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大同地理式污水處理設(shè)備氧化溝的技術(shù)特點
氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池(Cintinuous?Loop?Reator,簡稱CLR)作生物反應(yīng)池,混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進行連續(xù)循環(huán),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(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度,從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環(huán)。
氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進出水裝置、導流和混合設(shè)備組成,溝體的平面形狀一般呈環(huán)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。
氧化溝法由于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(tǒng)活性污泥法,可以省略調(diào)節(jié)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(jié)合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置,是式氧化溝具有*水力學特征和大同地理式污水處理設(shè)備工作特性:
(1)氧化溝結(jié)合推流和*混合的特點,有力于克服短流和提高緩沖能力,通常在氧化溝曝氣區(qū)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(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散,混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣,氧化溝在短期內(nèi)(如一個循環(huán))呈推流狀態(tài),而在*內(nèi)(如多次循環(huán))又呈混合狀態(tài)。這兩者的結(jié)合,即使入流至少經(jīng)歷一個循環(huán)而基本杜絕短流,又可以提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積,必須保證溝內(nèi)足夠的流速(一般平均流速大于0.3m/s),而污水在溝內(nèi)的停留時間又較長,這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量(一般是污水進水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍),進入溝內(nèi)污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋,因此氧化溝系統(tǒng)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,特別適用于硝化-反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是*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(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高,然后沿溝長逐步下降,出現(xiàn)明顯的濃度梯度,到下游區(qū)溶解氧濃度就很低,基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設(shè)計可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實現(xiàn)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堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學藥品數(shù)量。
(3)氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備,有利于氧的傳質(zhì),液體混合和污泥絮凝。傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為20-30瓦/米3,平均速度梯度G大于100秒-1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混合,而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當混合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達好氧區(qū)后期,平均速度梯度G小于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(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速,對于維持循環(huán)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(tǒng)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(tài)。據(jù)國外的一些報道,氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低20%-30%。
另外,據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)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(zhì)好,工藝可靠性強;基建投資省,運行費用低等特點。
氧化溝脫氮除磷工藝
傳統(tǒng)氧化溝的脫氮,主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性,通過合理的設(shè)計,使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū),從而達到脫氮的目的。其zui大的優(yōu)點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現(xiàn)有機物和總氮的去除,因此是非常經(jīng)濟的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準確地加以控制,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(tǒng)的單溝式氧化溝中,微生物在好氧-缺氧-好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于*的生長代謝環(huán)境中,由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。
脫氮除磷工藝氧化溝類型
嚴格地說,氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展,它早已超出原先的實踐范圍,出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝。
按照運行方式,脫氮除磷工藝氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。
連續(xù)工作式氧化溝,如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝及其改進型、奧貝爾(Orbal)氧化溝及其改進型。奧貝爾氧化溝在我國應(yīng)用比較多,這些氧化溝通過設(shè)置適當?shù)娜毖醵巍捬醵?、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。
交替工作式氧化溝一般采用合建式,多采用轉(zhuǎn)刷曝氣,不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式,交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點,可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停,既可以節(jié)約能源,又可以實現(xiàn)*的除磷脫氮效果。