一、氧化溝的特點

1、氧化溝的工藝特點

(1)簡化了預(yù)處理 氧化溝水力停留時間和污泥齡比一般生物處理法廠，懸浮有機物可與溶解性有機物同時得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可不設(shè)初沉池，污泥不需要進行厭氧消化。

(2)占地面積少 因為在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有時還省略了二沉池和污泥回流裝置，使污水廠總占地面積不僅沒有增大，相反還可縮小。

(3)具有推流式流態(tài)的特征 氧化溝具有推流特性，使得溶解氧濃度在沿池長方向形成濃度梯度，形成好氧、缺氧和厭氧條件。通過對系統(tǒng)合理的設(shè)計與控制，可以取得較好的脫氮除磷效果。

(4)簡化了工藝 將氧化溝和二沉池合建為一體式氧化溝，以及近年來發(fā)展的交替工作的氧化溝，可不用二沉池，從而使處理流程更為簡化。

2、氧化溝的技術(shù)特點

(1)構(gòu)造形式的多樣性 氧化溝溝的基本形式呈封閉的溝渠形，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，可以是單溝或多溝，多溝系統(tǒng)可以是一組同心的互相連通的溝渠(如奧貝爾氧化溝)，也可以是互相平行、尺寸相同的一組溝渠(如三溝式氧化溝)，有與二沉池分建的氧化溝，也有合建的氧化溝。

(2)氧化溝的曝氣設(shè)備的多樣性 常用的曝氣裝置有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤和微孔曝氣等。

(3)曝氣強度的可調(diào)節(jié)形 氧化溝的曝氣強度可以調(diào)節(jié)，其一式通過出水溢流堰調(diào)節(jié)堰的高度改變溝渠內(nèi)水深，進而改變曝氣裝置的淹沒深度，改變氧量已適應(yīng)運行的需要。淹沒深度的變化對于曝氣設(shè)備的推動力也會產(chǎn)生影響，從而也可對水的流速起一定的調(diào)節(jié)作用。其二式通過曝氣器的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)整曝氣強度和推動力。

二、各類型氧化溝特點

卡魯塞爾(Carroussel)氧化溝

卡魯塞爾氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制。它是一個由多渠串聯(lián)組成的氧化溝系統(tǒng)。廢水與活性污泥的混合液在氧化溝中不停地流動，在溝的一端設(shè)置曝氣器，使系統(tǒng)中形成好氧區(qū)和缺氧區(qū)，使其具有生物脫氮的處理功能?？斎麪栄趸瘻系陌l(fā)展經(jīng)歷了普通卡魯塞爾氧化溝、卡魯塞爾2000氧化溝和卡魯塞爾3000氧化溝三個階段[4]。

在普通卡魯塞爾氧化溝工藝中，污水經(jīng)過格柵和沉砂池后，不經(jīng)過預(yù)沉池，直接于回流污泥一起進入氧化溝系統(tǒng)。BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化和反硝化作用發(fā)生在同一池中。

卡魯塞爾2000氧化溝系統(tǒng)是由美國鹽湖城EIMCO公司研制的一種具有內(nèi)部前置反硝化功能的氧化溝工藝。該工藝運行過程中，借助于安裝在反硝化區(qū)的螺旋槳將混合液循環(huán)至前置前置反硝化區(qū)(不需循環(huán)泵)。前置反硝化區(qū)的容積一般為總?cè)莘e的10﹪左右。反硝化菌利用污水中的有機物和回流混合液中硝酸鹽和亞硝酸鹽進行反硝化，由于混合液的大量回流混合，同時利用氧化溝內(nèi)曝氣所獲得的兩會各硝化效果，該工藝使氧化溝脫氮功能得到加強。聚磷菌的釋放磷和過量吸收磷過程又可以實現(xiàn)污水中磷的去除。

卡魯塞爾3000氧化溝又稱深型卡魯塞爾氧化溝系統(tǒng)，水深可達7.5-8m。該系統(tǒng)是在卡魯塞爾氧化溝2000系統(tǒng)前再加上一個生物選擇區(qū)，該生物選擇區(qū)是利用高有機負荷篩選菌種，抑制絲狀菌的增長，提高各誤認為的去除率。除了比普通卡魯塞爾氧化溝深外，其獨特的圓形纏繞式設(shè)計還可降低建設(shè)成本和減少污水廠土地占用。

奧貝爾(Orbal)氧化溝

奧貝爾氧化溝工藝是由南非的休斯曼(Huisman)設(shè)想開發(fā)，后轉(zhuǎn)讓給美國的Envirex公司，該公司于1970年開始將它投放市場。奧貝爾氧化溝一般由3條同心園形或橢圓形渠道組成，各渠道之間相通，進水先引入最外的渠道，在其中不斷循環(huán)的同時，依次進入下一個渠道，相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)在一起，然后從中心的渠道排出。曝氣設(shè)備多采用曝氣轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的數(shù)量取決于渠內(nèi)的溶解氧量。水深可采用2-3.6m，并保持溝底流速為0.3-0.9m/s。

