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氧化沟污水处理新技术
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2002年9月工业水处理Sep.,2002
第22卷第9期IndustrialWaterTreatmentVol.22No.9
氧化沟污水处理新技术
高云,常爱玲,胡志光
（华北电力大学环境工程系,河北保定 071003）
[摘要]简述了氧化沟的发展过程,重点介绍了国外两种新型的工艺———三槽式氧化沟和船形沟内澄清池氧化
沟的基本结构、工艺特点等,以供设计选用参考,并讨论了我国的生物膜氧化沟,指出它是一种很有发展前景的工
艺。
[关键词]氧化沟;污水处理;生物膜
（）
[中图分类号]X703 [文献标识码]A [文章编号]1005-829X200209-0016-03
Newdevelopmentofoxidationditchwastewatertreatment
GAOYun,CHANGAiling,HUZhiguang
（）
DepartmentofEnvironmentalEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,China
Abstract:
Developmentofoxidationditchissummarized.Thebasicconstructionandtechnologicalfeaturesofthe
twonewprocessesabroadtripleoxidationditchandboatshapedIntraChannelClariferoxidationditch,arein
troduced,availableforreferencetodomesticdesignandselection.Inaddition,theprocessofthecombinationof
biomembraneandoxidationditchinChinaisdiscussed.Itisapromisingtechnology.
Keywords:
oxidationditch;wastewatertreatment;biomembrane
在污水处理技术中,生物技术占据极其重要的厂。
位置,至今人们已经开创了许多污水生物处理的技 我国自20世纪80年代起,也相继采用氧化沟
术和工艺,其中氧化沟就是重要处理技术之一。
氧技术处理城市污水,如邯郸市东污水处理厂、桂林市
化沟又名连续循环曝气池,它是活性污泥法的一种东污水处理厂、珠海市香洲水质净化厂等城市污水
变型。
处理厂都采用此工艺。
建成投入运行后,均取得了
氧化沟法是1950年由荷兰公共卫生研究所研良好的处理效果,出水BOD5一般为10mg/L左右,
究成功的〔1〕。
1954年第一座氧化沟污水处理厂在被普遍认为是一种工艺流程简单、运行管理方便、处
荷兰伏肖汀镇建成,服务人口为360人。
该处理厂理效果稳定、基建投资和运行费用较低且具有较强
将曝气、沉淀、污泥稳定处理过程集中于一体,BOD5竞争力的二级处理工艺。
但是我国对氧化沟技术的
去除率可高达97%左右。
经过三十多年的使用、研研究不够成熟,对许多国际上常用的氧化沟工艺如
究、开发和改进,氧化沟系统在池形、结构、运行方奥贝尔、三槽式、船形等,仅引进国外的技术设备,缺
式、曝气装置、处理规模、适用范围等方面得到了长乏系统的研究与总结,也缺乏实际操作、运行、控制
足的进步,而今已成为欧洲、大洋洲、南非和北美洲经验。
下面介绍国际上最先进的三槽式和船形沟内
广泛使用的一种重要的污水生化处理技术。
截止澄清池氧化沟工艺,目的是为了深入地了解该工艺,
1986年,仅北美已建有500多座氧化沟污水处理使其适合国内的需要且能最大限度的发挥功效。
modifiedASM2dforthesimulationofSBRprocesses[J].Wat.Sic.systemforbiologicalnutrientremoval[J].Wat.Sic.Tech.,
Tech.,2001,43（3）:
69—76.2001,43（3）:
215—222.
[13]MikoseJ,etal.Useofcomputersimulationforcyclelengthad[16]朱明权利用COD指标进行活性污泥法系统的设计[J].中国
justmentinsequencingbatchreactor[J].Wat.Sic.Tech.,2001,给水排水,1999,15
（2）:
18—24.
43（3）:
61—68.
