申請(qǐng)日

2017.06.09

專利權(quán)人

摩瑞奇曼公司

地址

美國(guó)得克薩斯州

發(fā)明人

J·B·戈馬赫

Int. Cl.

C10G27/04(2006.01)I;?C10G27/06(2006.01)I;?C10G27/10(2006.01)I;?C10G19/02(2006.01)I

專利代理機(jī)構(gòu)

北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287

代理人

沈錦華

優(yōu)先權(quán)

15/189,154 2016.06.22 US

PCT進(jìn)入國(guó)家階段日

2018.12.21

PCT申請(qǐng)數(shù)據(jù)

PCT/US2017/036734 2017.06.09

PCT公布數(shù)據(jù)

WO2017/222830 EN 2017.12.28

對(duì)比文件

CN 103298914 A,2013.09.11;? CN 103189117 A,2013.07.03;? US 4675100 A,1987.06.23;? CN 104411378 A,2015.03.11

氧化工藝造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場(chǎng)價(jià)
(除稅)
工程建議價(jià)
(除稅)
行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
強(qiáng)化工藝 普通套普通線 查看價(jià)格 查看價(jià)格

13% 溫心家園門業(yè)西北辦事處
強(qiáng)化工藝 強(qiáng)化套強(qiáng)化線 查看價(jià)格 查看價(jià)格

13% 溫心家園門業(yè)西北辦事處
強(qiáng)化工藝 普通套強(qiáng)化線 查看價(jià)格 查看價(jià)格

13% 溫心家園門業(yè)西北辦事處
常住人口人員基本信息服務(wù)軟件 本省級(jí);項(xiàng)目一;定制化數(shù)據(jù)服務(wù)開發(fā);定制業(yè)務(wù)封裝服務(wù)新一代公安信息網(wǎng) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

L.JOY

個(gè) 13% 南京埃爾喬億自控設(shè)備有限公司
民警基本信息查詢服務(wù)軟件 本省級(jí);項(xiàng)目一;定制化數(shù)據(jù)服務(wù)開發(fā);定制業(yè)務(wù)封裝服務(wù)新一代公安信息網(wǎng) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

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L.JOY

個(gè) 13% 南京埃爾喬億自控設(shè)備有限公司
氧化工藝品專用 85 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 13% 海城市鑫源礦產(chǎn)有限公司
工藝 80WQK40-15-4,Q=40m3/h,H=15m,N=4Kw/配固定式自動(dòng)耦合 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái) 13% 四川蒙特工程建設(shè)有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 除稅
信息價(jià)
含稅
信息價(jià)
行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī) 電流250A 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 汕頭市2012年4季度信息價(jià)
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī) 電流250A 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 汕頭市2012年3季度信息價(jià)
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī) 電流250A 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 汕頭市2012年2季度信息價(jià)
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī) 電流250A 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 廣州市2010年4季度信息價(jià)
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī) 電流250A 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 汕頭市2010年4季度信息價(jià)
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī) 電流250A 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 汕頭市2010年3季度信息價(jià)
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī) 電流250(A) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 韶關(guān)市2010年8月信息價(jià)
氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī) 電流450(A) 查看價(jià)格 查看價(jià)格

臺(tái)班 韶關(guān)市2010年8月信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
(元)
供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
一體化設(shè)備A/O+接觸氧化工藝 10m3/d|1套 3 查看價(jià)格 廣州??茷V膜科技有限公司 廣東   2022-08-26
一體化設(shè)備A/O+接觸氧化工藝 20m3/d|1套 3 查看價(jià)格 廣州??茷V膜科技有限公司 廣東   2022-08-26
一體化設(shè)備A/O+接觸氧化工藝 15m3/d|1套 3 查看價(jià)格 廣州??茷V膜科技有限公司 廣東   2022-08-26
一體化設(shè)備A/O+接觸氧化工藝 15m3/d|1套 3 查看價(jià)格 廣和環(huán)保科技(深圳)有限公司 廣東   2022-08-26
一體化設(shè)備A/O+接觸氧化工藝 10m3/d|1套 3 查看價(jià)格 廣和環(huán)??萍?深圳)有限公司 廣東   2022-08-26
一體化設(shè)備A/O+接觸氧化工藝 25m3/d|1套 3 查看價(jià)格 廣和環(huán)??萍?深圳)有限公司 廣東   2022-08-26
一體化設(shè)備A/O+接觸氧化工藝 30m3/d|1套 3 查看價(jià)格 廣和環(huán)??萍?深圳)有限公司 廣東   2022-08-26
一體化設(shè)備A/O+接觸氧化工藝 25m3/d|1套 3 查看價(jià)格 廣州海科濾膜科技有限公司 廣東   2022-08-26

