應池作生物反應池,混合液在該反應池中 一條閉合曝氣渠道進行連續循環,氧化溝通常在延時曝氣條件下使 用.氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置,向反應池中的物 質傳遞水平速度,從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環. 氧化溝一般由溝體,曝氣設備,進出水裝置,導流和混合設備組 成,溝體的平面形狀一般呈環形,也可以是長方形,L 形,圓形或其 他形狀,溝端面形狀多為矩形和梯形. 氧化溝法由於具有較長的水力停留時間,較低的有機負荷和較長 的污泥齡.因此相比傳統活性污泥法,可以省略調節池,初沉池,污 泥消化池,有的還可以省略二沉池. 2.氧化溝脫氮除磷工藝主要類型 2.氧化溝脫氮除磷工藝主要類型 氧化溝脫氮除磷工藝 一,傳統氧化溝的脫氮除磷 傳統氧化溝的脫氮,主要是利用溝內溶解氧分布的不均勻性,通 過合理的設計,使溝中產生交替循環的好氧區和缺氧區,從而達到脫 氮的目的. 其最大的優點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現 有機物和總氮的去除,因此是非常的.但在同一溝中好氧區與缺氧區 各自的體積和溶解氧濃度很難准確地加以 控制,因此對除氮的效果 是有限的, 而對除磷幾乎不起作用. 另外, 在傳統的單溝式氧化溝中, 微生物在好氧-缺氧-好氧短暫的經常性的環境變化中使硝化菌和 反 硝化菌群並非總是處於最佳的生長代謝環境中,由此也單位體積 構築物的處理能力. 二 DE 型,T 型氧化溝脫氮工藝 DE 型氧化溝為雙溝系統,T 型氧化溝為三溝系統,其運行方式比 較相似,都是通過配水井對水流流向的切換,堰門的起閉以及曝氣轉 刷的調速, 在溝中創造交替的硝化, 反硝化條件, 以達到脫氮的目的. 其不同之處在於 DE 型氧化溝系統是二沉池與氧化溝分建,有獨立的 污泥迴流系統;而 T 型氧化溝的兩側溝輪流作為沉澱池. 四,VR 型氧化溝脫氮工藝 VR 氧化溝溝型宛如通常的環形跑道,中央有一小島的直壁結構, 氧化溝分為兩個容積相當的部分,其水平形式如反向的字母 C,污水 處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進行連續和恆水位運行. 五,PI 型氧化溝同時脫氮除磷工藝 交替式氧化溝在脫氮效果上良好,為了達到除磷效果,通常在氧 化溝前設置相應的厭氧區或構築物或改變其運行方式. 據國內外實際 運行經驗顯示,這種同時脫氮除磷工藝只要運行時控制的好,可以取 得很好的脫氮除磷效果. 六, 奧貝爾氧化溝脫氮除磷工藝 Orbal 氧化溝簡稱同心圓式,它也是分建式,有單獨二沉池,采 用轉碟曝氣,溝深較大,它的脫氮效果很好,但除磷效率不夠高,要 求除磷時還需前加厭氧池.應用上多為橢圓形的三環道組成,三個環 道用不同的 DO(如外環為 0,中環為 1,內環為 2),有利於脫氮除磷. 採用轉碟曝氣,水深一般在 4.0～4.5m,動力效率與轉刷接近,現已 在山東濰坊,北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應用. 七,傳統的卡魯塞爾氧化溝工藝 卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是 1967 年由荷蘭的 DHV 公司開發研 制的.它的研製目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液 充分 混合,並能維持較高的傳質效率,以克服小型氧化溝溝深較淺,混合 效果差等缺陷. 實踐證明該工藝具有投資省, 處理效率高, 可靠性好, 管理方便和運行維護費用低等優點.Carrousel 氧化溝使用立式表曝 機,曝氣機安裝在溝的一端,因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區和 上游的缺氧區,有利於生物絮凝,使活性污泥易於沉降,設計有效水 深 4.0-4.5 米,溝中的流速 0.3 米/秒.BOD5 的去除率可達 95%- 99%,脫氮效率約為 90%,除磷效率約為 50%,如投加鐵鹽,除磷 效率可達 95%. 八,單級卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝 單級卡魯塞爾氧化溝有兩種形式: 一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化 溝,可在單一池內實現部分反硝化作用,使用於有部分反硝化要求, 但要求不高 的場合.另一種是卡魯塞爾 A/C 工藝,即在氧化溝上游 加設厭氧池,可提高活性污泥的沉降性能,有效控制活性污泥膨脹, 出水磷的含量通常在 2.0mg/l 以 下.以上兩種工藝一般用於現有氧 化溝的改造,與標準的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動不大,相當於傳 統活性污泥工藝的 A/O 和 A2/O 工藝. 十,合建式一體化氧化溝 是指集曝氣,沉澱,泥水分離和污泥迴流功能為一體,無需建造 單獨二沉池的氧化溝.這種氧化溝設有專門的固液分離裝置和措施. 它既是連續進出水,又是合建式,且不用倒換功能,從上講最經濟合 理,且具有很好的脫氮除磷效果. 一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優點外, 還有以下獨特的優 點: ①工藝流程短,構築物和設備少,不設初沉池,調節池和單獨的 二沉池; ②污泥自動迴流,投資少,能耗低,佔地少,管理簡便; ③造價低,建造快,設備事故率低,運行管理工作量少; ④固液分離效果比一般二次沉澱池高, 使系統在較大的流量濃度 范圍內穩定運行. 

E. 如何選擇氧化溝工藝的曝氣設備

氧化溝工藝中常用的曝氣設備有曝氣轉刷、曝氣轉盤、表面曝氣機、射流曝氣器和導管式曝氣機等。不同的曝氣設備的轉速、電機功率及充氧能力等指標是不同的．選擇曝氣設備時，在滿足所需充氧效率的同時，要盡可能地選用電功率小，穩定可靠的曝氣裝置。具體來說需滿足以下幾個方面的要求：①能夠提供足夠的溶解氧；②使氧、有機物和微生物三者之間充分混合；③保證混合液始終保持懸浮狀態，防止污泥沉澱；④推動水流作不停的循環流動；⑤設施的充氧能力應便於調節。又適應需氧變化的靈活性。但設計時還要結合工藝的具體要求，綜合各項因素來確定。
詳情請訪問：湖北環保產業網

