氧化溝又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池,污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動(dòng),因此實(shí)質(zhì)上是傳統(tǒng)活性污泥法一種改型,一般不需要設(shè)置
初沉池,并且經(jīng)常采用延時(shí)曝氣,其基本形式平面示意見圖3- [#]8。
與傳統(tǒng)活性污泥法相比,氧化溝池體狹長(zhǎng)(可達(dá)數(shù)十米,甚至上百米),溝渠形狀呈圓形或楠圓形,分單溝系統(tǒng)或多溝系統(tǒng)。
泥齡可長(zhǎng)達(dá)15~30d,是傳統(tǒng)活性污泥法的3~6倍,污泥中可存活增殖世代時(shí)間較長(zhǎng)的細(xì)菌(如硝化菌),其中可能產(chǎn)生硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)。進(jìn)水負(fù)荷較低,只有0.05~ [#].15kgBOD5/(kgMI5S-d),又類似延時(shí)曝氣法。運(yùn)行方式有間歇式和連續(xù)式兩種,間歇式具有SBR法的特點(diǎn),而連續(xù)式要設(shè)二沉池和污泥回流系統(tǒng)。
圖3-18氧化溝系統(tǒng)平面示意圖
1.氧化溝的結(jié)構(gòu)
氧化溝一般呈環(huán)狀溝渠形,其平面可為圓形或橢圓形或與長(zhǎng)方形的組合狀。其主要構(gòu)成如下:
(1)氧化溝溝體
氧化溝的渠寬、有效水深等與氧化溝分組形式和曝氣設(shè)備性能有關(guān)。除了奧貝爾氧化溝外,其他氧化溝直線段的長(zhǎng)度小為 [#]2m或少是水面處渠寬的2倍。當(dāng)配備液下攪拌設(shè)備時(shí),實(shí)際水深可以比單獨(dú)使用曝氣設(shè)備時(shí)加大。所有氧化溝的超高不應(yīng)小于0.5m,當(dāng)采用表面曝氣機(jī)時(shí),其設(shè)備平臺(tái)宜高出水面1~2m,同時(shí)設(shè)置控制泡沫的噴嘴。
(2)曝氣裝置
曝氣裝置是氧化溝中主要的機(jī)械設(shè)備,對(duì)氧化溝處理效率、能耗及運(yùn)行穩(wěn)定性有關(guān)鍵性影響。除了供氧和促進(jìn)有機(jī)物、微生物與氧接觸的作用外,還有推動(dòng)水流在溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)、保證溝中活性污泥呈懸浮狀態(tài)的作用。常用的曝氣設(shè)備有曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)盤、立式曝氣、射流曝氣、混合曝氣等。
(3)進(jìn)出水裝置
從平面上看,進(jìn)水及回流污泥位置與曝氣裝置保持一定距離,促使形成缺氧區(qū)產(chǎn)生反硝化作用,并獲得較好的沉降性能。出水位置應(yīng)布置在進(jìn)水區(qū)的另一側(cè),與進(jìn)水點(diǎn)和回流污泥進(jìn)口點(diǎn)保持足夠的距離,以避免短流。當(dāng)有兩組以上氧化溝并聯(lián)運(yùn)行時(shí),設(shè)進(jìn)水配水井可以保證配水均勻;交替式氧化溝進(jìn)水配水井內(nèi)設(shè)有自動(dòng)控制配水堰或配水閘,按設(shè)計(jì)好的程序變換氧化溝內(nèi)的水流方向和流量。
氧化溝系統(tǒng)中的出水溢流堰具有排出處理后的污水和調(diào)節(jié)溝內(nèi)水深的雙重作用,因此溢流堰一般都是可升降的。通過(guò)調(diào)節(jié)出水溢流堰的高度,可以改變溝內(nèi)水深,進(jìn)而達(dá)到改變曝氣器的浸沒深度,使充氧量改變以適應(yīng)不同的運(yùn)行要求。為防止曝氣器淹沒過(guò)深,溢流堰的長(zhǎng)度必須滿足處理水量與回流量的大值。
(4)導(dǎo)流裝置
