三种交替式氧化沟介绍

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交替式氧化沟是由丹麦Kruger公司创建的，有二池和三池交替工作的两种情况。包括D型、DE型、T型和VR型氧化沟。下面介绍D型、DE型和VR型三种交替式氧化沟。

（一）D型氧化沟

D型氧化沟由容积相同的A、B池组成，串联运行，轮流作为曝气池和沉淀池，一般以8h为一个运行周期。此种系统可获得优质的出水和稳定的污泥，同样不需设污泥回流系统，缺点是曝气转刷的利用率仅为37.5%。D型氧化沟示意图见下图。

                               
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交替工作的氧化沟（D型）

1—沉砂池；2—曝气转刷；3—出水堰；4—排泥管；5—污泥井；6—氧化沟

（二）DE型氧化沟

在双沟式 ( D型）氧化沟基础上考虑除磷脱氮功能，故在氧化沟前后分别增设厌氧池和沉淀池，此种类型称为DE氧化沟。西安市北石桥污水处理厂处理工艺采用DE 型氧化沟处理系统，其处理工艺流程示意图如下图所示。

                               
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DE型氧化沟处理系统工艺流程示意图

1.DE型氧化沟生物脱氮除磷过程

西安市北石桥污水处理厂DE型氧化沟生物脱氮除磷运行过程过程分为四个阶段，如图下所示。运行一个周期为240min,各阶段的情况如下：

                               
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DE型氧化沟生物脱氮除磷运行的四个阶段

阶段1:

1＃氧化沟进水，进水时间为15min,不曝气，这时1#氧化沟处于反硝化状态， 而2#氧化沟处于曝气硝化状态；

阶段2:

1＃氧化沟进水，而曝气器曝气开启；2＃氧化沟排水。同时也进行曝气，这阶段，两沟同处千硝化状态。

阶段3:

2＃氧化沟进水，进水时间为15min,不曝气，2＃氧化沟处于反硝化状态，而1＃氧化沟处于曝气硝化状态；

阶段4:

2#氧化沟进水，曝气器曝气开启；1#氧化沟排水，同时也进行曝气，这阶段， 两沟同处于硝化状态。

从上述运行过程来看，沟Ⅰ和沟Ⅱ交替出水，当沟中转刷低速运行时进行反硝化作用和磷的释放，高速运行时进行硝化作用和磷的吸收。通过适当调节处理过程的不同阶段，则可以得到低浓度的磷和低浓度硝酸盐、氨氮的排水，典型的生物脱氮除磷持续时间为4~8h。

2. DE型氧化沟生物脱氮、除磷工艺设计

氧化沟的处理能力取决于污水温度和沟内活性污泥的浓度。工艺设计通常是依据进水中污染物负荷、污泥龄、污泥负荷F/M和污水温度等。设计污泥龄、F/M和水温气者之间有一定的关系，如下表所示。     

温度/℃	5	10	15	20
泥龄/d	20	12	8	4
污泥负荷 （F/M）/[kgBOD5/(kgMLSS·d)]	0.06	0.10	0.15	0.20

污水温度、泥龄、污泥负荷之间的关系表

从表中可以看出，污水温度、泥龄、污泥负荷存在一定的关系，温度高，泥龄短，污泥负荷可以大一些选择。反之则泥龄长，污泥负荷需选择小一些。DE型氧化沟工艺适用范围广，不仅适用于大型污水处理厂，也可用于中小型城镇或居住区污水的处理。

3.应用

1)工程概况

西安市北石桥污水处理厂一期工程设计规模15万m3/d,接纳的污水为工业企业生产废水和居住区生活污水，其比例为7:3左右。

2)水质与工艺流程

进、出厂水水质指标如下：

进水：BOD5=180mg/L、SS=255mg/L、COD=400mg/L、NH3-N=32mg/L;出水：BOD5≤20mg/L、SS≤20mg/L、COD≤100mg/L、NH3-N≤15mg/L(T > 12℃)。

3)主要构筑物设计

(1)污水提升泵房

污水提升泵房安装立式污水泵共计8台，单台流量分别为2200m3/h、3045m3/h。泵前设有粗格栅一道两台，间隙20mm。

(2)细格栅

格栅间与沉砂池合建，长9. 6m，宽11. 3m, 共二层，一层为鼓风机间（沉砂池曝气用），二层安装6台IK501型弧型格栅，每台宽度1. 05m。栅条间隙10mm, 自动清渣。电机功率0.55kW,二层设事故平板格栅1台，宽度1.1m,手动清渣，间隙50mm,设U320型无轴螺旋输送机1台，长度10.5m,直径285mm,电机功率3kW, 用于将格棚浮渣送出池外。