F. AO工藝，氧化溝工藝，SBR工藝的優缺點對比

AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anacrobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用於除水中的有機物。
A/O法脫氮工藝的特點：
（a） 流程簡單，勿需外加碳源與後曝氣池，以原污水為碳源，建設和運行費用較低；
（b） 反硝化在前，硝化在後，設內循環，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分；
（c） 曝氣池在後，使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質；
（d） A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段採用強曝氣，後段減少氣量，使內循環液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態。
A/O法存在的問題：
1.由於沒有獨立的污泥迴流系統，從而不能培養出具有獨特功能的污泥，難降解物質的降解率較低；
2、若要提高脫氮效率，必須加大內循環比，因而加大運行費用。從外，內循環液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態，影響反硝化效果，脫氮率很難達到90％
3、 影響因素 水力停留時間 （硝化＞6h ，反硝化＜2h ）循環比MLSS（＞3000mg/L）污泥齡（ ＞30d ）N/MLSS負荷率（ ＜0.03 ）進水總氮濃度（ ＜30mg/L）

氧化溝又名氧化渠，因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動，因此有人稱其為「循環曝氣池」、「無終端曝氣池」。氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低，其本質上屬於延時曝氣系統。以下為一般氧化溝法的主要設計參數：

水力停留時間：10－40小時；
污泥齡：一般大於20天；
有機負荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；
容積負荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)；
活性污泥濃度：2000－6000mg/l；
溝內平均流速：0.3－0.5m/s

1.2 氧化溝的技術特點：

氧化溝利用連續環式反應池（Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應池，混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應池中的物質傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。

氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的平面形狀一般呈環形，也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。

氧化溝法由於具有較長的水力停留時間，較低的有機負荷和較長的污泥齡。因此相比傳統活性污泥法，可以省略調節池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要是因為巧妙結合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨特水力學特徵和工作特性：

1) 氧化溝結合推流和完全混合的特點，有力於克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區上游安排入流，在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣區在循環中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續循環。這樣，氧化溝在短期內（如一個循環）呈推流狀態，而在長期內（如多次循環）又呈混合狀態。這兩者的結合，即使入流至少經歷一個循環而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積，必須保證溝內足夠的流速（一般平均流速大於0.3m/s），而污水在溝內的停留時間又較長，這就要求溝內由較大的循環流量（一般是污水進水流量的數倍乃至數十倍），進入溝內污水立即被大量的循環液所混合稀釋，因此氧化溝系統具有很強的耐沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。

2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用於硝化－反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是完全混合的，而液體流動卻保持著推流前進，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區內溶解氧濃度是上游高，然後沿溝長逐步下降，出現明顯的濃度梯度，到下游區溶解氧濃度就很低，基本上處於缺氧狀態。氧化溝設計可按要求安排好氧區和缺氧區實現硝化－反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補充硝化過程中消耗的鹼度。這些有利於節省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學葯品數量。

3) 氧化溝溝內功率密度的不均勻配備，有利於氧的傳質，液體混合和污泥絮凝。傳統曝氣的功率密度一般僅為20－30瓦/米3，平均速度梯度G大於100秒－1。這不僅有利於氧的傳遞和液體混合，而且有利於充分切割絮凝的污泥顆粒。當混合液經平穩的輸送區到達好氧區後期，平均速度梯度G小於30秒－1，污泥仍有再絮凝的機會，因而也能改善污泥的絮凝性能。

4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對於維持循環僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態。據國外的一些報道，氧化溝比常規的活性污泥法能耗降低20％－30％。

另外，據國內外統計資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡單，超作管理方便；出水水質好，工藝可靠性強；基建投資省，運行費用低等特點。
傳統氧化溝的脫氮，主要是利用溝內溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設計，使溝中產生交替循環的好氧區和缺氧區，從而達到脫氮的目的。其最大的優點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現有機物和總氮的去除，因此是非常經濟的。但在同一溝中好氧區與缺氧區各自的體積和溶解氧濃度很難准確地加以控制，因此對除氮的效果是有限的，而對除磷幾乎不起作用。另外，在傳統的單溝式氧化溝中，微生物在好氧－缺氧－好氧短暫的經常性的環境變化中使硝化菌和反硝化菌群並非總是處於最佳的生長代謝環境中，由此也影響單位體積構築物的處理能力。

氧化溝缺點
盡管氧化溝具有出水水質好、抗沖擊負荷能力強、除磷脫氮效率高、污泥易穩定、能耗省、便於自動化控制等優點。但是，在實際的運行過程中，仍存在一系列的問題。
4.1 污泥膨脹問題
當廢水中的碳水化合物較多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化溝中污泥負荷過高，溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發絲狀菌性污泥膨脹；非絲狀菌性污泥膨脹主要發生在廢水水溫較低而污泥負荷較高時。微生物的負荷高，細菌吸取了大量營養物質，由於溫度低，代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類物質，使活性污泥的表面附著水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨脹。
針對污泥膨脹的起因，可採取不同對策：由缺氧、水溫高造成的，可加大曝氣量或降低進水量以減輕負荷，或適當降低MLSS（控制污泥迴流量），使需氧量減少；如污泥負荷過高，可提高MLSS，以調整負荷，必要時可停止進水，悶曝一段時間；可通過投加氮肥、磷肥，調整混合液中的營養物質平衡（BOD5：N：P=100：5：1）；pH值過低，可投加石灰調節；漂白粉和液氯（按干污泥的0.3%~0.6%投加），能抑制絲狀菌繁殖，控制結合水性污泥膨脹[11]。
4.2 泡沫問題
由於進水中帶有大量油脂，處理系統不能完全有效地將其除去，部分油脂富集於污泥中，經轉刷充氧攪拌，產生大量泡沫；泥齡偏長，污泥老化，也易產生泡沫。用表面噴淋水或除沫劑去除泡沫，常用除沫劑有機油、煤油、硅油，投量為0.5~1.5mg/L。通過增加曝氣池污泥濃度或適當減小曝氣量，也能有效控制泡沫產生。當廢水中含表面活性物質較多時，易預先用泡沫分離法或其他方法去除。另外也可考慮增設一套除油裝置。但最重要的是要加強水源管理，減少含油過高廢水及其它有毒廢水的進入
4.3 污泥上浮問題
當廢水中含油量過大，整個系統泥質變輕，在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間，易造成缺氧，產生腐化污泥上浮；當曝氣時間過長，在池中發生高度硝化作用，使硝酸鹽濃度高，在二沉池易發生反硝化作用，產生氮氣，使污泥上浮；另外，廢水中含油量過大，污泥可能挾油上浮。
發生污泥上浮後應暫停進水，打碎或清除污泥，判明原因，調整操作。污泥沉降性差，可投加混凝劑或惰性物質，改善沉澱性；如進水負荷大應減小進水量或加大迴流量；如污泥顆粒細小可降低曝氣機轉速；如發現反硝化，應減小曝氣量，增大迴流或排泥量；如發現污泥腐化，應加大曝氣量，清除積泥，並設法改善池內水力條件
4.4 流速不均及污泥沉積問題
在氧化溝中，為了獲得其獨特的混合和處理效果，混合液必須以一定的流速在溝內循環流動。一般認為，最低流速應為0.15m/s，不發生沉積的平均流速應達到0.3~0.5m/s。氧化溝的曝氣設備一般為曝氣轉刷和曝氣轉盤，轉刷的浸沒深度為250~300mm，轉盤的浸沒深度為480~ 530mm。與氧化溝水深（3.0~3.6m）相比，轉刷只佔了水深的1/10~1/12，轉盤也只佔了1/6~1/7，因此造成氧化溝上部流速較大（約為0.8~1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特別是在水深的2/3或3/4以下，混合液幾乎沒有流速），致使溝底大量積泥（有時積泥厚度達1.0m），大大減少了氧化溝的有效容積，降低了處理效果，影響了出水水質。
加裝上、下游導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。上游導流板安裝在距轉盤（轉刷）軸心4.0處（上游），導流板高度為水深的1/5~1/6，並垂直於水面安裝；下游導流板安裝在距轉盤（轉刷）軸心3.0m處。導流板的材料可以用金屬或玻璃鋼，但以玻璃鋼為佳。導流板與其他改善措施相比，不僅不會增加動力消耗和運轉成本，而且還能夠較大幅度地提高充氧能力和理論動力效率
另外，通過在曝氣機上游設置水下推動器也可以對曝氣轉刷底部低速區的混合液循環流動起到積極推動作用，從而解決氧化溝底部流速低、污泥沉積的問題。設置水下推動器專門用於推動混合液可以使氧化溝的運行方式更加靈活，這對於節約能源、提高效率具有十分重要的意義。