為了保持氧化溝內(nèi)具有污泥不沉積的流速,減少能量損失,必須有導(dǎo)流墻和導(dǎo)流板。一般為保持氧化溝內(nèi)污泥呈懸浮狀態(tài)而不致沉淀,溝內(nèi)斷面平均流速要在0.3m/s以上,溝低流速不低于O.lm/s。一般在氧化溝轉(zhuǎn)折處設(shè)置導(dǎo)流墻,使水流平穩(wěn)轉(zhuǎn)彎并維持一定流速。另外,距轉(zhuǎn)刷之后一定距離內(nèi),在水面以下要設(shè)置導(dǎo)流板,使水流在橫斷面內(nèi)分布均勻,增加水下流速。通常在曝氣轉(zhuǎn)刷上、下游設(shè)置導(dǎo)流板,使表面較高流速轉(zhuǎn)人池底,提高傳氧速率。
2.氧化溝的脫氮除磷作用
傳統(tǒng)的氧化溝具有延時(shí)曝氣活性污泥法的特點(diǎn),一般可以使污泥中的氨氮達(dá)到95%~ [#]9%的硝化程度。通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣的強(qiáng)度和水流方式,可以使氧化溝內(nèi)交替出現(xiàn)厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)或出現(xiàn)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)。在缺氧區(qū),反硝化菌利用污水中的有機(jī)物為碳源,將硝酸鹽氮還原成氮?dú)猓摰Ч蛇_(dá) [#]0%。在厭氧區(qū),污泥中的聚磷菌釋放在好氧段吸收的磷,然后進(jìn)入好氧區(qū)再次吸收污水中的磷,通過(guò)排放剩余污泥將污水中的憐除去。
除磷脫氮的氧化溝是將氧化溝運(yùn)行方式和除磷脫氮工藝要求結(jié)合起來(lái),使氧化溝在時(shí)間和空間上以A/0方式運(yùn)行,用氧化溝來(lái)實(shí)現(xiàn)本應(yīng)有多個(gè)反應(yīng)器來(lái)承擔(dān)的任務(wù),使除磷脫氮工藝流程更加緊湊,氧化溝的功能更加強(qiáng)大。在氧化溝完成硝化和反硝化比較簡(jiǎn)單為行,即脫氮效果很好,但由于在氧化溝內(nèi)很難出現(xiàn)絕對(duì)的厭氧狀態(tài),.因此除磷效果不是十分顯著。為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫氮和除磷的目的,可以將厭氧池和氧化溝結(jié)合起來(lái),形成類似于A2/0的脫氮除磷工藝。這種典型工藝是卡魯塞爾A2C氧化溝和卡魯塞爾五段Bardenpho式氧化溝,以上兩種工藝的流程示意見圖 [#]- [#]9和 [#]- [#]0。
圖3-20卡魯塞爾五段Bardenpho工藝流程示意圖
3.氧化溝的工藝特點(diǎn)
氧化溝的水流混合特征基本上是完全混合式,同時(shí)又具有推流式的某些特征。其主要特點(diǎn)如下:
(1)進(jìn)人氧化溝的水流按水量和溝的長(zhǎng)度計(jì),進(jìn)水在溝中流動(dòng)一周的時(shí)間為5~ [#]0min,而實(shí)際水力停留時(shí)間為10~ [#]4h,即相當(dāng)于進(jìn)水在整個(gè)停留時(shí)間內(nèi)要在氧化溝內(nèi)循環(huán)30~ [#]80次不等。因此,從整體來(lái)看,氧化溝是一個(gè)完全混合池,其中的污水水質(zhì)幾乎一樣,原水一進(jìn)入氧化溝,就會(huì)被幾十甚至上百倍的循環(huán)流量所稀釋。所以氧化溝能夠承受水質(zhì)和水量的沖擊負(fù)荷,適用于處理高濃度的有機(jī)污水。
(2)氧化溝的曝氣裝置不是沿池長(zhǎng)均勻布置,而是只安裝在某幾處,在曝氣器下游附近,水流攪動(dòng)劇烈,混合液溶解氧濃度較高;但隨著與曝氣器距離的增加,水流攪動(dòng)變緩,溶解氧濃度下降,還可能出現(xiàn)缺氧區(qū)。氧化溝采用多點(diǎn)而非全池曝氣的特點(diǎn)使氧化溝內(nèi)混合液具有推流特性,溶解氧濃度沿池長(zhǎng)方向呈濃度梯度,依次形成好氧、缺氧和厭氧環(huán)境,因此通過(guò)合理的設(shè)計(jì)與控制,氧化溝工藝可以取得較好的除磷脫氣效果。
(3)氧化溝工藝可以將曝氣池和二沉池合建成一體,而且池深較淺,轉(zhuǎn)刷曝氣設(shè)施容易制作。因此流程簡(jiǎn)單,施工方便。'