公開一種從富液體苛性堿移除殘余硫化合物的工藝,其中含有兩個(gè)反應(yīng)區(qū)的單一管柱將硫醇催化氧化為二硫化物油。第二反應(yīng)區(qū)利用一束垂直懸掛纖維并維持為氣體連續(xù)相,所述氣體連續(xù)相包含約20體積%到約100體積%蒸氣。此工藝尤其適用作烴脫硫工藝流程方案的一部分。

氧化工藝基本信息常見問題

  • 次氧化鋅的基本信息

    中文名稱 次氧化鋅英文名稱 Zinc hypoxideCAS號(hào) 107893-14-1分子式 ZnO

  • 氧化鐵黃的基本信息

    氧化鐵黃簡(jiǎn)稱鐵黃,是含水的三氧化二鐵Iron oxide yellow分子式(Formula): Fe2O3·H2O分子量(Molecular Weight): 177.71CAS No.: 5127...

  • 旺座中心的基本信息

    租售狀態(tài): 出售開 發(fā) 商: 北京天亞物業(yè)開發(fā)有限公司投 資 商: ----占地面積: 11800.00平方米總建筑面積: 100000.00平方米詳細(xì)信息售 樓 處: 北京市朝陽(yáng)區(qū)光華路嘉裹中心飯店...

氧化工藝基本信息文獻(xiàn)

建筑物基本信息 建筑物基本信息

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建筑物基本信息 參數(shù)名 必填 描述 項(xiàng)目實(shí)際情況 建筑代碼 數(shù)據(jù)中心代碼 建筑名稱 必填 最多24個(gè)漢字 建筑字母別名 必填 建筑首字母大寫 建筑業(yè)主 必填 有多位業(yè)主時(shí)存主要業(yè)主名稱,外加 “等××位” 建筑監(jiān)測(cè)狀態(tài) 狀態(tài) 1- 啟用監(jiān)測(cè) 0- 停用監(jiān)測(cè) 所屬行政區(qū)劃 必填 6位行政區(qū)劃代碼 建筑地址 必填 最多40個(gè)漢字 建筑坐標(biāo) -經(jīng)度 建筑坐標(biāo) -緯度 建設(shè)年代 必填 4位數(shù)字年份 地上建筑層數(shù) 必填 整數(shù) 地下建筑層數(shù) 整數(shù) 建筑功能 必填 A- 辦公建筑 B- 商場(chǎng)建筑 C- 賓 館飯店建筑 D- 文化教育建筑 E- 醫(yī)療衛(wèi)生建筑 F- 體育建筑 G- 綜 合建筑 H- 其它建筑 建筑總面積 必填 空調(diào)面積 必填 采暖面積 必填 建筑空調(diào)系統(tǒng)形式 必填 A- 集中式全空氣系統(tǒng) B- 風(fēng)機(jī)盤管 +新風(fēng)系統(tǒng) C- 分體式空調(diào)或 VRV的 局部式機(jī)組系統(tǒng) Z