序批式活性污泥法（SBR-Sequencing Batch Reactor）是早在1914年英國學者Ardern和Lockett發明活性污泥法之時，首先採用的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame大學的R.Irvine教授採用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的 研究,並於1980年在美國環保局(EPA)的資助下，在印地安那州的Culver城改建並投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。80年代前後，由於自動化計算機等高新技術的迅速發展以及在污水處理領域的普及與應用，此項技術獲得重大進展，使得間歇活性污泥法（也稱"間歇式活性污泥法"）的運行管理也逐漸實現了自動化。

1 工藝簡介
SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進水、曝氣、沉澱、潷水、閑置。由於SBR在運行過程中，各階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化以及運行狀態都可以根據具體污水的性質、出水水質、出水質量與運行功能要求等靈活變化。對於SBR反應器來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發展速度極快，並衍生出許多新型SBR處理工藝。90年代比利時的SEGHERS公司又開發了UNITANK系統，把經典SBR的時間推流與連續的空間推流結合了起來[2] SBR工藝主要有以下變形。
間歇式循環延時曝氣活性污泥法最大特點是：在反應器進水端設一個預反應區，整個處理過程連續進水，間歇排水,無明顯的反應階段和閑置階段，因此處理費用比傳統SBR低。由於全過程連續進水，沉澱階段泥水分離差，限制了進水量。
好氧間歇曝氣系統（主體構築物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT池連續進水連續曝氣，其出水從中間牆進入IAT池，IAT池連續進水間歇排水。同時，IAT池污泥迴流DAT池。它具有抗沖擊能力強的特點，並有除磷脫氮功能。
循環式活性污泥法將ICEAS的預反應區用容積更小,設計更加合理優化的生物選擇器代替。通常CASS池分三個反應區：生物選擇器、缺氧區和好氧區，容積比一般為1：5：30。整個過程連續間歇運行，進水、沉澱、潷水、曝氣並污泥迴流。該處理系統具有除氮脫磷功能。
UNITANK單元水池活性污泥處理系統它集合了SBR工藝和氧化溝工藝的特點，一體化設計使整個系統連續進水連續出水，而單個池子相對為間歇進水間歇排水。此系統可以靈活的進行時間和空間控制，適當的增大水力停留時間，可以實現污水的脫氮除磷。
改良式序列間歇反應器（MSBR-Modified Sequencing Batch Reactor）是80年代初期根據SBR技術特點結合A2-O工藝，研究開發的一種更為理想的污水處理系統，目前最新的工藝是第三代工藝。MSBR工藝中涉及的部分專利技術目前屬於美國的Aqua-Aerobic System Inc.所有[4]。反應器採用單池多方格方式，在恆定水位下連續運行。脫氮除磷能力更強。
2 SBR工藝特點及[url=http://www.studa.net/][color=#0000ff]分析[/color][/url]
SBR工藝是通過時間上的交替來實現傳統活性污泥法的整個運行過程，它在流程上只有一個基本單元，將調節池、曝氣池和二沉池的功能集於一池，進行水質水量調節、微生物降解有機物和固、液分離等。經典SBR反應器的運行過程為：進水→曝氣→沉澱→潷水→待機。
2.1 優點
通過分析可將SBR反應器的優點歸納如表1。
[align=center]表1 SBR工藝的優點[/align][table][tr][td=1,1,310][align=center]優點 [/align][/td][td=1,1,310][align=center]機理 [/align][/td][/tr][tr][td=1,1,310][align=center]沉澱性能好 [/align][/td][td=1,1,310][align=center]理想沉澱[url=http://job.studa.com/][color=#0000ff]理論[/color][/url] [/align][/td][/tr][tr][td=1,1,310][align=center]有機物去除效率高[/align][/td][td=1,1,310][align=center]理想推流狀態 [/align][/td][/tr][tr][td=1,1,310][align=center]提高難降解廢水的處理效率[/align][/td][td=1,1,310][align=center]生態環境多樣性 [/align][/td][/tr][tr][td=1,1,310][align=center]抑制絲狀菌膨脹[/align][/td][td=1,1,310][align=center]選擇性准則 [/align][/td][/tr][tr][td=1,1,310][align=center]可以除磷脫氮，不需要新增反應器 [/align][/td][td=1,1,310][align=center]生態環境多樣性 [/align][/td][/tr][tr][td=1,1,310][align=center]不需要二沉池和污泥迴流，工藝簡單[/align][/td][td=1,1,310][align=center]結構本身特點 [/align][/td][/tr][/table]
2.2理論分析
SBR反應池充分利用了生物反應過程和單元操作過程的基本原理。
①流態理論