(4)對(duì)水溫、水質(zhì)和水量的變化適應(yīng)能力較強(qiáng),通常不設(shè)初沉池和二次沉淀池,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間曝氣的污泥可直接濃縮和脫水。
(5)由于氧化溝的水力停留時(shí)間和泥齡接近延時(shí)曝氣法,比其他活性污泥法長(zhǎng),懸浮有機(jī)物和溶解性有機(jī)物可以同時(shí)得到較徹底的去除。因此處理出水水質(zhì)較好,剩余污泥量少。主要用于處理濃度較低的城市污水或用于工業(yè)廢水二級(jí)處理后的
深度處理。
(6)氧化溝的主要缺點(diǎn)是占地面積大。
4.氧化溝的技術(shù)特點(diǎn)
(1)構(gòu)造形式的多樣性
傳統(tǒng)氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形式,溝渠的形狀和構(gòu)
造演變成了許多新型的氧化溝技術(shù)。溝渠可以是圓形或楠圓形,可以是單溝或多溝。多溝系統(tǒng)可以是一組同心的相互連通的溝渠(如Orbal式氧化溝),也可以是互相平行、尺寸相同的一組溝渠(如三溝式氧化溝),有與二沉池合建的,也有與二沉池分建的;合建式氧化溝的又有體內(nèi)式船形沉淀池和體外式側(cè)溝沉淀池等。多種多樣的構(gòu)造型式,賦予了氧化溝靈活機(jī)動(dòng)的運(yùn)行方式,使其通過(guò)與其他處理單元組合,滿足不同的出水水質(zhì)要求。
(2)曝氣設(shè)備的多樣性
從氧化溝技術(shù)發(fā)展的歷史來(lái)看,氧化溝曝氣設(shè)備的發(fā)展,在—定程度上反映了氧化溝工藝的發(fā)展,新的曝氣設(shè)備的幵發(fā)和應(yīng)用,往往意味著一種新的氧化溝工藝的誕生。氧化溝常用的曝氣設(shè)備有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤及其他表面曝氣機(jī)和射流曝氣器等,氧化溝技術(shù)發(fā)展與高效曝氣設(shè)備的發(fā)展是密不可分的,不同的曝氣設(shè)備演變出不同的氧化溝型式,如采用轉(zhuǎn)刷的Pasveer氧化溝、采用表曝機(jī)的卡魯塞爾氧化溝和采用射流曝氣的JAC氧化溝等。
(3)曝氣強(qiáng)度的可調(diào)節(jié)性
氧化溝的曝氣強(qiáng)度可以調(diào)節(jié),其一是通過(guò)出水溢流堰調(diào)節(jié)堰的髙度改變溝渠內(nèi)的水深,即改變曝氣裝置的淹沒深度,改變氧量適應(yīng)運(yùn)行的需要。淹沒深度的變化對(duì)于曝氣設(shè)備的推動(dòng)力也會(huì)產(chǎn)生影響,從而對(duì)水流速度產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。其二是通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣器的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),從而調(diào)整曝氣強(qiáng)度和推動(dòng)力。與其他活性污泥法不同的是,氧化溝的曝氣裝置只設(shè)在溝渠的一處或幾處,數(shù)目多少與氧化溝型式、原水水量水質(zhì)等有關(guān)。
(4)具有推流式活性污泥法的某些特征
每條氧化溝的流態(tài)具有推流性質(zhì),進(jìn)水經(jīng)過(guò)曝氣后到流至出水堰的過(guò)程中可以形成沉降性能良好的生物絮凝體,這樣不僅可以提高二沉池的泥水分離效果,還可以發(fā)揮較好的除磷作用。同時(shí)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的合理控制,可以使氧化溝交替出現(xiàn)缺氧和好氧狀態(tài),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮的目的。
