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3秒自动关闭窗口ICC型一体化氧化沟介绍
更新时间： 20:28
来源：论文网
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一体化氧化沟按泥水分离器与主沟的组合方式及设置位置不同可分为三大类：一类是沟内式固液分离器型一体化氧化沟;一类是边墙式固液分离器型一体化氧化沟;一类是中心岛式固液分离器型一体化氧化沟。每一类型一体化氧化沟又具有多种不同的固液分离器构造形式。
1沟内式固液分离器型一体化氧化沟
这一类型的一体化氧化沟将固液分离器设置于氧化沟主沟内，其主要优点是较为节省占地，但由于主沟水流要从固液分离器的底部组件通过，流态复杂，不利于固液分离与污泥回流;同时水头损失增大，对曝气设备的混合推动能力有较高要求。
1 BMTS式，如图1所示，主沟隔墙偏向未设置有固液分离器的一侧。固液分离器横跨整个沟宽，底部为一排组件，混合液的人流与污泥的回流均通过组件进行。
2 BOAT式，如图2所示，船式分离器置于氧化沟中，混合液从其尾部进入，沉淀污泥通过泥斗底部的短管回流到主沟中，上清液则经船式分离器头部的溢流堰排出。
3 C型沟内式，如图3所示，澄清区所处沟断面有一横向倾斜隔板，隔板上部为分隔的澄清区，下部为沟内混合液循环流动通道。混合液先经过输入控制闸门进入澄清区前部，澄清区后部设集水槽收集出水，沉淀污泥由行车式刮泥机刮入回流孔返回沟流中。
4 D型沟内式，如图4所示，澄清区占据整个沟断面，在澄清区下设一V型穿越管曝气器。澄清区也可设在沟外(穿越管进出口之间仍然隔断)。澄清区无论是设在沟内还是沟外，都依靠穿越管曝气器在澄清区和曝气区之间产生水头差，这一水头差使行车式虹吸器形成虹吸，将污泥回流至主沟。
5 管式，如图5所示，澄清区横跨氧化沟一侧，混合液沿管式沉淀器进入澄清池，上清液经上部出水槽收集后排出，分离的污泥通过管式沉淀器向下流到澄清区底部回流到氧化沟中。
6 多斗式，如图6所示，混合液从分离器前部经挡板消能布水进入澄清区，分离后的污泥经斗底回流孔进入氧化沟，上清液则在分离器后上部经穿孔管或三角堰排出。
2边墙式固液分离器型一体化氧化沟
这一类型的一体化氧化沟将固液分离器设置在氧化沟的边墙上或外侧。由于减少了水头损失和主沟紊动对分离器的影响，其水力条件和水流流态都比沟内式固液分离器型～体化氧化沟优越，使得氧化沟整体效率更高。概括起来，这一类型有以下几种不同形式：
1 边墙和中心隔墙式，如图7所示，分离器设置在氧化沟沟段的两侧且贯穿整个池深。循环混合液从澄清区间流过，部分混合液进入澄清区底部的人流孔，再向上通过倾斜导流板，澄清水用淹没式穿孔管排出，沉淀污泥则沿导流板下滑，由混合液挟带流走。
2 竖向循环式，如图8所示，由一矩形曝气池、水平隔板和设置在氧化沟两侧的固液分离器组成。混合液在由水平隔板分成的上下二层间循环流动，从分离器底部的长孔中进入分离器，发离的汛泥通过回流返回氧化沟，出水由分离器上部排出。
3 侧渠式，如图9所示，分离器为氧化沟的侧渠，氧化沟中混合液经明渠进入分离器，由挡板进行消能和导流，使固液分离能更好地进行。澄清水经侧渠外侧的集水槽排出，污泥则在刮泥机的辅助作用下经暗渠回流至氧化沟。
4 斜板式，如图l0所示，实际上是斜板沉淀池的变型。混合液的人流及污泥回流均在分离器底部的斜板间进行，澄清水经穿孔管或三角堰排出。
3中心岛式固液分离器型一体化氧化沟
中心岛式固液分离器一体化氧化沟，如图11所示，是将固液分离器设置在氧化沟的中心岛处。由于消除了分离器对主沟中流态的影响，减少了水头损失，故节省了曝气设备的能量;另外中心岛式固液分离器充分利用了氧化沟中心岛部分的空间，故减少了占地。
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Goootech. All Rights Reserved.污水处理：一体化生活污水处理的简要说明
