工业废水处理第04讲氧化沟

1,氧化沟技术OxidationDitch,刘广立中山大学环境科学与工程学院,2,为什么要讲氧化沟?,3,被认为是适合发展中国家的技术工艺简单，可作为深入研究的对象氧化沟在我国应用较多,4,思考题,取活性污泥曝气池混合液500mL,盛于500mL的量筒内,半小时后的沉淀污泥量为150mL,试计算活性污泥的沉降比,曝气池中的污泥浓度为3000mg/L，求污泥指数,根据计算结果,你认为该曝气池运行是否正常?曝气池有哪几种流态？氧化沟属于何种流态？,主要内容,氧化沟的历史发展氧化沟的分类原理氧化沟的基本组成,什么是氧化沟？,氧化沟（oxidationditch）是活性污泥法一种变形工艺，一般不需要初沉池，并且通常采用延迟曝气，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”，又称“环形曝气池”。,定义：,氧化沟的发展历史,氧化沟的分类,Carrousel氧化沟交替工作式氧化沟Orbal氧化沟一体化氧化沟其他类型的氧化沟,Carrousel氧化沟,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,图1：采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟(英国ASHVale污水处理厂),Carrousel氧化沟工作原理,基本工作原理：卡鲁塞尔氧化沟系统是由多沟串联氧化沟及二沉池、污泥回流系统所组成。污水经过格栅和除砂池后，不经过预沉淀，直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。在靠近曝气区的下游为富氧区，而其上游则为低氧区，外环还可能是缺氧区，这样的氧化沟能够形成生物脱氮的环境条件。,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,图2：卡鲁塞尔氧化沟的工作原理示意图,Carrousel氧化沟历史演变,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,第一代：普通Carrousel氧化沟，以去除BOD为主要目的，并具有一定的除磷脱氮效果。,第二代：Carrousel2000氧化沟，针对排放标准对氮，磷的严格要求而发展起来的具有除磷脱氮功能的工艺。,第三代：Carrousel3000氧化沟其水深加大，减少了占地面积，同时也具备脱氮除磷的功效。,图3，Carrousel氧化沟的历史演变,Carrousel氧化沟特点,一般不需要预沉池；污泥稳定，不需消化池可直接干化；工艺稳定可靠；工艺控制简单；BOD降解率达9598，COD降解率达9095，同时具有较高的除磷脱氮的功效；Carrousel氧化沟系统采用立式低速搅拌器，沟深可增加到5m甚至8m，从而使曝气池的占地面积大大减少；Carrousel氧化沟从“田径跑道”向“同心园”式转变，池壁公用，降低了占地面积和工程造价。,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,交替工作式氧化沟,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,图4:OTV-Gruger的三沟式氧化沟(丹麦Faabborg污水处理厂),交替工作式氧化沟工作原理（1）,基本的工作原理：通过改变氧化沟的构造和操作方式，形成AO和A2O的工艺环境，从而达到生物脱氮除磷的目的。分为：单沟型、双沟型、三沟型氧化沟等技术。,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,图5：交替工作氧化沟的原理图,交替工作式氧化沟工作原理（2）,脱氮除磷基本原理：通常由两个或三个相同的氧化沟组成，这使得氧化沟周期性地处于好氧、缺氧或沉淀等工作状态。氧化沟内微生物分解过程为：好氧条件下有机物的氧化、硝化、污泥稳定和磷的吸收。缺氧条件下的反硝化、磷的释放。厌氧条件下磷的释放。,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,图6：交替工作氧化沟脱氮除磷原理,Orbal氧化沟,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,图7：Envirex公司奥贝尔氧化沟（美国南加州哥伦比亚）,Orbal氧化沟的工作原理,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,工作原理：曝气采用曝气转盘。池体由多个同心的环形沟渠组成，废水从外沟依次流入沟内，其中的有机物逐步被降解。因为各沟有机物和溶解氧不同，达到了很好的硝化/反硝化效果，实现了脱氮除磷的目的。,图8：Orbal氧化沟的原理图,一体化氧化沟,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,图9：船式一体化氧化沟（Simon-Hartley公司产品),一体化氧化沟,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,结构特点：集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独的二沉池关键设备：固液分离器优点：占地面积小。工艺流程短、投资省和管理方便。固液分离器运行稳定。,图10：一体化氧化沟的原理图,其他类型的氧化沟,射流曝气(JAC)系统，U-型氧化沟采用微孔曝气的逆流氧化沟,Carrousel氧化沟。交替工作式。Orbal氧化沟。一体化氧化沟。其他类型氧化沟。,氧化沟的特点,池体狭长，池深度较浅。曝气装置多采用表面机械曝气器。进、出水装置简单；氧化沟呈完全混合推流式。BOD负荷低，处理出水水质良好。对水温、水质和水量的变动有较强的适应性。剩余污泥产量少。污泥龄长，可达1530d。具有脱氮除磷功能。,氧化沟的基本构成,氧化沟池体氧化沟曝气设备氧化沟进出口装置导流和混合装置其他装置,氧化沟的三种曝气装置,图11：曝气转刷设备,图12:Envirex曝气转盘,图13：荷兰DHV公司表曝机,氧化沟进出口装置,图14：三沟式氧化沟可调式出水堰,导流和混合装置,图15：潜水搅拌机,图16：水下推进器,氧化沟与其他生物处理工艺的比较,表一：列出的是美国EPA对29个氧化沟处理厂与其他生物处理工艺地运行效果的比较，从数据中可知，氧化沟工艺出水水质明显比其他生物处理方法优。,氧化沟与其他生物处理工艺的比较,表二：列出的是美国EPA对29个氧化沟处理厂与其他生物处理工艺运行可靠性比较，从数据中可知，氧化沟工艺出水水质的确比其他生物处理方法优。,几点结论：,处理效果好！运行稳定！成本低！应用广泛！,好！,29,计算题,某活性污泥法污水处理厂的规模为24000m3/d，进水SS=200mg/L.初沉池的沉淀效率为60%.进入曝气池的BOD5=180mg/L，曝气池中污泥浓度为2100mgVSS/L.经6小时曝气，BOD5去除率达到90%.假定初沉污泥的含固率为5%，比重1.02；二沉池排出的剩余污泥含固率0.5%，比重1.005.活性污泥的产率系数为0.5，衰减常数为0.08d-1；曝