(5)使預(yù)處理、二沉池和污泥處理工藝簡(jiǎn)化氧化溝的水力停留時(shí)間和泥齡都比一般生物處理法要長(zhǎng),污水中懸浮狀有機(jī)物可以和溶解狀有機(jī)物同時(shí)得到較徹底的氧化,所以可以不設(shè)初沉池。由于氧化溝工藝的負(fù)荷較低,排出的剩余污泥量較少且性質(zhì)穩(wěn)定,因此不需要進(jìn)行厭氧消化,只需要濃縮脫水。交替式氧化溝和一體式氧化溝可以不再單獨(dú)設(shè)置二沉池,從而使處理流程更加簡(jiǎn)化。
5.常用氧化溝的類型
(1)卡魯塞爾氧化溝
卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是應(yīng)用立式低速表面曝氣器供氧并推動(dòng)水流前進(jìn)的氧化溝型式,彌補(bǔ)了轉(zhuǎn)刷式曝氣氧化溝的技術(shù)弱點(diǎn),渠道深度更大、效率更高,標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾氧化溝構(gòu)造見圖 [#]-21。
圖3-21標(biāo)準(zhǔn)卡魯塞爾氧化溝示意圖 [#]—污水泵站;1’一回流污泥泵站;2—氧化溝;3—轉(zhuǎn)刷曝氣器;
4一剩余污泥排放;5—處理水排放;卜二次沉淀池
卡魯塞爾氧化溝是一個(gè)多溝串聯(lián)系統(tǒng),進(jìn)水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)不停地循環(huán)流動(dòng)。表曝機(jī)與分隔墻的布局使混合液被表曝機(jī)從上游推流到下游,并在溝內(nèi)維持足夠的流動(dòng)速度。在正常的設(shè)計(jì)流速下,溝內(nèi)混合液的流量是進(jìn)水量的50~ [#]00倍,混合液平均每5~20min完成一次循環(huán),具體的循環(huán)時(shí)間與氧化溝的長(zhǎng)度、寬度、深度和進(jìn)水水量等有關(guān)。這種流態(tài)可以防止短流,同時(shí)通過(guò)完全混合作用產(chǎn)生很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。
卡魯塞爾氧化溝在每組溝渠安裝一個(gè)立式低速表面曝氣
機(jī),安裝位置在溝渠的一端,因此形成了靠近曝氣機(jī)下游的富氧區(qū)和曝氣機(jī)上游的及外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚,使活性污泥易于沉淀,而且可以起到脫氮和除磷的效果。BOD5的去除率可以達(dá)到95%~99%,脫氮效率約為90%,除磷效率約為50%,如果投加鐵鹽,除磷效率可達(dá)95%。因此卡魯塞爾氧化溝工藝特點(diǎn)可總結(jié)為四點(diǎn):①立式表面曝氣機(jī)單機(jī)功率大(大可達(dá)150kW)并可以及時(shí)調(diào)整,節(jié)能效果顯著;
②立式表面曝氣機(jī)的混合攪拌功能強(qiáng)大,有利于來(lái)水與活性污泥的混合,提高了氧化溝的耐沖擊負(fù)荷的能力;③立式表面曝氣機(jī)的溶氧效果好,平均傳氧效率可達(dá)2.1kg02/(kW*h)以上;
④卡魯塞爾氧化溝溝深可達(dá)5m以上,使氧化溝占地面積減少,降低基建投資。
為滿足日益嚴(yán)格的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,卡魯塞爾氧化溝在標(biāo)準(zhǔn)池型的基礎(chǔ)上,又開發(fā)了一些新的池型,這些新型的卡魯塞爾氧化溝在提高處理效率、降低運(yùn)行能耗、改善活性污泥性能等方面都和標(biāo)準(zhǔn)池型有了一定程度的提高,尤其加強(qiáng)了生物脫氮除磷功能。比如卡魯塞爾A2C工藝是在卡魯塞爾氧化溝的上游加設(shè)了厭氧池,不僅提高活性污泥的沉降性能、有效抑制活性污泥膨脹,而且為生物除磷提供了先期徹底釋放磷的場(chǎng)所、即為在好氧段的吸收磷創(chuàng)造了條件,通過(guò)及時(shí)排放剩余污泥可以使出水的總磷含量降到2mg/L以下。
(2)奧貝爾氧化溝