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&&&&一体化生活污水处理的设计主要是对生活污水和与之相类似的工业有机污水的处理，其主要处理手段是采用目前较为成熟的生化处理技术接触氧化法，水质设计参数也按一般生活污水水质设计计算，按进水平均为BOD5200mg/l计，出水BOD5按20mg/l计，共有六部分组成：(1)初沉池(2)接触氧化池(3)二沉池(4)消毒池，消毒装置(5)污泥池(6)风机房、风机组成。
&&&&一、一体化生活污水处理装置简介
&&&&现代污水处理技术发展的总趋势是在保证出水水质的前提下尽可能地缩短和简化工艺流程。那么，围绕时空要素，克服传统污水处理工艺流程复杂的弊端，通过对构筑物合理的一体化设计，利用最合理的时空安排，完成池体连续稳定工作的一体化装置，便符合这一污水处理技术发展的总趋势。污水处理一体化装置既可以把曝气和沉淀等操作按时间或空间顺序进行调配，也可以把曝气、沉淀单元或不同工艺的构筑物进行合建。其目的都是为了尽量减少占地面积、降低造价和运行费用，空间和时间则是此类工程设计的关键因素。国内外学者对污水处理一体化装置已经进行了广泛的研究工作，主要是结合一些传统的污水处理工艺(如A／O、氧化沟、MBR和sBR等)设计制造各种一体化生活污水处理装置，现有的一体化生活污水处理装置除一体化氧化沟外都比较适用于中小规模的污水处理。
&&&&二、现有一体化生活污水处理装置
&&&&1、A/O一体化生活污水处理装置
&&&&经大量实践检验，A／O工艺对生活污水能取得较好的处理效果，包括其良好的脱氮除磷效果。
&&&&A/O一体化生活污水处理装置是一种将缺氧、好氧段组成一个整体的污水处理装置，若再把沉淀池组合进来，起到二沉池的作用，则可进一步提高出水水质。其主要特点有：(1)占地少、运行成本低、管理容易；(2)耐冲击负荷、出水水质好；(3)可将出水回流至反应器进水口，形成“前置式反硝化生物脱氮系统”，取得较好的脱氮效果；(4)处理能力相对有限，大都适用于中小规模的污水处理。
&&&&2、一体化氧化沟
&&&&一体化氧化沟又称合建式氧化沟(combinedoxidationditch)，曝气净化与固液分离操作在同一个构筑物中完成，无需建造单独的二沉池，污泥自动回流，可应用于较大规模的污水处理工程中。一体化氧化沟最早由Pasveer教授于1954年在荷兰Voorschoten研制成功，规模型开发研究始于20世纪80年代，美国称之为ICC(interchannelclarifier)型氧化沟Ⅲ1。
&&&&它的主要特点有：(1)不设初沉池和单独的二沉池，流程短且占地少，建造及运行费用低，管理简便；(2)污泥自动回流且回流及时，剩余污泥量少且性质稳定；(3)抗冲击负荷能力强，硝化和脱氮作用明显，并有一定的除磷效果；(4)沉淀器会对主沟的水力条件产生一定程度的不利影响，如增加水头损失、污泥回流不充分等，从而影响到氧化沟的整体处理效果。
&&&&一体化氧化沟技术开发至今已得到了迅速发展，根据沉淀器置于氧化沟的部位进行区分可概括为3类：沟内式、侧沟式和中心岛式一体化氧化沟。
这3种形式国内都有工程实践，国外的发展更为丰富，据1987年统计，美国已有92座合建式氧化沟。
&&&&3、一体化膜生物反应器
&&&&一体化膜生物反应器是将膜组件内置于生物反应器，集膜过滤和生物反应器的优点于一身的污水处理一体化装置。其主要特点有：(1)将膜分离设备取代二沉池进行泥水分离，并且剩余污泥少，具有技术、管理、投资和占地等方面的综合优势；(2)膜组件通常放置于生物反应器内，无需污泥回流设备，比膜外置式的能耗低得多，而且能大幅度去除细菌和病毒，出水水质好；(3)膜组件下方设有穿孔管曝气，在膜表面形成循环流速可减轻膜面污染和臭味的产生；(4)膜组件比较容易堵塞，需要清洗和更换，带来操作上的不便。
&&&&4、SBR一体化生活污水处理装置