由於SBR在時間上的不可逆性，根本不存在返混現象，所以屬於理想推流式反應器。
②理想沉澱理論
其沉澱效果好是因為充分利用了靜態沉澱原理。經典的SBR反應器在沉澱過程中沒有進水的擾動，屬於理想沉澱狀態。
③推流反應器理論
假設在推流式和完全混合式反應器中有機物降解服從一級反應，那麼在相同的污泥濃度下，兩種反應器達到相同的去除率時所需反應器容積比為：
V完全混合/V推流=[（1-（1/1-η））]/ 〔ln(1-η)〕 （1）
式中 η--去除率
從數學上可以證明當去除率趨於零時V完全混合/V推流等於1，其他情況下（V完全混合/V推流）>1，就是說達到相同的去除率時推流式反應器要比完全混合式反應器所需的體積小，表明推流式的處理效果要比完全混合式好。
④選擇性准則
1973年Chudoba等人提出了在活性污泥混合培養中的動力學選擇性准則[5，這個理論是基於不同種屬的微生物在Monod方程中的參數（KS、μmax）不同，並且不同基質的生長速度常數也不同。Monod方程可以寫成：
dX/Xdt=μ=μmax [S/(KS+S)] （2）
式中 �X--生物體濃度
S--生長限制性基質濃度
KS--飽和或半速度常數
μ、μmax--分別為實際和最大比增長速率
按照Chudoba所提出的理論，具有低KS和μmax值的微生物在混合培養的曝氣池中，當基質濃度很低時其生長速率高並佔有優勢，而基質濃度高時則恰好相反。Chudoba認為大多數絲狀菌的KS和μmax值比較低，而菌膠團細菌的KS和μmax值比較高，這也解釋了完全混合曝氣池容易發生污泥膨脹的原因。有機物濃度在推流式曝氣池的整個池長上具有一定的濃度梯度，使得大部分情況下絮狀菌的生長速率都大於絲狀菌，只有在反應末期絮狀菌的生長沒有絲狀菌快，但絲狀菌短時間內的優勢生長並不會引起污泥膨脹。因此，SBR系統具有防止污泥膨脹的功能。
⑸微生物環境的多樣性
SBR反應器對有機物去除效果好，而對難降解有機物降解效果好是因為其在生態環境上具有多樣性，具體講可以形成厭氧、缺氧等多種生態條件，從而有利於有機物的降解。
2.3傳統SBR工藝的缺點
①連續進水時，對於單一SBR反應器需要較大的調節池。
②對於多個SBR反應器，其進水和排水的閥門自動切換頻繁。
③無法達到大型污水處理項目之連續進水、出水的要求。
④設備的閑置率較高。
⑤污水提升水頭損失較大。
⑥如果需要後處理，則需要較大容積的調節池。
2.4 SBR的適用范圍
SBR系統進一步拓寬了活性污泥的使用范圍。就近期的技術條件，SBR系統更適合以下情況：
1）中小城鎮生活污水和廠礦[url=http://www.studa.net/company/][color=#0000ff]企業[/color][/url]的[url=http://www.studa.net/gongxue/][color=#0000ff]工業[/color][/url]廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
2）需要較高出水水質的地方，如風景游覽區、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養化。
3）水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理後進行物化處理，不需要增加設施，便於水的回收利用。
4）用地緊張的地方。
5）對已建連續流污水處理廠的改造等。
6）非常適合處理小水量，間歇排放的工業廢水與分散點源污染的治理。
近期來隨著SBR工藝的發展，特別是連續進水、連續出水方案的改進，使SBR工藝以應用於大中心污水處理廠。
[page_break] 3 設計[url=http://www.studa.cn/][color=#0000ff]方法[/color][/url]
3.1 負荷法
該法與連續式曝氣池容積的設計相仿。已知SBR反應池的容積負荷NV或污泥負荷NS、進水量Q0及進水中BOD5濃度C0，即可由下式迅速求得SBR池容：
容積負荷法 V=nQ0C0／Nv (3)
Vmin=〔SVI·MLSS／106〕·V
污泥負荷法 Vmin=nQ0C0·SVI／Ns (4)
V=Vmin+Q0
3.2 曝氣時間內負荷法
鑒於SBR法屬間歇曝氣，一個周期內有效曝氣時間為ta，則一日內總曝氣時間為nta，以此建立如下[url=http://www.studa.net/pc/][color=#0000ff]計算[/color][/url]式：
容積負荷法 V=nQ0C0tc／Nv·ta (5)
污泥負荷法 V=24QC0／nta·MLSS·NS (6)
3.3 動力學設計法
由於SBR的運行操作方式不同，其有效容積的計算也不盡相同。根據動力學原理演算(過程略)，SBR反應池容計算公式可分為下列三種情況：
限制曝氣 V=NQ(C0-Ce)tf／[MLSS·Ns·ta] (7)
非限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)tf／[MLSS·Ns(ta+tf)] (8)
半限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)／[LSS·Ns(ta+tf-t0)] (9)
式中： tf--充水時間，一般取1～4h。
tr--反應時間，一般在2～8h。
C0、Ce--分別為進水和反應結束時的污染物濃度。
但在實際[url=http://soft.studa.com/][color=#0000ff]應用[/color][/url]中發現上述方法存有以下[url=http://www.studa.cn/][color=#0000ff]問題[/color][/url]：
① 對負荷參數的選用依據不足，提供選用參數的范圍過大〔例如[url=http://book.studa.com/][color=#0000ff]文獻[/color][/url]推薦Nv=0.1～1.3kgBOD5/(m3·d)等〕，而未考慮水溫、進水水質、污泥齡、活性污泥量以及SBR池幾何尺寸等要素對負荷及池容的[url=http://www.studa.net/][color=#0000ff]影響[/color][/url]；