奧貝爾(Orbal)氧化溝是一種多級(jí)氧化溝,溝中安裝有曝氣轉(zhuǎn)盤,來(lái)實(shí)現(xiàn)充氧和混合,水深為2~ [#].6m,溝底流速為0.3~0.9m/s。奧貝爾氧化溝的構(gòu)造形式為獨(dú)特的同心圓型的多溝槽系統(tǒng)(見圖3-22),進(jìn)水先引人外側(cè)的溝中,并在其中不斷循環(huán)的同時(shí)進(jìn)人下一個(gè)溝,相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)器串聯(lián)在一起,后從中心的溝中排出。圓形或橢圓形的平面結(jié)構(gòu),比其他渠道較長(zhǎng)的氧化溝型式更能利用水流慣性,可節(jié)省能量,多渠串聯(lián)的型式又可減少水流短路現(xiàn)象。每一圓形溝渠都表現(xiàn)出各自的 [#]16
特性,比如對(duì)氧的吸收率進(jìn)水溝高、出水溝低,這樣的結(jié)構(gòu)使奧貝爾氧化溝具有推流式活性污泥法的特征。
圖3-22奧貝爾氧化溝示意圖 [#],2, [#]—同心圓形溝槽
常見的奧貝爾氧化溝為三溝型,由內(nèi)至外的三溝容積分別為總?cè)莘e的60%~ [#]0%、20%~ [#]0%和10%。盡管奧貝爾氧化溝進(jìn)水很快在單個(gè)溝渠內(nèi)通過(guò)擴(kuò)散分布均勻,但也只是在其溝內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全混合,與第二溝內(nèi)、第三溝內(nèi)的水質(zhì)、溶解氧、作用等性能具有明顯的差異。進(jìn)人第一溝的污水,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)盤曝氣器攪拌充氧后,混合液的溶解氧仍然接近于零。這是由于混合液對(duì)溶解氧的吸收利用速率高于供氧速率,而在奧貝爾氧化溝后一溝中的溶解氧由于吸收率低而呈現(xiàn)較高的濃度。為節(jié)約能量,一般當(dāng)?shù)谝粶系娜芙庋鯘舛壬仙匠^(guò)0.5mg/L時(shí),應(yīng)當(dāng)稍微降低整個(gè)系統(tǒng)的充氧量;而當(dāng)?shù)谌郎系娜芙庋鯘舛鹊陀?.5mg/L時(shí),應(yīng)當(dāng)稍微提高整個(gè)系統(tǒng)的充氧量。曝氣轉(zhuǎn)盤的浸沒深度通常在30~ [#]0cm之間變化,而這個(gè)變化可以通過(guò)調(diào)整淹沒式孔口或可調(diào)出水堰的淹沒深度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
奧貝爾氧化溝在時(shí)間和空間上的分階段性,對(duì)于達(dá)到高效的硝化和反硝化十分有利。第一溝內(nèi)的低溶解氧,因?yàn)榇嬖谌菀桌玫奶荚,自然?huì)出現(xiàn)反硝化作用,即硝酸鹽被轉(zhuǎn)化為氮?dú),同時(shí)微生物釋放磷。而在其他溝特別是后一溝內(nèi)由于溶解氧較高,有機(jī)物可以被氧化得很徹底,氨氮也可以達(dá)到完全硝化,同時(shí)微生物吸收污水中的磷。
(3)交替式氧化溝
常見交替式氧化溝有雙溝(D)式和三溝(T)式兩種,使用的曝氣設(shè)施為曝氣轉(zhuǎn)刷。由于雙溝式氧化溝的設(shè)備閑置率較高(超過(guò)50%),三溝式氧化溝在實(shí)際中的應(yīng)用量更多。三溝式氧化溝實(shí)際上是一個(gè)A/0活性污泥系統(tǒng),具有生物脫氮功能,傳統(tǒng)去除BOD5S溝式氧化溝的運(yùn)行方式見圖3-23。
三溝式氧化溝由三個(gè)相同的氧化溝組建在一起作為一個(gè)單元運(yùn)行,三個(gè)氧化溝的鄰溝之間相互雙雙連通,兩側(cè)氧化溝可起到曝氣和沉淀的雙重作用。每個(gè)溝都配有可供進(jìn)水和環(huán)流混合的轉(zhuǎn)刷,自控裝置自動(dòng)控制進(jìn)水的分配和出水調(diào)節(jié)堰。三溝式氧化溝具有傳統(tǒng)去除bod5和生物脫氮的兩種運(yùn)行方式,傳統(tǒng)去除bod5時(shí)曝氣轉(zhuǎn)刷只有曝氣和停止兩種狀態(tài),而在生物脫氮時(shí),曝氣轉(zhuǎn)刷低速運(yùn)轉(zhuǎn)只起到攪拌保持溝內(nèi)污泥呈懸浮狀態(tài)的作用,通過(guò)改變轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)好氧和缺氧的轉(zhuǎn)變一般都是自動(dòng)控制。表3-4列出了三溝式氧化溝脫氮時(shí)的運(yùn)行方式。
