氧化溝脫氮除磷工藝
1傳統(tǒng)氧化溝的脫氮除磷
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。其最大的優(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(zhǔn)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最佳的生長代謝環(huán)境中，由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。
2.隨著氧化溝工藝的反展，目前，在工程應(yīng)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。
2.1奧貝爾（Orbal）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(zhuǎn)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(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0，中環(huán)為1，內(nèi)環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在4.0～4.5m,動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)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(yīng)用。
2.2卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝
2.21傳統(tǒng)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(fā)研制的。它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質(zhì)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(tǒng)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(yōu)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(qū)和上游的缺氧區(qū)，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，設(shè)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％。
2.22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(nèi)實現(xiàn)部分反硝化作用，使用于有部分反硝化要求，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(shè)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于現(xiàn)有氧化溝的改造，與標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動不大，相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。
2.23合建式卡魯塞爾氧化溝
缺氧區(qū)與好氧區(qū)合建式氧化溝式美國EIMCO公司專為卡魯塞爾系統(tǒng)設(shè)計的一種先進的生物脫氮除磷工藝（卡魯塞爾2000型）。它的構(gòu)造上的主要改進是在氧化溝內(nèi)設(shè)置了一個獨立的缺氧區(qū)。缺氧區(qū)回流渠的端口處裝有一個可調(diào)節(jié)的活門。根據(jù)出水含氮量的要求，調(diào)節(jié)活門張開程度，可控制進入缺氧區(qū)的流量。缺氧和好氧區(qū)合建式氧化溝的關(guān)鍵在與于對曝氣設(shè)備充氧量的控制，必須保證進入回流渠處的混合液處于缺氧狀態(tài)，為反硝化創(chuàng)造良好環(huán)境。缺氧區(qū)內(nèi)有潛水?dāng)嚢杵，具有混合和維持污泥懸浮的作用。
在卡魯塞爾2000型基礎(chǔ)上增加前置厭氧區(qū)，可以達到脫氮除磷的目的，被稱為A2/C卡魯塞爾氧化溝。
2.24四階段卡魯塞爾Bardenpho系統(tǒng)在卡魯塞爾2000型系統(tǒng)下游增加了第二缺氧池及再曝氣池，實現(xiàn)更高程度的脫氮。五階段卡魯塞爾Bardenpho系統(tǒng)在A2/C卡魯塞爾系統(tǒng)的下游增加了第二缺氧池和在曝氣池，實現(xiàn)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(tǒng)可以分為三階段A2/O系統(tǒng)以及四、五階段Bardenpho系統(tǒng)，這幾個系統(tǒng)均是A/O系統(tǒng)的強化和反復(fù)，因此這種工藝的脫氮除磷效果很好，脫氮率達90%－95%。
2.3 DE型、T型氧化溝脫氮工藝
DE型氧化溝為雙溝系統(tǒng)，T型氧化溝為三溝系統(tǒng)，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(zhuǎn)刷的調(diào)速，在溝中創(chuàng)造交替的硝化，反硝化條件，以達到脫氮的目的。其不同之處在于DE型氧化溝系統(tǒng)是二沉池與氧化溝分建，有獨立的污泥回流系統(tǒng)；而T型氧化溝的兩側(cè)溝輪流作為沉淀池。
2.4合建式一體化氧化溝
是指集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體，無需建造單獨二沉池的氧化溝。這種氧化溝設(shè)有專門的固液分離裝置和措施。它既是連續(xù)進出水，又是合建式，且不用倒換功能，從理論上講最經(jīng)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(yōu)點外，還有以下獨特的優(yōu)點：
①工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池；
②污泥自動回流，投資少、能耗低、占地少、管理簡便；
③造價低，建造快，設(shè)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淀池高，使系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。
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