② 負荷法將連續式曝氣池容計算方法移用於具有二沉池功能的SBR池容計算，存有[url=http://job.studa.com/][color=#0000ff]理論[/color][/url]上的差異，使所得結果偏小；
③ 在計算公式中均出現了SVI、MLSS、Nv、Ns等敏感的變化參數，難於全部同時根據經驗假定，忽略了底物的明顯影響，並將導致各參數間不一致甚至矛盾的現象；
④ 曝氣時間內負荷法與動力學設計法中試圖引入有效曝氣時間ta對SBR池容所產生的影響，但因其由動力學原理演算而得，假定的邊界條件不完全適應於實際各個階段的反應過程，將有機碳的去除僅限制在好氧階段的曝氣作用，而忽略了其他非曝氣階段對有機碳去除的影響，使得在同一負荷條件下所得SBR池容驚人地偏大。
上述問題的存在不僅不利於SBR法對污水的有效處理，而且進行多方案比較時也不可能全面反映SBR法的工程量，會得出投資偏高或偏低的結果。
針對以上問題，提出了一套以總污泥量為主要參數的SBR池容綜合設計方法
3.4 總污泥量綜合設計法
該法是以提供SBR反應池一定的活性污泥量為前提，並滿足適合的SVI條件，保證在沉降階段歷時和排水階段歷時內的沉降距離和沉澱面積，據此推算出最低水深下的最小污泥沉降所需的體積，然後根據最大周期進水量求算貯水容積，兩者之和即為所求SBR池容。並由此驗算曝氣時間內的活性污泥濃度及最低水深下的污泥濃度，以判別計算結果的合理性。其計算公式為：
TS=naQ0(C0-Cr)tT·S (10)
Vmin=AHmin≥TS·SVI·10-3 (11)
Hmin=Hmax-ΔH (12)
V=Vmin+ΔV (13)
式中�TS--單個SBR池內干污泥總量，kg
tT·S--總污泥齡，d
A--SBR池幾何平面積，m2
Hmax、Hmin--分別為曝氣時最高水位和沉澱終了時最低水位，m
ΔH--最高水位與最低水位差，m
Cr--出水BOD5濃度與出水懸浮物濃度中溶解性BOD5濃度之差。其值為：
Cr=Ce-Z·Cse·1.42(1-ek1t) (14)
式中�Cse--出水中懸浮物濃度，kg/m3
k1--耗氧速率，d-1
t--BOD實驗時間，d
Z--活性污泥中異養菌所佔比例，其值為：
Z=B-（B2-8.33Ns·1.072(15-T)）0.5 (15)
B=0.555+4.167(1+TS0/BOD5)Ns·1.072(15-T) (16)
Ns=1/a·tT·S (17)
式中�a--產泥系數，即單位BOD5所產生的剩餘污泥量，kgMLSS/kgBOD5，其值為：
a=0.6(TS0/BOD5+1)-0.6×0.072×1.072(T-15)1/〔tT·S+0.08×1.072(T-15)〕� (18)
式中TS、BOD5--分別為進水中懸浮固體濃度及BOD 5濃度，kg/m3
T--污水水溫，℃
由式(9)計算之Vmin系為同時滿足活性污泥沉降幾何面積以及既定沉澱歷時條件下的沉降距離，此值將大於現行方法中所推算的Vmin。
必須指出的是，實際的污泥沉降距離應考慮排水歷時內的沉降作用，該作用距離稱之為保護高度Hb。同時，SBR池內混合液從完全動態混合變為靜止沉澱的初始5～10min內污泥 仍處於紊動狀態，之後才逐漸變為壓縮沉降直至排水歷時結束。它們之間的關系可由下式表示：
vs(ts+td-10/60)=ΔH+Hb (19)
vs=650/MLSSmax·SVI (20)
由式(18)代入式(17)並作相應變換改寫為：
〔650·A·Hmax／TS·SVI〕(ts+td-10/60)=ΔV/A+Hb (21)
式中 vs--污泥沉降速度，m/h
MLSSmax--當水深為Hmax時的MLSS，kg/m3
ts、td--分別為污泥沉澱歷時和排水歷時，h
式(19)中SVI、Hb、ts、td均可據經驗假定，Ts、ΔV均為已知，Hmax可依據鼓風機風壓或曝氣機有效水深設置，A為可求，同時求得ΔH，使其在許可的排水變幅范圍內保證允許的保護高度。因而，由式(10)、(11)可分別求得Hmin、Vmin和反應池容。
4 SBR在[url=http://www.studa.net/fazhan/][color=#0000ff]發展[/color][/url]中的問題
相對於傳統連續流活性污泥法，SBR工藝是一種尚處於發展、完善階段的技術，許多 研究工作剛剛起步，缺乏[url=http://www.studa.net/gongxue/][color=#0000ff]科學[/color][/url]的設計依據和方法以及成熟的運行管理經驗，另外，SBR自身的特點更加深了解決問題的難度。
SBR在現階段的發展過程中，主要存在以下方面的問題：
4.1 基礎研究方面
①關於污水在非穩定狀態下活性污泥微生物代謝理論的研究；
②關於厭氧、好氧狀態的反復交替對微生物活性和種群分布的影響；
③可同時除磷、脫氮的微生物機理的研究。
4.2 工程設計方面
①缺乏科學、可靠的設計模式；
②運行模式的選擇與設計方法脫節。
5 結束語
SBR藝是一種理想的間歇式活性污泥處理工藝，它具有工藝流程簡單、處理效果穩定、佔地面積小、耐沖擊負荷強及具有脫氮除磷能力等優點，是[url=http://mind.studa.com/][color=#0000ff]目前[/color][/url]正在深入研究的一項污水生物處理新技術。
SBR工藝應用的一個關鍵是要求自動化程度較高，因而隨著我國[url=http://www.studa.net/Economic/][color=#0000ff]經濟[/color][/url]建設的不斷發展及研究的不斷深入，預計不久的將來SBR及在其基礎上開發的ICEAS工藝和CASS等工藝在生產中的應用將有所突破。