&&&&SBR工艺是将曝气、反应、沉淀、排水、闲置这些单元操作按时间顺序在同一个反应池中反复进行。一体化SBR反应器是SBR操作工艺与厌氧、好氧等生物过程相结合而构成的一体化装置。其主要特点是：(1)流程简单、曝气池容积小、不设二沉池、不需污泥回流及池容利用率高；(2)出水好且水质稳定，并可取得较好的脱氮效果；(3)运行和操作灵活、管理方便。
&&&&5、一体化生物电化学反应器
&&&&一体化生物电化学反应器(bioeIectrochemicalreactor，BER)是将电化学的方法(电凝聚和电气浮等)与生物处理过程结合起来的一体化装置。它具有同时除去水中有机物、细菌、有毒重金属和其他毒物，降低浊度的优点，但存在电能和电极材料消耗大等缺点。
&&&&6、其他一体化生活污水处理装置
&&&&除以上一体化装置外，还有许多利用各种物理、化学和生物的方法，针对不同特性污水进行设计，将多个处理过程集成于一体的一体化装置。如针对生活污水，将生物接触氧化法改进得到以下工艺：调节池一一段接触氧化池一一段沉淀池一二段接触氧化池一二段沉淀池一消毒池，已应用于xHs系列一体化中；AlbinPintar等则使用离子交换接触氧化的方法处理生活污水。针对含油污水，使用水解微滤的工艺可以取得较好的处理效果。ShengH.Lin等采用气提Fenton氧化SBR的工艺处理COD达80000mg／L的高浓度污水，COD去除率高达99％以上。
我们每天从博客投稿和编辑推荐的文章中，把最精华部分出版成行业汇，让你第一时间阅读到最新鲜最精彩的文章。，你的文章也将会发表在行业汇中。四川省城市污水处理示范工程--一体化氧化沟-土建网
四川省城市污水处理示范工程--一体化氧化沟
简介： 根据四川省污水处理示范工程--新都污水处理厂一体化氧化沟的运行实践，介绍了一体化氧化沟城市污水处理工艺的特点、处理效果和可靠性，并总结了设计运行经验体会。
关键字：一体化氧化沟 固液分离 无泵回流 水下推动器 除磷脱氮
目前，国内外城市污水处理技术越来越向着简单、高效、经济的方向发展，各类构筑物从工艺和结构上都趋向于合建一体化，如氧化沟，SBR，UNI TANK等。其中，一体化氧化沟作为氧化沟的一种改良型，以其独特的技术、经济优势，正在我国中小城市得到推广应用。本文以新都污水处理示范工程为例，对一体化氧化沟城市污水处理技术的生产应用作简要的介绍，并着重分析和探讨其工程技术特点。 本试验成果为四川省&九五&科技攻关鉴定项目。
1　工程概况
　　新都污水处理示范工程设计规模为1万m3/d，该工艺是在国家&八五&成果基础上考虑到脱氮、除磷而设计的。该工程工艺流程短、构筑物及设备少、建造快(仅用5个月时间便建成)、工程质量优。
1.1　工艺流程及主要设计参数
　　 污水厂主要工艺流程如图1。
图1　新都污水处理工程工艺流程
　　该一体化氧化沟的基本特点是将生物处理净化和固液分离合为一体。而从生物处理工艺来讲，该一体化氧化沟又是一个集厌氧、缺氧、好氧为一体的A2/O体系。一体化氧化沟总设计水力停留时间为15 h，其中厌氧段为1 h，缺氧段为2 h，好氧段为12 h。沟内有效水深为4.5 m，单沟宽10.5 m。厌氧区设0.75 kW水下混合搅拌器1台，缺氧区设2.2 kW水下混合搅拌器1台。好氧段设直径为10 m，长9 m的曝气转刷2台，每台功率45 kW，此外还设有7.5 kW水下推动器2台。
　　设计进水水质BOD为100～１５０ mg/L，COD为200～３００ mg/L，SS为250 mg/L。设计出水水质达到《污水综合排放标准》(GB)一级标准。
1.2　启动运行过程
　　该示范工程于1999年11月中旬建成并进行培菌启动。培菌初期基本上是直接引进原污水进行闷曝。由于培菌期间为冬季，平均水温不到10℃，故微生物增长十分缓慢，为了加快培菌过程，缩短启动时间，采用了投加鸡粪和粪便污水进行培养，效果较为显著，出现少量活性污泥絮体。后改用连续培养方式，至2000年2月沟中活性污泥浓度达到1 000mg/L，SV值达到10 %，活性污泥沉降性能良好，镜检出现固着型原生动物，出水水质稳定。至此，培菌结束开始投入正常运行。
