氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因?yàn)槲鬯�和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動(dòng)，因此有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無(wú)終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。

01

氧化溝的技術(shù)特點(diǎn)

氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（Cintinuous Loop Reator,簡(jiǎn)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(jìn)行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時(shí)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(dòng)裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)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(jìn)出水裝置、導(dǎo)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(zhǎng)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(zhǎng)的水力停留時(shí)間，較低的有機(jī)負(fù)荷和較長(zhǎng)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、初沉池和污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理結(jié)果，這主要是因?yàn)榍擅罱Y(jié)合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，使得氧化溝具有獨(dú)特水力學(xué)特征和工作特性。

（1）氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有利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(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。入流通過(guò)曝氣區(qū)在循環(huán)中很好地被混合和分散，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(gè)循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長(zhǎng)期內(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(gè)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(shí)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(shí)間又較長(zhǎng)，這就要求溝內(nèi)有較大的循環(huán)流量（一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍），進(jìn)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(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解的有機(jī)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(shuō)又是完全混合的，液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)，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(zhǎng)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(jì)可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實(shí)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(guò)反硝化補(bǔ)充硝化過(guò)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(guò)程中需要投加的化學(xué)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20－30W/m3，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(dāng)混合液經(jīng)過(guò)平穩(wěn)的輸送后到達(dá)好氧區(qū)后期，平均速度梯度G小于30s－1，污泥仍有再絮凝的機(jī)會(huì)，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(duì)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(lái)維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。據(jù)國(guó)外的一些報(bào)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(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)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(jiǎn)單、操作管理方便、出水水質(zhì)好、工藝可靠性強(qiáng)、基建投資少、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。

但該工藝還是存在這一些不足，氧化溝屬于較早出現(xiàn)的工藝，占地面積大，設(shè)備易出現(xiàn)故障，對(duì)BOD5較小的水質(zhì)完全沒有處理能力，且污水易短流、未能徹底實(shí)現(xiàn)生物降解就出水。

但對(duì)于市政污水處理來(lái)講，如果氮磷去除負(fù)擔(dān)不是太重的情況下，選擇氧化溝工藝是較為常見的，就其工藝而言仍然是圍繞活性污泥法基本原理進(jìn)行的。

02

HJDL改進(jìn)傳統(tǒng)氧化溝工藝

浙江永續(xù)環(huán)境工程有限公司是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)為一體的污廢水處理******高新技術(shù)企業(yè)。公司的核心技術(shù)是變革百年活性污泥技術(shù)的短流程脫氮除磷工藝（HJDL），該工藝可以將污水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化改良，使其更高效的進(jìn)行提標(biāo)提量。

01 HJDL工藝簡(jiǎn)介

該工藝以強(qiáng)化生化反應(yīng)為核心，通過(guò)投加復(fù)合微生物菌劑和生物增效載體，在高效厭氧，兼氧，好氧微生物孵化器的獨(dú)特造粒功能作用下，全天候、無(wú)死角、全時(shí)段的在反應(yīng)池產(chǎn)生具有外部好氧，中部兼氧，內(nèi)部厭氧特殊結(jié)構(gòu)的顆粒化污泥，給微生物構(gòu)造了一個(gè)優(yōu)良的生存環(huán)境、具有新陳代謝速度快及優(yōu)勢(shì)菌群富集度高的特點(diǎn)，可大幅提高微生物數(shù)量種群及活性，污泥濃度根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)不同，生活污水 MLSS 可達(dá) 6500 至 15000mg/l，工業(yè)污水 MLSS 可達(dá)13000-18000mg/L，COD、氨氮、總氮、總磷的去除率大幅提升，溶解氧濃度有效提高，城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)可優(yōu)于 GB18918 一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)或穩(wěn)定達(dá)GB3838-2002 地表水 IV 類標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)污水因行業(yè)不同，工業(yè)污水可達(dá)或優(yōu)于GB4287-2012、GB3544-2008、GB21904-20 08、GB16889-2008、GB30486-2013等行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。

該技術(shù)目前面向現(xiàn)有污水廠可不停產(chǎn)、不停水、不動(dòng)土建實(shí)現(xiàn)原位提標(biāo)、提量改造，且見效快，30 天內(nèi)可達(dá) GB18918-2002 一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)；60 天達(dá)GB3838-2002 地表四類水排放標(biāo)準(zhǔn)；投資效益突出，維持達(dá)標(biāo)運(yùn)行費(fèi)用低，馴化完成后可節(jié)省碳源(乙酸鈉、甲醇、葡萄糖等)97%-100%；除磷劑節(jié)省 75%-92%，避免化學(xué)藥劑二次污染，迎合政府低碳 3060 大趨勢(shì)，減輕政府財(cái)政負(fù)擔(dān)。

新建污水處理廠運(yùn)用 HJDL 工藝和目前國(guó)內(nèi)主流工藝對(duì)比可建省用地 50%，節(jié)省基建投資，縮短建設(shè)時(shí)間；同時(shí)馴化時(shí)間快，一般 30 天完成；馴化期間基泥可較普通活性污泥法減少 45%；還可減少使用其他高端技術(shù)的壓力。

02 氧化溝改良方式

HJDL工藝在原氧化溝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的改良型氧化溝，在經(jīng)過(guò)專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)勘察原有污水廠的池體、設(shè)備設(shè)施、運(yùn)行情況、進(jìn)出水各項(xiàng)指標(biāo)情況以及污水處理廠的氣候、環(huán)境情況后，在氧化溝內(nèi)加裝孵化器及特殊的回流裝置并投加生物增效載體和復(fù)合菌劑。出色的沉降性能有利于截留大量微生物，同時(shí)提升沉淀池效率。

03

結(jié)尾

總的來(lái)說(shuō)，氧化溝技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)勢(shì)在于氧化溝的環(huán)流，由于這種環(huán)流，是造成氧化溝長(zhǎng)久不衰的內(nèi)在原因，外在原因則是其具有多功能性、污泥穩(wěn)定、出水水質(zhì)好和易于管理。但在實(shí)際操作中還是存在許多問(wèn)題的，列如污泥膨脹問(wèn)題、泡沫問(wèn)題、污泥上浮問(wèn)題、流速不均及污泥沉積問(wèn)題、并對(duì)于BOD較小的水幾乎無(wú)處理能力等等。

永續(xù)環(huán)境則會(huì)派遣專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行了深入探討，探尋不同的解題思路。作出針對(duì)性的解決方案，從而有效地提升了處理效率，讓水務(wù)企業(yè)有效地提升了資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率，同時(shí)，讓國(guó)有資產(chǎn)保值增值探索出一條新路。