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塔吊基本信息 塔吊基本信息

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評(píng)分: 4.7

一.塔吊的基本結(jié)構(gòu) 塔吊從功能上看,可以分為七大部分:金屬結(jié)構(gòu)、零部件、工作 機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備、液壓系統(tǒng)、安全裝置和附著錨固。 塔吊金屬結(jié)構(gòu)由起重臂、塔身、轉(zhuǎn)臺(tái)、承座、平衡臂、底架、塔 尖等組成。 塔吊零部件則由鋼絲繩(起吊的主要受力部件) 、變幅小車(車由 車架結(jié)構(gòu)、鋼絲繩、滑輪、行輪、導(dǎo)向輪、鋼絲繩承托輪、鋼絲繩防 脫輥、小車牽引張緊器及斷繩保險(xiǎn)器等組成) 、滑輪、回轉(zhuǎn)支承、吊 鉤和制動(dòng)器組成。 塔吊工作機(jī)構(gòu)有五種:起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、小車牽引機(jī)構(gòu)、回 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車走行機(jī)構(gòu) (行走式的塔吊 )。 塔吊電氣設(shè)備包括了液壓泵、液壓油缸、控制元件、油管和管接 頭、油箱和液壓油濾清器等主要元器件。 塔吊安全系統(tǒng)和附著錨固則有限位開關(guān) (限位器 ),超負(fù)荷保險(xiǎn)器 (超載斷電裝置 ),緩沖止擋裝置,鋼絲繩防脫裝置 ;風(fēng)速計(jì),緊急安 全開關(guān),安全保護(hù)音響信號(hào)。而一般來(lái)說,自升式塔吊在修筑樓房的 過程中

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硬質(zhì)氧化工藝特點(diǎn)

硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的電解液時(shí)在-10℃~+5℃左右的溫度下電解 。由于硬質(zhì)陽(yáng)極氧化所生成的氧化膜層具有較高的電阻,會(huì)直接影響到電流強(qiáng)度的氧化作用。為了取得較厚的氧化膜,勢(shì)必要增加外電壓,其目的是為了消除電阻大的影響,而使電流密度保持一定,但電流較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生激烈的發(fā)熱現(xiàn)象,加上生成氧化膜時(shí)會(huì)放出大量的熱量,使零件周圍電解液溫度劇烈上升,溫度上升將會(huì)加速氧化膜的溶解,使氧化膜無(wú)法變厚。另外,發(fā)熱現(xiàn)象在膜層與金屬的接觸處最嚴(yán)重,如不及時(shí)解決,加工零件的局部表面會(huì)因溫度上升而被燒壞。

解決辦法:就是采用冷卻設(shè)備和攪拌相結(jié)合。冷卻設(shè)備使電解液強(qiáng)行降溫,攪拌是為了使整槽電解液溫度均勻,以利于獲得較高質(zhì)量的硬質(zhì)氧化膜。

因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(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)。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計(jì)參數(shù):

水力停留時(shí)間:10-40小時(shí);

污泥齡:一般大于20天;

有機(jī)負(fù)荷:0.05-0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);

容積負(fù)荷:0.2-0.4kgBOD5/(m3.d);

活性污泥濃度:2000-6000mg/l;

溝內(nèi)平均流速:0.3-0.5m/s

氧化溝工藝 - 1.2 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(Continuous 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,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效果,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,是式氧化溝具有獨(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),有力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。入流通過曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散,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)由較大的循環(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。氧化溝從整體上說又是完全混合的,而液體流動(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,而且可以通過反硝化補(bǔ)充硝化過程中消耗的堿度。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20-30瓦/米3,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)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá)好氧區(qū)后期,平均速度梯度G小于30秒-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);基建投資省,運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。

氧化溝工藝 - 1.3 氧化溝技術(shù)的發(fā)展

自1920年英國(guó)sheffield建立的污水廠成為氧化溝技術(shù)先驅(qū)以來(lái),氧化溝技術(shù)一直在不斷的發(fā)展和完善。其技術(shù)方面的提高是在兩個(gè)方面同時(shí)展開的:一是工藝的改良;二是曝氣設(shè)備的革新。

1.3.1工藝的改良

工藝的改良過程大致可分為四個(gè)階段:

見圖一

1.3.2曝氣設(shè)備的革新:

曝氣設(shè)備對(duì)氧化溝的處理效率,能耗及處理穩(wěn)定性有關(guān)鍵性影響,其作用主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:向水中供氧;推進(jìn)水流前進(jìn),使水流在池內(nèi)作循環(huán)流動(dòng);保證溝內(nèi)活性污泥處于懸浮狀態(tài);使氧、有機(jī)物、微生物充分混合。針對(duì)以上幾個(gè)要求,曝氣設(shè)備也一直在改進(jìn)和完善。常規(guī)的氧化溝曝氣設(shè)備有橫軸曝氣裝置及豎軸曝氣裝置。