（）
[14]NovákLL,etal.Dynamicmathematicalmodelingofsequencing[作者简介]赵耘挚1976— ,1999年毕业于河北科技大学环境
batchreactorswithaeratedandmixedfillingperiod[J].Wat.Sic.科学与工程系,在读硕士研究生。
Tech.,1997,35
（1）:
105—112.[收稿日期]2002-04-03
[15]WuW,etal.SimulationandapplicationofanovelmodifiedSBR
—16—
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工业水处理2002-09,22（9） 氧化沟污水处理新技术
（
1 三槽式氧化沟的沉淀池。
运行过程中,该沉淀池犹如一条船其外
）
三槽式氧化沟是由丹麦工业大学和克鲁格工程形亦如船形“悬浮”在水中,在其底部均匀地设置许
公司开发的,它是与电脑技术相结合的产物,是一种多小型的污泥斗,起到迅速分离、浓缩和回流污泥的
连续运行的大型氧化沟系统〔2〕。
它分三条沟,每沟作用。
沉淀下来的污泥可直接回流到沉淀池底部的
间设一过水孔,中沟作曝气区,两条侧沟根据运行方氧化沟中。
污泥回流所需的动力由水流经船底部及
式作曝气、沉淀交替使用。
三条沟都配置一定数量其周围时因水流速度的增加所提供的流速头及“船”
的曝气转刷,中沟转刷少于两条侧沟。
两条侧沟末本身的阻力损失提供;氧化沟的混合液通过船形澄
端配置多个出水堰门。
氧化沟前设有一座配水井,清池的尾部进入池内并由池的出水堰出水。
这种氧
（）
三根进水管分别接通三条沟。
剩余污泥从中沟以混化沟工艺具有以下几方面特点:
1投资费用低。
根
合液的形式由泵排出。
根据运行模式,两条侧沟轮据美国环保局的统计资料表明,与采用沉淀池的氧
流作曝气沟和沉淀沟,每条氧化沟内设有一个溶解化沟工艺相比,此工艺可节省投资费用21%左右;
氧探头,可根据溶解氧的设定范围,通过转刷的运行
（2）能耗低。
由于船形氧化沟系统不需要整套的污
（）
状况自动控制。
各堰的开与闭和沟内的鼓风与混合泥回流系统刮泥装置及回流泵,因而其能耗可节
实现自动控制,使各沟内能完成专门的处理目的,这省10%～20%;（3）占地面积小。
船形氧化沟工艺B
样就融汇了氧化沟工艺、间歇式及多级串联活性污-ICC的设计参数见表1。
泥法工艺的特点〔3〕。
三槽式氧化沟按好氧、缺氧、
沉淀三种不同的工艺条件运行,所以除了有一般氧
化沟的抗冲击负荷、不易发生短流等优点外,又不需
另建沉淀池,污泥也不用回流,管理更方便。
整个工
艺根据输入的运行模式,由PLC系统自动控制和切
换。
但三槽式氧化沟也有其缺点,如面积利用率低,
对设备的质量要求高,工艺设计以及与其配套的运
行方式也存在着需要改进的地方。
我国自20世纪图1 船形沟内澄清池氧化沟
90年代初推广应用以来,就对其进行不断的研究和表1 氧化沟工艺的设计参数
改进,形成了自己的特色。
如在张家港市污水处理设计参数范围
进水BOD5质量浓度/（mg·L-1）100～400
厂设计中,将氧化沟进水端池边拉平,用池外两个三-1
混合液悬浮固体质量浓度/（mg·L）1000～3000
角形池子代替原先分设的配水井直接配水,使平面食料比0.06～0.1
布置更加简单,投资更省;又如在常熟市城北污水处固体停留时间/d20～30
理厂的设计中,根据自身特点,从生物脱N除P的温度/℃10～25
溶解氧质量浓度/（mg·L-1）2.0～2.5
机理考虑,把中沟排泥改为侧沟排泥,使P的去除pH6.5～8.5
〔4〕-1
率达到了89%,比原设计的65%提高了24%。
沟内水流速度/（cm·s）21～36.6
2 船形沟内澄清池氧化沟有机负荷/（kg·m-3·d-1）112.1～240.3
污泥容积指数/（mg·L-1）50～100
船形沟内澄清池是美国联合工业公司在总结众-1
区域沉降速度/（m·h）4.57～7.62
多氧化沟工艺技术及深入研究的基础上,开发的新
〔5〕3 生物膜氧化沟
型氧化沟工艺。
与传统氧化沟工艺的不同之处
三十多年来,由于氧化沟具有处理流程简单、出
在于,此氧化沟工艺运行过程所需的泥水分离、污泥
水水质好、稳定性高、基建投资省、运行费用低等诸
回流及出水控制等过程是通过船形沟内澄清池一体
多优点,氧化沟技术得到了迅猛发展。
但氧化沟也
化完成的。
这种氧化沟具有投资费用省、能耗低、占
有其缺点,特别是其常用BOD5容积负荷为0.2～
地面积小等优点。
它已在美国及其他国家获得了专
0.4kg/（m3·d）,与传统活性污泥法的BOD5容积负
利。
在不长的时间内已得到了快速的推广应用。
目