G. 氧化溝工藝的氧化溝工藝引言

氧化溝又名氧化渠，因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動，因此有人稱其為「循環曝氣池」、「無終端曝氣池」。氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低，其本質上屬於延時曝氣系統。以下為一般氧化溝法的主要設計參數：
水力停留時間：10－40小時；
污泥齡：一般大於20天；
有機負荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；
容積負荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)；
活性污泥濃度：2000－6000mg/l；
溝內平均流速：0.3－0.5m/s
氧化溝工藝 - 1.2 氧化溝的技術特點：
氧化溝利用連續環式反應池（Continuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應池，混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應池中的物質傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。
氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的平面形狀一般呈環形，也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。
氧化溝法由於具有較長的水力停留時間，較低的有機負荷和較長的污泥齡。因此相比傳統活性污泥法，可以省略調節池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要是因為巧妙結合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨特水力學特徵和工作特性：
1) 氧化溝結合推流和完全混合的特點，有力於克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區上游安排入流，在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣區在循環中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續循環。這樣，氧化溝在短期內（如一個循環）呈推流狀態，而在長期內（如多次循環）又呈混合狀態。這兩者的結合，即使入流至少經歷一個循環而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積，必須保證溝內足夠的流速（一般平均流速大於0.3m/s），而污水在溝內的停留時間又較長，這就要求溝內由較大的循環流量（一般是污水進水流量的數倍乃至數十倍），進入溝內污水立即被大量的循環液所混合稀釋，因此氧化溝系統具有很強的耐沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。
2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用於硝化－反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是完全混合的，而液體流動卻保持著推流前進，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區內溶解氧濃度是上游高，然後沿溝長逐步下降，出現明顯的濃度梯度，到下游區溶解氧濃度就很低，基本上處於缺氧狀態。氧化溝設計可按要求安排好氧區和缺氧區實現硝化－反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補充硝化過程中消耗的鹼度。這些有利於節省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學葯品數量。
3) 氧化溝溝內功率密度的不均勻配備，有利於氧的傳質，液體混合和污泥絮凝。傳統曝氣的功率密度一般僅為20－30瓦/米3，平均速度梯度G大於100秒－1。這不僅有利於氧的傳遞和液體混合，而且有利於充分切割絮凝的污泥顆粒。當混合液經平穩的輸送區到達好氧區後期，平均速度梯度G小於30秒－1，污泥仍有再絮凝的機會，因而也能改善污泥的絮凝性能。
4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對於維持循環僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態。據國外的一些報道，氧化溝比常規的活性污泥法能耗降低20%－30%。
另外，據國內外統計資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡單，操作管理方便；出水水質好，工藝可靠性強；基建投資省，運行費用低等特點。
氧化溝工藝 - 1.3 氧化溝技術的發展
自1920年英國sheffield建立的污水廠成為氧化溝技術先驅以來，氧化溝技術一直在不斷的發展和完善。其技術方面的提高是在兩個方面同時展開的：一是工藝的改良；二是曝氣設備的革新。
1.3.1工藝的改良
工藝的改良過程大致可分為四個階段：
見圖一
1.3.2曝氣設備的革新：
曝氣設備對氧化溝的處理效率，能耗及處理穩定性有關鍵性影響，其作用主要表現在以下四個方面：向水中供氧；推進水流前進，使水流在池內作循環流動；保證溝內活性污泥處於懸浮狀態；使氧、有機物、微生物充分混合。針對以上幾個要求，曝氣設備也一直在改進和完善。常規的氧化溝曝氣設備有橫軸曝氣裝置及豎軸曝氣裝置。
1)橫軸曝氣裝置為轉刷和轉盤。其中轉刷更為常見，轉刷單獨使用通常只能滿足水深較淺的氧化溝，有效水深不大於2.0－3.5米。從而造成傳統氧化溝較淺，佔地面積大的弊端。近幾年開發了水下推進器配合轉刷，解決了這個問題，如山東高密污水廠，有效水深為4.5米，保證溝內平均流速大於0.3米/秒，溝底流速不低於0.1米/秒，這樣氧化溝佔地大大減少，轉刷技術運用已相當成熟，但因其供氧率低，能耗大，故其逐漸被另外先進的曝氣技術所取代。
2)豎軸式表面曝氣機，各種類型的表面曝氣機均可用於氧化溝，一般安裝在溝渠的轉彎處，這種曝氣裝置有較大的提升能力，氧化溝水深可達4－4.5米，如1968年荷蘭PHV開發的著名Carrousel氧化溝在一端的中心設垂直軸的一定方向的低速表曝葉輪，葉輪轉動時除向污水供氧外，還能使溝中水體沿一定方向循環流動。表曝設備價格較便宜，但能耗大易出故障，且維修困難。
3)射流曝氣，1969年Lewrnpt等創建了第一座試驗性射流曝氣氧化溝（JAC），國外的射流曝氣多為壓力供氣式，而國內通常是自吸空氣式，JAC的優點是氧化溝的寬度和水的深度不受限制，可以用於深水曝氣，且氧的利用率高，目前最大的JAC在奧地利的林茨，處理流量為17.2萬噸/天，水深7.5米。
4)微孔曝氣，現在應用較多的微孔曝氣裝置，採用多孔性空氣擴散裝置克服了以往裝置氣壓損失大，易堵塞的毛病，且氧利用率較高，在氧化溝技術運用中越來越廣泛，目前，我國廣東省某污水廠已成功運用此種曝氣系統。
5) 其他曝氣設備，包括一些新型的曝氣推動設備，如浙江某公司開發的復葉節流新型曝氣器，氧利用率較高，浮於水面，易檢修，充氧能力可達水下7米，推動能力相當強，滿足氧化溝的曝氣推動一體化要求，同時能夠滿足氧化溝底部的充氧和推動。
氧化溝在國內外都發展很快。歐洲的氧化溝污水廠已有上千座，在國內，從20世紀80年代末開始在城市污水和工業廢水中引進國外氧化溝的先進技術，從原來的日處理量3000立方米到目前10萬噸以上的污水處理廠已比較普遍，氧化溝工藝已成為我國城市污水處理的主要工藝。
2.氧化溝脫氮除磷工藝
2.1傳統氧化溝的脫氮除磷傳統氧化溝的脫氮，主要是利用溝內溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設計，使溝中產生交替循環的好氧區和缺氧區，從而達到脫氮的目的。其最大的優點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現有機物和總氮的去除，因此是非常經濟的。但在同一溝中好氧區與缺氧區各自的體積和溶解氧濃度很難准確地加以控制，因此對除氮的效果是有限的，而對除磷幾乎不起作用。另外，在傳統的單溝式氧化溝中，微生物在好氧－缺氧－好氧短暫的經常性的環境變化中使硝化菌和反硝化菌群並非總是處於最佳的生長代謝環境中，由此也影響單位體積構築物的處理能力。
隨著氧化溝工藝的反展，目前，在工程應用中比較有代表性的有形式有：多溝交替式氧化溝（如三溝式，五溝式）及其改進型、卡魯塞爾氧化溝及其改進型、奧貝爾(Orbal)氧化溝及其改進型、一體化氧化溝等。他們都具有一定的脫氮除磷能力，