1)橫軸曝氣裝置為轉(zhuǎn)刷和轉(zhuǎn)盤。其中轉(zhuǎn)刷更為常見,轉(zhuǎn)刷單獨(dú)使用通常只能滿足水深較淺的氧化溝,有效水深不大于2.0-3.5米。從而造成傳統(tǒng)氧化溝較淺,占地面積大的弊端。近幾年開發(fā)了水下推進(jìn)器配合轉(zhuǎn)刷,解決了這個(gè)問題,如山東高密污水廠,有效水深為4.5米,保證溝內(nèi)平均流速大于0.3米/秒,溝底流速不低于0.1米/秒,這樣氧化溝占地大大減少,轉(zhuǎn)刷技術(shù)運(yùn)用已相當(dāng)成熟,但因其供氧率低,能耗大,故其逐漸被另外先進(jìn)的曝氣技術(shù)所取代。

2)豎軸式表面曝氣機(jī),各種類型的表面曝氣機(jī)均可用于氧化溝,一般安裝在溝渠的轉(zhuǎn)彎處,這種曝氣裝置有較大的提升能力,氧化溝水深可達(dá)4-4.5米,如1968年荷蘭PHV開發(fā)的著名Carrousel氧化溝在一端的中心設(shè)垂直軸的一定方向的低速表曝葉輪,葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)除向污水供氧外,還能使溝中水體沿一定方向循環(huán)流動(dòng)。表曝設(shè)備價(jià)格較便宜,但能耗大易出故障,且維修困難。

3)射流曝氣,1969年Lewrnpt等創(chuàng)建了第一座試驗(yàn)性射流曝氣氧化溝(JAC),國(guó)外的射流曝氣多為壓力供氣式,而國(guó)內(nèi)通常是自吸空氣式,JAC的優(yōu)點(diǎn)是氧化溝的寬度和水的深度不受限制,可以用于深水曝氣,且氧的利用率高,目前最大的JAC在奧地利的林茨,處理流量為17.2萬(wàn)噸/天,水深7.5米。

4)微孔曝氣,現(xiàn)在應(yīng)用較多的微孔曝氣裝置,采用多孔性空氣擴(kuò)散裝置克服了以往裝置氣壓損失大,易堵塞的毛病,且氧利用率較高,在氧化溝技術(shù)運(yùn)用中越來(lái)越廣泛,目前,我國(guó)廣東省某污水廠已成功運(yùn)用此種曝氣系統(tǒng)。

5) 其他曝氣設(shè)備,包括一些新型的曝氣推動(dòng)設(shè)備,如浙江某公司開發(fā)的復(fù)葉節(jié)流新型曝氣器,氧利用率較高,浮于水面,易檢修,充氧能力可達(dá)水下7米,推動(dòng)能力相當(dāng)強(qiáng),滿足氧化溝的曝氣推動(dòng)一體化要求,同時(shí)能夠滿足氧化溝底部的充氧和推動(dòng)。

氧化溝在國(guó)內(nèi)外都發(fā)展很快。歐洲的氧化溝污水廠已有上千座,在國(guó)內(nèi),從20世紀(jì)80年代末開始在城市污水和工業(yè)廢水中引進(jìn)國(guó)外氧化溝的先進(jìn)技術(shù),從原來(lái)的日處理量3000立方米到目前10萬(wàn)噸以上的污水處理廠已比較普遍,氧化溝工藝已成為我國(guó)城市污水處理的主要工藝。

2.氧化溝脫氮除磷工藝

2.1傳統(tǒng)氧化溝的脫氮除磷傳統(tǒng)氧化溝的脫氮,主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性,通過合理的設(shè)計(jì),使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū),從而達(dá)到脫氮的目的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是在不外加碳源的情況下在同一溝中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的去除,因此是非常經(jīng)濟(jì)的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準(zhǔn)確地加以控制,因此對(duì)除氮的效果是有限的,而對(duì)除磷幾乎不起作用。另外,在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中,微生物在好氧-缺氧-好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長(zhǎng)代謝環(huán)境中,由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。