階段A:污水進(jìn)人第I溝,轉(zhuǎn)刷以低速運(yùn)轉(zhuǎn)僅使溝內(nèi)污泥在懸浮狀態(tài)下環(huán)流,所供氧量則不足以使溝內(nèi)有機(jī)物氧化。此時(shí),活性污泥中的微生物強(qiáng)制利用上一階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮作為氧源,有機(jī)物被氧化,硝態(tài)氮被還原成氮?dú)庖绯;同時(shí),自動(dòng)調(diào)節(jié)出水堰上升,污水與活性污泥一起進(jìn)人第n溝。第n溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷高速運(yùn)轉(zhuǎn),混合液在溝內(nèi)保持恒定環(huán)流,轉(zhuǎn)刷所供氧量足以氧化有機(jī)物并使氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,處理后的混合液進(jìn)人第in溝。第in溝轉(zhuǎn)刷處于閑置狀態(tài),此時(shí)只作為沉淀池實(shí)現(xiàn)泥水分離,處理后的污水通過(guò)已降低的出水堰從第in溝排出。
表3-4三溝式氧化溝生物脫氮運(yùn)行方式
運(yùn)行階段ABCDEF
IninInIQInDIIDIInfflIUDI
溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝
各溝狀態(tài)反
硝硝沉硝硝沉沉硝沉沉硝反
硝沉硝硝沉硝沉
化化淀化化淀淀化淀淀化化淀化化淀化淀
延續(xù)時(shí)間/h2.50.51.02.50.51.0
階段b:污水人流從第I溝轉(zhuǎn)向第n溝,第I溝和第II溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷均高速旋轉(zhuǎn)。第I溝從缺氧狀態(tài)逐漸變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)。在第n溝內(nèi)處理后的混合液進(jìn)人第in溝,第in溝仍作為沉淀池實(shí)現(xiàn)泥水分離,處理后的污水從第m溝排出。
階段c:進(jìn)水仍進(jìn)人第n溝,第I溝轉(zhuǎn)刷停止運(yùn)行,由運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止沉淀狀態(tài),開始泥水分離,到本階段結(jié)束,分離過(guò)程也同時(shí)完成。處理后的污水仍然從第in溝排出。
階段d:進(jìn)水從第II溝轉(zhuǎn)向第in溝,第I溝出水堰降低,第hi溝出水堰升高,出水從第I溝引出。同時(shí),第in溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷開始低速運(yùn)轉(zhuǎn),混合液從第m溝流向第n溝;在第n溝曝氣后進(jìn)人第I溝,第I溝成為沉淀池。階段D和階段A的工作狀態(tài)類似,所不同的是第I溝和第m溝的作用正好相反,反硝化發(fā)生在第m溝,出水從第I溝排出。
階段e:進(jìn)水從第in溝轉(zhuǎn)向第n溝,第m溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷開始高速運(yùn)轉(zhuǎn);第I溝仍作為沉淀池,處理后的污水通過(guò)第I溝出水堰排出。
階段f:進(jìn)水仍進(jìn)人第n溝,第瓜溝轉(zhuǎn)刷停止運(yùn)行,由運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止沉淀狀態(tài),開始泥水分離,到本階段結(jié)束,分離過(guò)程|IMW成處理后的污水仍然從第I溝排出。階段E和階段B的I作狀態(tài)類似,所不同的是第II溝和第DI溝的作用正好相反。
(4)一體式氧化溝