(3)曝气沉砂池

曝气沉砂池1座2格，长57.3m,每格宽5.5m。水力停留时间7. 8min,沉砂池上设有长度11m桥式除砂机1台；桥上配有淹没式砂泵2台，功率2kW,将池底沉砂抽送入集砂槽，并经砂水分离器(40m3/h)脱水后装入槽车运出。沉砂池表面浮渣由桥上刮渣板刮人浮渣井，井中浮渣由螺旋输送器送至池外容器。曝气沉砂池水气比0.1~0.2,采用RS101型鼓风机，2台，每台额定风量1200m3/h,功率37kW。

(4)选择池与氧化沟

选择池1座2格，每格长12m,宽12,有效水深5m,设有480型混合搅器2套，功率5.5kW,DC35型出水调节堰6套，宽5m,分别与氧化沟的6个池连通。堰板调节由控制室按运行阶段控制，电机功率0. 55kW。

氧化沟为2组容积相等交替运行的生物池，每组3共3座6池，每个池宽22m, 长116.5m,有效水深4.5m,设计污泥负荷为0. 09kgBOD5/(kgMLSS•d), MLSS=4.5g/L, 泥龄11d;标准状态下需氧批为3542kgO2/h,设有Maxi9型转刷共60套，直径 1000mm,长度9m,转速73r/min,电机功率45kW,标准状态下充氧能力67kgO2/h;氧化沟设有SK4430淹没式搅拌器18台，功率4.0kW,以保证氧化沟在缺氧状态下（转刷停止运转）混合液将不致发生沉淀；氧化沟出水设有DC35型可调节堰板12套，宽5m。全部设备由中心控制室按预定程序集中控制，以保证氧化沟系统始终处于良好的工作状况。

(5)二沉池

共6座，每座盲径40m,采用中心进水、周边出水辐流式沉淀池，每池设有φ40型刮泥机1台，设计水力负荷1.02m3/(m2•h),停留时间4.7h,回流污泥量6300m3/h,回流比80%。

(6)污泥泵房

活性污泥回流与剩余污泥排放分别采用CP3300型和CP3085型淹没式潜水泵各6台，每座二沉池两种型号的泵各1台，设计污泥泵房3座，分别建于两座二沉池之间，宽4m,长13. 6m,采用地下式钢筋混凝土结构。回流污泥泵Q=1500m3/h, H=6m,电机功率37kW;剩余污泥泵Q=35m3/h,H=6m,电机功率2.2kW。

(7)消毒接触池与加氯间

处理水加液氯消毒，加氯量为4~10mg/L,加氯间设有真空加氯机（美国WT公司生产）2台及其他相应附属设备。接触池设计有效容积2583m3,池长41m,宽21m,分为7格，每格3m有效水深3m。

(8)污泥浓缩池

二沉池排出的剩余污泥蜇为2800m3/h,含水率99. 1%。设计污泥浓缩2座，每座直径21m,池中安装栅栏式污泥搅拌和刮泥机，配备DP3085潜水污泥提升泵1台，Q=60m3/h,H=4.5m,功率2kW。剩余污泥由二沉池排出后经污泥浓缩池浓缩，使其含水率由99. 1%浓缩至96%~97%,经均质池后至污泥脱水机房机械脱水。

(9)均质池

浓缩污泥由提升泵送至匀质池贮存。均质池容积250m3,直径为7m,深度6.5m, 为防止污泥沉淀配备POP –Ⅰ型水下搅拌器1台，功率5.5kW。

(10)污泥脱水机与配套设施

采用2m带宽带式压滤机2台，单台负荷16~21m3/h (含固率2%~4%),其他附属设备如下：偏心螺杆式污泥投配泵3台，Q=10~25m3/h,电机功率4kW;SV型自动聚合物投加设备1套，投加量5~6kg/h;中285型无轴螺旋输送机4台，长度为 10m与5m各2台；高压冲洗泵3台，Q=10m3/h,功率3.7kW。这些设备分别与压滤机配套。脱水后泥饼含水率78%~80%,脱水泥饼约120m3/d左右。

（三）VR型氧化沟脱氮工艺

VR型氧化沟是将曝气沟渠分为A、B两部分，其间有单向活拍门相连。VR 型氧化沟利用定时改变曝气转刷的旋转方向，以改变沟渠中的水流方向，使A、B两部分交替地作为曝气区和沉淀区，因此不需设二沉池和污泥回流系统，其示意图如下图所示。

                               
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VR型氧化沟示意图

①、②为单向活拍门

③、④为可启闭的出水堰

当曝气器顺时针旋转时，拍门①通过水流压力自动关闭，拍门②会被水流冲开，外侧池体作为曝气池使用，内侧池体作为沉淀池使用，出水堰③工作；当曝气器逆时针旋转时，内侧池体作为曝气池使用，外侧池体作为沉淀池使用，出水堰④工作。

交替式氧化沟在脱氮效果上良好，为了达到除磷效果，通常在氧化沟前设置相应的厌氧区或构筑物或改变其运行方式。据国内外实际运行经验，VR型氧化沟工艺如果能控制好运行，也可以取得很好的脱氮除磷效果的。

来源：易净水网