隨著氧化溝工藝的反展,目前,在工程應(yīng)用中比較有代表性的有形式有:多溝交替式氧化溝(如三溝式,五溝式)及其改進(jìn)型、卡魯塞爾氧化溝及其改進(jìn)型、奧貝爾(Orbal)氧化溝及其改進(jìn)型、一體化氧化溝等。他們都具有一定的脫氮除磷能力,

2.2.PI型氧化溝的脫氮除磷

PI(Phase Isolation)型氧化溝,即交替式和半交替式氧化溝,是七十年代在丹麥發(fā)展起來(lái)的,其中包括DE型、T型和VR型氧化溝,隨著各國(guó)對(duì)污水處理廠出水氮,磷含量要求越來(lái)越嚴(yán),因而開發(fā)出現(xiàn)了功能加強(qiáng)的PI型氧化溝,主要由Kruger公司與Demmark技術(shù)學(xué)院合作開發(fā)的,稱為Bio-Denitro和Bio-Denipho工藝,這兩種工藝都是根據(jù)A/O和A2/O生物脫氮除磷原理,創(chuàng)造缺氧/好氧,厭氧/缺氧/好氧的工藝環(huán)境,達(dá)到生物脫氮除磷的目的。

2.2.1DE型、T型氧化溝脫氮工藝

DE型氧化溝為雙溝系統(tǒng),T型氧化溝為三溝系統(tǒng),其運(yùn)行方式比較相似,都是通過配水井對(duì)水流流向的切換,堰門的起閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的調(diào)速,在溝中創(chuàng)造交替的硝化,反硝化條件,以達(dá)到脫氮的目的。其不同之處在于DE型氧化溝系統(tǒng)是二沉池與氧化溝分建,有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng);而T型氧化溝的兩側(cè)溝輪流作為沉淀池。

2.2.2VR型氧化溝脫氮工藝VR氧化溝溝型宛如通常的環(huán)形跑道,中央有一小島的直壁結(jié)構(gòu),氧化溝分為兩個(gè)容積相當(dāng)?shù)牟糠?,其水平形式如反向的英文字母C,污水處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進(jìn)行連續(xù)和恒水位運(yùn)行。

2.2.3PI型氧化溝同時(shí)脫氮除磷工藝交替式氧化溝在脫氮效果上良好,為了達(dá)到除磷效果,通常在氧化溝前設(shè)置相應(yīng)的厭氧區(qū)或構(gòu)筑物或改變其運(yùn)行方式。據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示,這種同時(shí)脫氮除磷工藝只要運(yùn)行時(shí)控制的好,可以取得很好的脫氮除磷效果。

西安北石橋污水凈化中心采用具有脫氮除磷的DE型氧化溝系統(tǒng)(前加厭氧池),一期工程處理能力為15萬(wàn)立方米/天,對(duì)各階段處理效果實(shí)測(cè)結(jié)果表明,DE型氧化溝處理城市污水效果顯著。COD、TN、TP的總?cè)コ史謩e達(dá)到87.5%-91.6%,63.6%-66.9%,85.0%-93.4%,出水TN為9.0-10.1mg/l,TP為0.42-0.45mg/l,出水水質(zhì)優(yōu)于國(guó)家二級(jí)出水排放標(biāo)準(zhǔn)。

上述三種PI型氧化溝脫氮除磷工藝都有轉(zhuǎn)刷的調(diào)速,活門、出水堰的啟閉切換頻繁的特點(diǎn),對(duì)自動(dòng)化要求高,轉(zhuǎn)刷利用率低,故在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)受到很大的限制。

2.3奧貝爾氧化溝脫氮除磷工藝Orbal氧化溝簡(jiǎn)稱同心圓式,它也是分建式,有單獨(dú)二沉池,采用轉(zhuǎn)碟曝氣,溝深較大,它的脫氮效果很好,但除磷效率不夠高,要求除磷時(shí)還需前加厭氧池。應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成,三個(gè)環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0,中環(huán)為1,內(nèi)環(huán)為2),有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣,水深一般在4.0~4.5m,動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近,現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。