2.2.PI型氧化溝的脫氮除磷
PI（Phase Isolation）型氧化溝，即交替式和半交替式氧化溝，是七十年代在丹麥發展起來的，其中包括DE型、T型和VR型氧化溝，隨著各國對污水處理廠出水氮，磷含量要求越來越嚴，因而開發出現了功能加強的PI型氧化溝，主要由Kruger公司與Demmark技術學院合作開發的，稱為Bio-Denitro和Bio-Denipho工藝，這兩種工藝都是根據A/O和A2/O生物脫氮除磷原理，創造缺氧/好氧，厭氧/缺氧/好氧的工藝環境，達到生物脫氮除磷的目的。
2.2.1DE型、T型氧化溝脫氮工藝
DE型氧化溝為雙溝系統，T型氧化溝為三溝系統，其運行方式比較相似，都是通過配水井對水流流向的切換，堰門的起閉以及曝氣轉刷的調速，在溝中創造交替的硝化，反硝化條件，以達到脫氮的目的。其不同之處在於DE型氧化溝系統是二沉池與氧化溝分建，有獨立的污泥迴流系統；而T型氧化溝的兩側溝輪流作為沉澱池。
2.2.2VR型氧化溝脫氮工藝VR氧化溝溝型宛如通常的環形跑道，中央有一小島的直壁結構，氧化溝分為兩個容積相當的部分，其水平形式如反向的英文字母C，污水處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進行連續和恆水位運行。
2.2.3PI型氧化溝同時脫氮除磷工藝交替式氧化溝在脫氮效果上良好，為了達到除磷效果，通常在氧化溝前設置相應的厭氧區或構築物或改變其運行方式。據國內外實際運行經驗顯示，這種同時脫氮除磷工藝只要運行時控制的好，可以取得很好的脫氮除磷效果。
西安北石橋污水凈化中心採用具有脫氮除磷的DE型氧化溝系統（前加厭氧池），一期工程處理能力為15萬立方米/天，對各階段處理效果實測結果表明，DE型氧化溝處理城市污水效果顯著。COD、TN、TP的總去除效率分別達到87.5%－91.6%，63.6%－66.9%，85.0%－93.4%，出水TN為9.0－10.1mg/l,TP為0.42－0.45mg/l,出水水質優於國家二級出水排放標准。
上述三種PI型氧化溝脫氮除磷工藝都有轉刷的調速，活門、出水堰的啟閉切換頻繁的特點，對自動化要求高，轉刷利用率低，故在經濟欠發達的地區受到很大的限制。
2.3奧貝爾氧化溝脫氮除磷工藝Orbal氧化溝簡稱同心圓式，它也是分建式，有單獨二沉池，採用轉碟曝氣，溝深較大，它的脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時還需前加厭氧池。應用上多為橢圓形的三環道組成，三個環道用不同的DO(如外環為0，中環為1，內環為2)，有利於脫氮除磷。採用轉碟曝氣，水深一般在4.0～4.5m,動力效率與轉刷接近，現已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應用。
2.4卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝
2.4.1傳統的卡魯塞爾氧化溝工藝
卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發研製的。它的研製目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，並能維持較高的傳質效率，以克服小型氧化溝溝深較淺，混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝系統正在運行，實踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優點。Carrousel氧化溝使用立式表曝機，曝氣機安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區和上游的缺氧區，有利於生物絮凝，使活性污泥易於沉降，設計有效水深4.0－4.5米，溝中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可達95%－99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%，如投加鐵鹽，除磷效率可達95%。
2.4.2.單級卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝
單級卡魯塞爾氧化溝有兩種形式：一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化溝，可在單一池內實現部分反硝化作用，使用於有部分反硝化要求，但要求不高的場合。另一種是卡魯塞爾A/C工藝，即在氧化溝上游加設厭氧池，可提高活性污泥的沉降性能，有效控制活性污泥膨脹，出水磷的含量通常在2.0mg/l以下。以上兩種工藝一般用於現有氧化溝的改造，與標準的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動不大，相當於傳統活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。
2.4.3.合建式卡魯塞爾氧化溝
缺氧區與好氧區合建式氧化溝式美國EIMCO公司專為卡魯塞爾系統設計的一種先進的生物脫氮除磷工藝（卡魯塞爾2000型）。它的構造上的主要改進是在氧化溝內設置了一個獨立的缺氧區。缺氧區迴流渠的埠處裝有一個可調節的活門。根據出水含氮量的要求，調節活門張開程度，可控制進入缺氧區的流量。缺氧和好氧區合建式氧化溝的關鍵在與於對曝氣設備充氧量的控制，必須保證進入迴流渠處的混合液處於缺氧狀態，為反硝化創造良好環境。缺氧區內有潛水攪拌器，具有混合和維持污泥懸浮的作用。
在卡魯塞爾2000型基礎上增加前置厭氧區，可以達到脫氮除磷的目的，被稱為A2/C卡魯塞爾氧化溝。
四階段卡魯塞爾Bardenpho系統在卡魯塞爾2000型系統下游增加了第二缺氧池及再曝氣池，實現更高程度的脫氮。五階段卡魯塞爾Bardenpho系統在A2/C卡魯塞爾系統的下游增加了第二缺氧池和在曝氣池，實現更高程度的脫氮和除磷。
綜上所述，厭氧，缺氧與好氧合建的氧化溝系統可以分為三階段A2/O系統以及四、五階段Bardenpho系統，這幾個系統均是A/O系統的強化和反復，因此這種工藝的脫氮除磷效果很好，脫氮率達90%－95%。
另外，卡魯塞爾3000型氧化溝也有較好的脫氮除磷效果。在此不加以詳述。
2.4.4. 合建式一體化氧化溝
是指集曝氣、沉澱、泥水分離和污泥迴流功能為一體，無需建造單獨二沉池的氧化溝。這種氧化溝設有專門的固液分離裝置和措施。它既是連續進出水，又是合建式，且不用倒換功能，從理論上講最經濟合理，且具有很好的脫氮除磷效果。
一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優點外，還有以下獨特的優點：
①工藝流程短，構築物和設備少，不設初沉池、調節池和單獨的二沉池；
②污泥自動迴流，投資少、能耗低、佔地少、管理簡便；
③造價低，建造快，設備事故率低，運行管理工作量少；
④固液分離效果比一般二次沉澱池高，使系統在較大的流量濃度范圍內穩定運行。
一體化氧化溝的工藝特點見圖二：
氧化溝工藝 - 3 氧化溝工藝選擇的討論
1）提高中小城市污水治理率是今後污水治理領域的重點，對於規模小於10萬噸/天的中小型污水處理廠來說，氧化溝和SBR是首選工藝，目前總體來說應用最多的是氧化溝工藝，在氧化溝各種工藝中，考慮其各自的特點及污水脫氮除磷的要求，推薦中小城市使用較成熟的卡魯塞爾氧化溝.對於合建式一體化氧化溝，國內應用該工藝的污水廠已超過十餘座，其示範工程——四川新都污水處理廠己成功運行5年多，是未來氧化溝工藝發展的一個主要方向。
2）近年來，在氧化溝中嘗試使用各種綜合曝氣裝置，即採用曝氣器與水下混合器獨立運行，將氧化溝中的水流循環混合作用與曝氣傳氧作用區分開來，使氧化溝中交替出現缺氧與好氧狀態，已達到脫氮除磷目的，同時這種運行方式還能取得節能的效果。據報道，這種綜合曝氣系統已在國外得到應用，在國內也可嘗試並推廣採用這種綜合曝氣設備。
3）微孔曝氣氧化溝工藝即保留了氧化溝沿水流方向間斷曝氣和循環流動的特點，又克服了氧化溝因採用表面曝氣機而佔地面積大，充氧效率低，水流斷面流速不均，池底易沉澱等不足，不失為一種可推廣使用的工藝。
4）在土地十分緊張的地區，在取得較准確的設計參數的基礎上，可考慮使用立體式循環氧化溝。
5）在氧化溝工藝設計中，溝深的設計是一個很重要的問題，盡管水下推進器的使用使溝深有所提高，但也並非越大越好，因為有效水深的增加會引起能量模式的改變，從而需增加動力設備就不同，引起投資和運行費用的提高。不同地質情況，不同進水水質及處理要求，有不同的溝深要求。因此，每一個選用氧化溝工藝的污水廠，都因根據各種因素綜合分析以確定最佳的溝深。