1.3　进出水水质及效果分析
　　进出水水质如表1所示。
表1　污水厂进出水水质情况
NH3-N(mg/L)
26.0～46.0
　　由表1可看出原水平均BOD/COD=0.37，可生化性较好，但从营养比看，BOD∶N∶P＝16.6∶4∶1，说明有机物浓度偏低。这主要是由于原污水基本上是生活污水，经化粪池后，一部分有机物发生沉淀和降解。此外，含氮有机物还发生厌氧消化，故NH3-N浓度相对较高。从出水水质情况中可看出，除TP外其余各项指标均优于国家一级排放标准。这主要是由于除磷是通过剩余污泥的排放实现的，而在此期间内基本上还未排放过剩余污泥的缘故。
1.4　主要经济指标
　　该工程总投资761万元(含征地费)，每m3水投资为761元，每m3水电耗为0.25 kW&h左右、占地为0.4 m2。从这些数据可看出一体化氧化沟所具有的经济优势。
2　主要特点
2.1　固液分离器特点
　　众所周知一体化氧化沟是集生物处理与固液分离于一体。在本工艺中，固液分离是在氧化沟的侧沟与中心岛的固液分离器中进行的(见图2)，它们是一体化氧化沟技术的关键，同时具有固液分离和污泥回流两大功能，直接决定着出水水质的好坏。
图2　固液分离器示意
2.1.1　固液分离器工作原理
　　侧沟与中心岛固液分离器具有与二沉池相同的功能，但沉淀机理与主要是重力作用的二沉池又有显著的不同。当混合液由主沟进入固液分离组件后，由于组件的特殊构造，水流方向发生很大的变化，造成较强烈的紊动。这时混合液中的污泥颗粒正处于前期絮凝阶段，紊动对絮凝的影响不大。随着絮凝不断进行，污泥颗粒越来越大；污泥的絮凝过程到了后期絮凝阶段，紊动的不利影响也越来越大；与絮凝过程的要求相适应，这时混合液流过组件弯折，流速大大降低，且流动开始趋于缓和。因此在固液分离组件下部的很小底层里，絮凝作用已基本完成。絮凝成形的污泥颗粒在不断上升的过程中，密度越来越大，流速越来越小。慢慢开始发生沉降的污泥颗粒还会被池底不断涌入的混合液的上升水流所冲击，当重力与向上的冲击力相等时，污泥保持动态的静止，于是形成了一个活性污泥悬浮层。悬浮层中的颗粒由于拦截进水中的杂质而不断增大，污泥颗粒沉速不断提高，从而可以提高水流上升流速和产水量。因此不仅提高了分离器的表面负荷，还取得了较高质量的出水，并实现了污泥的无泵回流。
　　值得注意的是，分离器上形成的悬浮层并不是固定不变的，而是一层处于动态平衡的活性污泥层。这是由于氧化沟内的水平流速及分离组件的特殊构造使发生絮凝的污泥不断向主沟回流，而混合液不断上升。这样，悬浮层中的污泥得到不断的更新，避免了活性污泥因堆积缺氧而造成的腐化和反硝化浮泥现象。
2.1.2　固液分离效果分析
　　固液分离效果见表2。一般说来，活性污泥系统固液分离效果受表面负荷(NA)、污泥浓度(MLSS)以及污泥沉降性能(SVI)等因素影响。由表2可以看出在这几种因素的影响下，出水水质的变化并不大，说明该固液分离器运行效果稳定，能承受较大的表面负荷。
表2　侧沟固液分离效果
NA(m3/m2&d)
MLSS(mg/L)
出水SS(mg/L)
　　该固液分离器的平均表面负荷为50 m3/(m2&d)，是一般二沉池的1.5～2倍，因而可比一般的二沉池节省占地1/3～1/2。而且固液分离器实现了污泥的无泵自动回流，节省了工程造价和日常运行、管理及维护费用。
图3　传统A2/O法工艺
图4　一体化氧化沟工艺
2.2　一体化氧化沟的回流特点
　　在A2/O除磷脱氮工艺中，为了保证各阶段的生物量，一般来说需要三种不同的回流(见图3)，而一体化氧化沟的回流却有着明显的不同(见图4)。由图4可以看出，一体化氧化沟的回流具有如下特点：
　　(1)厌氧段的回流混合液来自缺氧段，使厌氧段中的硝态氮含量降低，有助于厌氧段聚磷菌的释磷，如标号②。
　　(2)缺氧段和好氧段之间实现了混合液的水力内回流，省掉了一套机械回流装置，如标号③。