2.4卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝

2.4.1傳統(tǒng)的卡魯塞爾氧化溝工藝

卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制的。它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合,并能維持較高的傳質(zhì)效率,以克服小型氧化溝溝深較淺,混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝系統(tǒng)正在運(yùn)行,實(shí)踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。Carrousel氧化溝使用立式表曝機(jī),曝氣機(jī)安裝在溝的一端,因此形成了靠近曝氣機(jī)下游的富氧區(qū)和上游的缺氧區(qū),有利于生物絮凝,使活性污泥易于沉降,設(shè)計(jì)有效水深4.0-4.5米,溝中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可達(dá)95%-99%,脫氮效率約為90%,除磷效率約為50%,如投加鐵鹽,除磷效率可達(dá)95%。

2.4.2.單級(jí)卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝

單級(jí)卡魯塞爾氧化溝有兩種形式:一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化溝,可在單一池內(nèi)實(shí)現(xiàn)部分反硝化作用,使用于有部分反硝化要求,但要求不高的場(chǎng)合。另一種是卡魯塞爾A/C工藝,即在氧化溝上游加設(shè)厭氧池,可提高活性污泥的沉降性能,有效控制活性污泥膨脹,出水磷的含量通常在2.0mg/l以下。以上兩種工藝一般用于現(xiàn)有氧化溝的改造,與標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動(dòng)不大,相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。

2.4.3.合建式卡魯塞爾氧化溝

缺氧區(qū)與好氧區(qū)合建式氧化溝式美國(guó)EIMCO公司專為卡魯塞爾系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種先進(jìn)的生物脫氮除磷工藝(卡魯塞爾2000型)。它的構(gòu)造上的主要改進(jìn)是在氧化溝內(nèi)設(shè)置了一個(gè)獨(dú)立的缺氧區(qū)。缺氧區(qū)回流渠的端口處裝有一個(gè)可調(diào)節(jié)的活門。根據(jù)出水含氮量的要求,調(diào)節(jié)活門張開程度,可控制進(jìn)入缺氧區(qū)的流量。缺氧和好氧區(qū)合建式氧化溝的關(guān)鍵在與于對(duì)曝氣設(shè)備充氧量的控制,必須保證進(jìn)入回流渠處的混合液處于缺氧狀態(tài),為反硝化創(chuàng)造良好環(huán)境。缺氧區(qū)內(nèi)有潛水?dāng)嚢杵?,具有混合和維持污泥懸浮的作用。

在卡魯塞爾2000型基礎(chǔ)上增加前置厭氧區(qū),可以達(dá)到脫氮除磷的目的,被稱為A2/C卡魯塞爾氧化溝。

四階段卡魯塞爾Bardenpho系統(tǒng)在卡魯塞爾2000型系統(tǒng)下游增加了第二缺氧池及再曝氣池,實(shí)現(xiàn)更高程度的脫氮。五階段卡魯塞爾Bardenpho系統(tǒng)在A2/C卡魯塞爾系統(tǒng)的下游增加了第二缺氧池和在曝氣池,實(shí)現(xiàn)更高程度的脫氮和除磷。

綜上所述,厭氧,缺氧與好氧合建的氧化溝系統(tǒng)可以分為三階段A2/O系統(tǒng)以及四、五階段Bardenpho系統(tǒng),這幾個(gè)系統(tǒng)均是A/O系統(tǒng)的強(qiáng)化和反復(fù),因此這種工藝的脫氮除磷效果很好,脫氮率達(dá)90%-95%。

另外,卡魯塞爾3000型氧化溝也有較好的脫氮除磷效果。在此不加以詳述。

2.4.4. 合建式一體化氧化溝

是指集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體,無(wú)需建造單獨(dú)二沉池的氧化溝。這種氧化溝設(shè)有專門的固液分離裝置和措施。它既是連續(xù)進(jìn)出水,又是合建式,且不用倒換功能,從理論上講最經(jīng)濟(jì)合理,且具有很好的脫氮除磷效果。