在三條渠道系統(tǒng)中，從外到內(nèi)，首渠的容積為總?cè)莘e的50﹪-55﹪;第二渠為30﹪-35﹪;第三渠為15﹪-20﹪。運行時，應(yīng)保持首渠、第二、第三渠的溶解氧分別為0mg/L、1 mg/L、2 mg/L。首渠中可同時進行硝化和反硝化，其中硝化的程度取決于供氧量。由于首條渠道中氧的吸收率通常很高，一次可在該段反應(yīng)池中提供90﹪的供氧量，仍可把溶解氧的含量保持在0 mg/L的水平上。在以后的幾條渠道中，氧的吸收率比較低，因此，盡管反應(yīng)池中的供養(yǎng)量較低，溶解氧的含量卻可以保持較高的水平。

交替式工作氧化溝

交替式工作氧化溝是由丹麥克魯格(Kruger)公司研制，該工藝造價低，易于維護，通常有雙溝交替和三溝交替(T型氧化溝)的氧化溝系統(tǒng)和半交替工作式氧化溝。

雙溝式氧化溝

雙溝交替氧化溝兩池體積相同，水流相通，以保證兩池的水深相等，不設(shè)二沉池。通過曝氣轉(zhuǎn)刷的旋轉(zhuǎn)方向來使兩部分交替作為曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。處理過程中，進水和出水都是連續(xù)的，但曝氣轉(zhuǎn)刷的工作則是間歇的，其在單個工作周期的利用率僅為40﹪左右。目前雙溝式氧化溝雖然得到了廣泛的應(yīng)用，但其設(shè)備利用率差的缺點制約了其發(fā)展。

三溝式氧化溝

三溝式氧化溝(T型氧化溝)是由三個相同的氧化溝組建在一起作為一個單元運行，三個氧化溝之間相互雙雙聯(lián)通，每個池都配有可供污水和環(huán)流(混合)的轉(zhuǎn)刷，每池的進口均與經(jīng)格柵和沉砂池處理的出水通過配水井相連接，兩側(cè)氧化溝可起曝氣和沉淀雙重作用中間的池子則維持連續(xù)曝氣，曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率可提高到60﹪左右。三溝式氧化溝可通過改變曝氣轉(zhuǎn)刷的運轉(zhuǎn)速度，來控制池內(nèi)的缺氧、好氧狀態(tài)，從而取得較好的脫氮效果。依靠三池工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,還可以免除污泥回流和混合液回流,從而使運行費用大大節(jié)省。但三溝由于進、出水交替運行,所以各溝中的活性污泥量在不斷變化,存在明顯的污泥遷移現(xiàn)象。同時,在同一溝內(nèi)由于污泥遷移、污泥濃度有規(guī)律地變化必然導(dǎo)致溶解氧也產(chǎn)生規(guī)模性地變化。此外,三溝式氧化溝工藝還存在容積利用率低、除磷效率不高等缺點,所以對三溝式氧化溝的設(shè)計和運行管理時要考慮沉淀時間、排泥方式等參數(shù)的影響。

半交替工作式氧化溝

半交替工作式氧化溝兼具連續(xù)工作式和交替工作的特點。首先，該類氧化溝系統(tǒng)設(shè)有單獨的二沉池，可實現(xiàn)曝氣和沉淀完全分離。其次，與D型氧化溝不同的是：根據(jù)需要，氧化溝可分別處于不同的工作狀態(tài)，使之具有交替工作式運行的靈活特點，特別是用于脫氮。最典型的半交替工作式氧化溝式DE型氧化溝。

DE型氧化溝工藝是專為生物脫氮而開發(fā)的，它不同于D型氧化溝之處在于其有獨立的二沉池及回流污泥系統(tǒng)，氧化溝內(nèi)交替進行硝化與反硝化。在DE型氧化溝前增設(shè)一厭氧池，可達到同時脫氮、除磷的效果。

一體化氧化溝(Integrated oxidation ditch)

一體化氧化溝又稱合建式氧化溝，是指集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體，無需建造單獨的氧化溝。一體化氧化溝的優(yōu)點是不必設(shè)單獨的二沉池，工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，所以投資省，占地少。此外污泥可在系統(tǒng)內(nèi)自動回流，無需回流泵和設(shè)置回流泵站，因此能耗低，管理簡便容易。但由于溝內(nèi)需要設(shè)分區(qū)，或增設(shè)側(cè)渠，使氧化溝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，造成檢修不便。