　　(3)固液分离器在实现固液分离作用的同时实现了污泥向好氧段的无泵自动回流，再次省掉了一套机械回流装置，如标号①。
　　由此可知，与传统A2/O工艺相比，一体化氧化沟工艺省掉了两套污泥回流系统，大大节省了工程建设费用和运行管理维护费用。这是合建式一体化氧化沟的又一优势所在。
2.3　运行方式的调整和节能
　　该污水处理厂内一体化氧化沟采用连续流间歇曝气的运行方式，即曝气转刷周期性的开停，间歇向沟内充氧，而水下推动器则连续开启，维持沟中流速并起混合搅拌作用，防止污泥的沉积。曝气转刷的启闭是由沟内的溶解氧(DO)浓度决定的。该污水处理厂于2000年3月～5月在对氧化沟调试期间，进行了连续曝气和间歇曝气两种运行方式的对比试验。试验结果表明：采用连续流间歇曝气运行方式，其有机物去除效果与连续曝气运行方式相当，NH3-N去除效果也基本相同，但总氮的去除率有明显提高。这说明投入较少的能量能收到相同，甚至更好的C，N去除效果，这在工程应用上有着重大的经济意义。这在理论上也是成立的：首先，系统间歇运行能充分利用氧化沟内源代谢产物进行预缺氧反硝化，脱除部分NO-x-N，使前置缺氧段内的C/N提高，从而维持较高的反硝化速率；其次，间歇运行能使沟中溶解氧( DO)利用率提高。这是因为氧化沟是延时曝气活性污泥系统，其BOD负荷大大低于普通活性污泥法，活性污泥能量水平低，故即使DO浓度值较低(低于2 mg/L)，也可使活性污泥絮体处于好氧状态；另外，间歇曝气的运行方式还可使系统内氧转移速率增大，其氧利用率高于连续运行方式，因而在某种程度上避免了DO的过量与浪费，为系统节能创造了条件。该污水处理厂的调试运行结果表明，在达到同样处理目的的前提下，连续曝气运行处理每m3水电耗为 0.259 kW&h，而间歇曝气运行方式每m3水电耗为0.195 kW&h，可比前者节能22%。
2.4　主要设备特点
　　该一体化氧化沟采用水下推动器和曝气转刷组合的动力系统。一般说来，在一个完全混合活性污泥系统中，表面机械曝气设备同时承担着充氧、混合和推动的作用。由于曝气设备技术条件的局限，早期的氧化沟沟深受到很大限制。而水下推动器的配合使用，使曝气转刷从众多的功能中相对独立出来，以充氧的功能为主，混合推动的功能则主要由水下推动器承担，防止沟中产生沉积。该污水厂的运行情况表明，当只有两台转刷运行时，沟内有一定的污泥沉积。当一台转刷和两台水下推动器组合运行时，混合状况良好。而水下推动器的功率密度仅为3 W/m3，故既达到了节能的目的，同时也使增大沟深、减少占地的目的得以实现。
　　值得一提的是，该污水厂全部设备为国产化设备，节省了投资，与我国提倡的城市污水处理设备国产化、成套化的方针政策一致。该示范工程建造和运行的成功，为解决我国中小城市的污水处理厂建设运行费用短缺、管理不善等问题提供了示范。
　　合建式一体化氧化沟缩短了工艺流程；固液分离器实现泥水分离和污泥无泵自动回流，固液分离效率高；曝气转刷和水下推动器联合使用，使运行方式更为灵活。一体化氧化沟在工程投资、占地和能耗上具有极大的优势，是适合我国国情的一种污水处理新技术，非常适合中小城市污水处理厂。
　　注：参加现场生产性试验工作的还有陈江伯、许俊仪、谭显春和俞天明等。
1　王凯军.曝气沉淀一体化活性污泥工艺设计方法和问题探讨.给水排水，)：12～15
2　C F Forster.The historical development of oxidation ditch.Oxidation ditches i n Wastewater Treatment.chapter 1
3　邓荣森，许俊仪，等.侧沟式固液分离污泥回流机理研究.中国给水排水,) :1～4
4　李伟民.中试一体化氧化沟流态及规模型合建式一体化氧化沟试验研究：［研究生毕业论文］.重庆：重庆建筑大学，2000.1
　○作者通讯处：400045　重庆建筑大学 城市建设学院
　○电话：(023) 　传真：(023)
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