一體式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等功能為一體、不需建造單獨(dú)二沉池的氧化溝。早的間歇運(yùn)行氧化溝也是一體式氧化溝,但現(xiàn)在的一體式氧化溝指的是設(shè)有專門的固液分離裝置和措施的氧化溝。一體式氧化溝常用的固液分離裝置型式有內(nèi)置式和外置式兩種。
內(nèi)置式固液分離裝置設(shè)置在氧化溝的橫斷面上,利用了豎流沉淀和斜板沉淀的i作原理。氧化溝的混合液從其底部流過(guò)時(shí),混合液向上流過(guò)分離器,固相污泥的上升速度小于上清液的上升速度,因而實(shí)現(xiàn)固液分離。固液分離器內(nèi)相對(duì)靜止的水流和氧化溝內(nèi)流動(dòng)水流間產(chǎn)生的壓力差所形成的抽吸作用,使沉淀下來(lái)的污泥自動(dòng)回流到反應(yīng)器中并和其他混合液再混合在一起,因此這種分離裝置受溝內(nèi)水流條件的影響較大。常用的內(nèi)置式固液分離裝置型式有船型(見圖3-24)和BMTS型等。
圖3-24船型一體式氧化溝示意圖注:槽內(nèi)流速v,為船式沉淀池底部流速的60%
船型沉淀槽設(shè)在氧化溝的一側(cè),所占氧化溝的容積比為 [#]%~ [#]1%,但其寬度小于氧化溝的寬度,就像在氧化溝內(nèi)放置的一條船,船型氧化溝也因此得名;旌弦涸谄涞撞考皟蓚(cè)流過(guò),在沉淀槽下游一端設(shè)有進(jìn)水口,部分混合液由此進(jìn)人沉淀槽,即沉淀槽內(nèi)的混合液流動(dòng)方向與氧化溝內(nèi)的混合液流動(dòng)方向相反。污泥在沉淀槽內(nèi)下沉并由底部的污泥斗收集回流到氧化溝,澄清出水則由沉淀槽上游的溢流堰收集排出。船型固液分離裝置底部采用一系列均勻排列的倒V形板,使混合液能夠均勻進(jìn)入而沉淀污泥能迅速回流,同時(shí)底部開孔很多使其中的水流上升速度很慢,對(duì)污泥緩沖層和污泥回流的影響很小。分離器內(nèi)流態(tài)處于層流狀態(tài)有利于大顆粒絮體的形成,這些大顆粒絮體在船型分離器的上部形成懸浮污泥層,將不斷上涌的混合液中的污泥顆粒吸附和截留,從而提高出水水質(zhì)。污泥層中過(guò)多的污泥絮體在重力作用和底部水流的抽吸作用下,又可以不斷回流到氧化溝的水流中。
外置式固液分離裝置對(duì)氧化溝斷面和溝內(nèi)混合液的正常流動(dòng)幾乎不產(chǎn)生影響,水力條件較好。比較典型的外置式固液分離裝置是側(cè)渠型固液分離裝置(見圖3-25)。
圖3-25側(cè)渠型一體化氧化溝示意圖
側(cè)渠型固液分離裝置設(shè)置在氧化溝一側(cè)的中間位置并貫穿整個(gè)池深,循環(huán)混合液在分離器部位流過(guò)時(shí),部分混合液會(huì)進(jìn)入沉淀區(qū)底部,再向上通過(guò)傾斜擋板,上清液用淹沒式穿孔管排出,沉淀污泥則沿?fù)醢逑禄,由混合液攜帶流走。這種分離器占據(jù)氧化溝的斷面少,對(duì)氧化溝內(nèi)混合液流動(dòng)的影響小,固液分離裝置自身的水力分離條件也較好,分離效果優(yōu)于內(nèi)置式固液分離裝置。
外置式固液分離裝置利用了平流沉淀的原理,其特殊的構(gòu)造使得混合液在分離器內(nèi)的上升流速逐漸減小,保持較平穩(wěn)的層流狀態(tài),促使污泥互相發(fā)生絮凝并在重力作用下與水分離,絮凝的污泥形成了一道懸浮污泥層,可以將新進(jìn)人分離器混合液中的污泥顆粒截留下來(lái),實(shí)現(xiàn)泥水分離。這一過(guò)程和懸浮澄清池相似,但外置式固液分離裝置內(nèi)的污泥層不是長(zhǎng)時(shí)間固定停留在分離器中,而是在重力作用下不斷循環(huán)流動(dòng)回流到氧化溝混合液中,即這種懸浮污泥層是不斷自動(dòng)更新的。新的混合液中的污泥不斷加人污泥層,而同時(shí)又有部分污泥在不斷回流到混合液中,污泥在分離器中的停留時(shí)間較短。由于具有這種獨(dú)特的分離機(jī)理,外置式固液分離裝置的沉淀分離敢率優(yōu)于普通型式的二沉池。
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