荷为0.4～0.9kg/（m3·d）相比较低,而且氧化沟也
前已有120座这种氧化沟工艺在运行之中。
属于活性污泥法的一种,同样也存在污泥上浮问题。
（）
船形沟内澄清池氧化沟见图1是一种用不锈
（）
为了解决此类问题出现了生物膜氧化沟见图2,
（）
钢板如304不锈钢制作并一体化安装在氧化沟内
—17—
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专论与综述 工业水处理2002-09,22（9）
它是在普通氧化沟内放置合适填料,使之成为活性 何太江、陈吕军等通过生物膜氧化沟和普通氧
污泥法与生物膜法相结合的混合污水处理工艺。
化沟的清水实验,得出第二性软性填料为最佳填料,
与水流方向平行安装为最佳安装方式。
通过污水实
验,得到了如下结论:
生物膜氧化沟在水力停留时间
为12h和24h时,对N的去除效果明显优于普通
（）
氧化沟见表2,对COD、SS的去除效果相当接近
（见表3）;生物膜氧化沟的悬浮固体沉降性能优于
（）
普通氧化沟见表4,易于管理;生物膜氧化沟低于
图2 生物膜氧化沟普通氧化沟污水处理厂在沉淀池和污水回流系统方
面的建设投资〔6〕。
表2 生物膜氧化沟和普通氧化沟对N的去除率
进水N质量浓度/（mg·L-1）出水N质量浓度/（mg·L-1）平均N去除率/%
氧化沟种类
12h24h12h24h12h24h
普通氧化沟11.49～19.019.34～29.010.66～17.6318.80～28.207.22.8
生物膜氧化沟11.49～19.019.34～29.02.36～11.7217.7～25.843.310.7
表3 生物膜氧化沟和普通氧化沟对COD、SS的去除率
进水平均COD/出水平均COD/平均COD进水平均SS/出水平均SS/平均SS
氧化沟（mg·L-1）（mg·L-1）去除率/%（mg·L-1）（mg·L-1）去除率/%
种类
12h24h12h24h12h24h12h24h12h24h12h24h
普通氧化沟59440625.02994.492.118414528.02084.084.7
生物膜氧化沟59440624.632.794.392.118414524.927.985.776.6
表4 生物膜氧化沟和普通氧化沟情。
目前,国内采用氧化沟处理工艺的污水处理厂
污泥质量浓度及污泥指数在逐渐增多,因此,合理选择氧化沟的设计工艺,研
混合液悬浮固体混合液悬浮固体污泥究氧化沟污水处理新技术,对提高污水处理能力、节
氧化沟种类平均质量浓度/（g·L-1）指数均值/（mg·L-1）省投资和降低运行费用均具有重要意义。
12h24h12h24h
普通氧化沟3.283.08215.0267.4[参考文献]
生物膜氧化沟2.461.83175.9109.0
[1]庞真勇氧化沟污水处理技术展望[J].环境科学与技术,1999,
4 结论
（4）:
40—41.
（）
1三槽式氧化沟具有出水水质好,运行管理方[2]任周鸣三槽式氧化沟的特点和工艺控制[J].环境污染与防治,
便等优点,已成为国内外城市污水处理的主要工艺1999,21
（1）:
25—27.
之一。
我国在此基础上,针对具体情况,对其进行改[3]MarkJTetreault,BjrnRusten,ArthurHBenedict,etal.Assess
进,使除P效果得到了明显的提高,且平面布置更mentofphrasedisolationditchtechnologies[J].JWPCF,1987,59
（9）:
833—840.
简单,投资更省。
[4]王泮祥,钱雪明改进型三槽式氧化沟的设计及其优化运行[J].
（）
2船形沟内澄清池氧化沟是一种新型的氧化
中国给水排水,2001,17（8）:
39—42.
沟工艺,具有投资省、占地小、能耗低等特点,但我国[5]沉耀良,王宝贞废水生物处理新技术———理论与应用[M].北
还处于起步阶段,有待于进一步研究开发,使之逐步京:
中国环境科学出版社,1999:
326.
国产化。
[6]何太江,陈吕军,钱易生物膜氧化沟污水处理性能的研究[J].
环境污染与防治,1996,18
（2）:
7—11.
（）
3生物膜氧化沟是活性污泥法与生物膜法相
结合的工艺,克服了活性污泥法的缺点,改进了氧化
（）
[作者简介]高云1977— ,华北电力大学环境工程系在读研究
沟工艺。
它是具有发展前途的一种工艺。
生。
联系电话:
（0312）5024951-2741。
（）[收稿日期]2002-06-23（修改稿）
4氧化沟工艺是一种处理效率高,投资费用
低,运行稳定可靠的处理技术,尤其适合于我国的国
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