H. 氧化溝的發展過程

氧化溝工藝自誕生以來，其發展過程可分為四個階段： Pasveer氧化溝當時用來處理村鎮的污水，服務人口只有340人。這是一種間歇流的處理廠，它把常規處理系統的四個主要內容合並在一個溝中完成，白天進水曝氣，夜間用作沉澱池，BOD5的去除率達到97%左右。
採用卧式表面曝氣機曝氣及推流，每隔一段時間，Pasveer氧化溝的曝氣機就需停下來，使溝內的污泥沉澱，排出處理後的出水。第一代氧化溝溝深1～2.5m，為了達到連續運行，Pasveer氧化溝發展的多種形式，設置了二沉池。這一階段的氧化溝主要是延時曝氣系統。 氧化溝因其簡易、運行管理方便等優點，自60年代以來其數量和規模不斷增長和擴大，處理能力已從300人口當量發展到目前的1000萬人口當量。處理對象也從處理生活污水發展到既能處理城市污水又能處理工業廢水。這期間，有相當多的工業廢水也相繼採用氧化溝技術進行處理的工程範例。
新一代氧化溝由於採用直徑1米的曝氣刷（Mammoth Rotor系由Passavant公司生產）和立式曝氣器（DHV公司），使氧化溝的溝深逐步擴大。使用Mammoth Rotor溝深可達3.5m，溝寬可達20m。而使用立式曝氣器的氧化溝，後來稱為Carrousel氧化溝，溝深可達4.5m。這一階段的氧化溝考慮到了硝化和反硝化（Simultaneous Nitrification/Denitrification）。 隨著氧化溝技術的發展，人們從不同的角度對氧化溝作了深入細致的研究，出現了許多種新型的氧化溝，如：
·DHV公司的Carrousel 2000型、Carrousel Dlenit型、DHV—EIMCO Carrousel氧化溝
·丹麥Kruger公司的雙溝、三溝式氧化溝
·德國Passavant公司使用Mammoth Rotor的深型氧化溝
·美國Envirex公司的Orbal多環型氧化溝
這一階段的氧化溝進一步考慮到了利用氧化溝進行除磷脫氮處理，許多新的概念被提出來，產生了許多新的設計方法。在這一時期，氧化溝出現不只是延時曝氣低負荷系統，還出現了所謂「高負荷氧化溝」、「要求硝化的氧化溝」、「要求硝化反硝化及除磷的氧化溝」及「要求污泥穩定的氧化溝」等，還有許多的新的溝型出現。 80年代初期，美國最早提出將二沉澱池直接設置在氧化溝中的一體氧化溝概念，在短短的十幾年中，這一概念在實際中得到迅速發展和應用，並顯示出極為廣闊的前景。所謂一體化氧化溝，就是充分利用氧化溝較大的容積和水面，在不影響氧化溝正常運行的情況下，通過改進氧化溝部分區域的結構或在溝內設置一定的裝置，使污水分離過程在氧化溝內完成。美國環境保護局將這一技術稱之謂革新即可選擇的（I/A）技術。
一體化氧化溝由於其中沉澱區結構形式及運行方式不同，有多種型式，例如：
1）帶溝內分離器的一體化氧化溝（BMTS式）
2）船形一體化氧化溝
3）側溝或中心島式一體化氧化溝（中國）
4）交替曝氣式氧化溝

I. 卡魯賽爾氧化溝是什麼

1967年，DVH公司綜合了常規污水處理系統和氧化溝的優點，發明了第一代Carrousel氧化溝系統。時至今日，世界范圍內有近850多個上規模的污水處理廠投入了運行。實踐證明，Carrousel氧化溝技術是二級污水處理技術中一種最可靠的技術之一。從1967年的第一座Carrousel氧化溝到今天的帶厭氧區的Carrousel3000氧化溝系統，Carrousel氧化溝發生了巨大的變化。

由圖可見，Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內循環流動。因此氧化溝具有特殊的水力學流態，既有完全混合式反應器的特點，又有推流式反應器的特點，溝內存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內水深一般為2.5～4.5m，寬深比為2:1，亦有水深達7m的，溝中水流平均速度為0.3m/s。氧化溝曝氣混合設備有表面曝氣機、曝氣轉刷或轉盤、射流曝氣器、導管式曝氣器和提升管式曝氣機等，近年來配合使用的還有水下推動器。

再給你提供一些我現場實拍的卡魯賽爾型氧化溝圖片實例。

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J. 氧化溝工藝的工藝流程

如圖所示：

氧化溝工藝處理污水的簡易技術。在反應原理上一般採用延時曝氣，保持進出水連續，不用初沉池，在溝中所產生的微生物在污泥中得到穩定的存活生長，並在污水曝氣凈化中發生反應，大大簡化了處理步驟。氧化池一般承狹長的首尾相連的環形溝渠形狀，曝氣裝置多採用表面曝氣器。

污水進入氧化溝和活性污泥充分混合，再通過曝氣裝置特定的定位作用進而產生曝氣推動，使得污水與污泥在閉合渠道內成懸浮狀態做不停的循環，污泥在循環中進一步與污水充分混合，其中微生物與有機物充分反應，然後混著污泥的污水進入二沉池，進行固液分離，使污水得到凈化。

(10)氧化溝實驗裝置擴展閱讀

氧化溝工藝的技術與活性污泥法去除有機物有相似之處，但也有自身的獨特工藝特徵，表現在以下幾個方面：

一是氧化溝可以將污水與污泥充分混合和並且推流。在一個長期的階段內呈現完全污水與污泥充分混合的特徵，而在短期呈現推流循環的特徵，氧化溝這種首尾相接的封閉環形反應器中的水流特徵有利於提高氧化能力與反應時間，實現充分反應。

二是氧化溝在溶解氧濃度梯度上區分明顯。由於曝氣設備的定位分區以及氧化溝的結構，使溝內沿水流方向存在明顯的溶解氧濃度梯度，使氧化溝內兼顧好氧區和缺氧區兩個區域，並能夠呈現出好氧區和缺氧區的交替變化的特點。

在缺氧區可以在污泥中反硝化細菌的作用下，將硝態氮還原為氮氣，在好氧區中可以進行有機物去除、硝化作用、聚磷菌吸磷等多項反應，從而實現了脫氮除磷。

三是氧化溝同時具備高能區和低能區兩個能量區。在裝置曝氣設備附近處呈現高能區，有利於氧與液體的充分混合以及氧氣的充分移動。同時，在高能區域低能區的交替與差異過程中，在環流的低能區，增加了污泥絮凝的機會，使污泥更好的呈現出懸浮狀態。

四是曝氣和推流相互混合與分離。在不斷的混合分離再混合的過程中，提高了氧化溝的污水與污泥混合的效率，加速了細菌與有機物的結合反應速度，氧化池的運行更為靈活。

解決了曝氣設備很難同時滿足曝氣量控制和推流速度大小要求的矛盾，進而大大增加了脫氮除磷效果，提高了氧化溝的處理性能。