一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優(yōu)點(diǎn)外,還有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):

①工藝流程短,構(gòu)筑物和設(shè)備少,不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨(dú)的二沉池;

②污泥自動(dòng)回流,投資少、能耗低、占地少、管理簡(jiǎn)便;

③造價(jià)低,建造快,設(shè)備事故率低,運(yùn)行管理工作量少;

④固液分離效果比一般二次沉淀池高,使系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

一體化氧化溝的工藝特點(diǎn)見圖二:

氧化溝工藝 - 3 氧化溝工藝選擇的討論

1)提高中小城市污水治理率是今后污水治理領(lǐng)域的重點(diǎn),對(duì)于規(guī)模小于10萬(wàn)噸/天的中小型污水處理廠來(lái)說,氧化溝和SBR是首選工藝,目前總體來(lái)說應(yīng)用最多的是氧化溝工藝,在氧化溝各種工藝中,考慮其各自的特點(diǎn)及污水脫氮除磷的要求,推薦中小城市使用較成熟的卡魯塞爾氧化溝.對(duì)于合建式一體化氧化溝,國(guó)內(nèi)應(yīng)用該工藝的污水廠已超過十余座,其示范工程——四川新都污水處理廠己成功運(yùn)行5年多,是未來(lái)氧化溝工藝發(fā)展的一個(gè)主要方向。

2)近年來(lái),在氧化溝中嘗試使用各種綜合曝氣裝置,即采用曝氣器與水下混合器獨(dú)立運(yùn)行,將氧化溝中的水流循環(huán)混合作用與曝氣傳氧作用區(qū)分開來(lái),使氧化溝中交替出現(xiàn)缺氧與好氧狀態(tài),已達(dá)到脫氮除磷目的,同時(shí)這種運(yùn)行方式還能取得節(jié)能的效果。據(jù)報(bào)道,這種綜合曝氣系統(tǒng)已在國(guó)外得到應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)也可嘗試并推廣采用這種綜合曝氣設(shè)備。

3)微孔曝氣氧化溝工藝即保留了氧化溝沿水流方向間斷曝氣和循環(huán)流動(dòng)的特點(diǎn),又克服了氧化溝因采用表面曝氣機(jī)而占地面積大,充氧效率低,水流斷面流速不均,池底易沉淀等不足,不失為一種可推廣使用的工藝。

4)在土地十分緊張的地區(qū),在取得較準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上,可考慮使用立體式循環(huán)氧化溝。

5)在氧化溝工藝設(shè)計(jì)中,溝深的設(shè)計(jì)是一個(gè)很重要的問題,盡管水下推進(jìn)器的使用使溝深有所提高,但也并非越大越好,因?yàn)橛行畹脑黾訒?huì)引起能量模式的改變,從而需增加動(dòng)力設(shè)備就不同,引起投資和運(yùn)行費(fèi)用的提高。不同地質(zhì)情況,不同進(jìn)水水質(zhì)及處理要求,有不同的溝深要求。因此,每一個(gè)選用氧化溝工藝的污水廠,都因根據(jù)各種因素綜合分析以確定最佳的溝深。

1、氧化溝工藝的介紹

氧化溝(oxidation ditch)又名連續(xù)循環(huán)曝氣池(Continuousloop reactor),是活性污泥法的一種變形。氧化溝工藝在城市生活污水及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,并成為當(dāng)前占主導(dǎo)地位的活性污泥污水處理技術(shù)。尤其在我國(guó),污水處理廠的建設(shè)以中小型規(guī)模為主,各類氧化溝工藝得到普遍應(yīng)用,其中奧貝爾氧化溝應(yīng)用較廣,DE及T型多溝交替式在中高濃度污水處理廠應(yīng)用較多,而卡魯塞爾氧化溝以外貸項(xiàng)目為主。

氧化溝是由荷蘭衛(wèi)生工程研究所在上世紀(jì)50年代研制開發(fā)的廢水生物處理技術(shù),是活性污泥法的一種改型,屬延時(shí)曝氣的一種特殊形式。其基本特征是曝氣池呈封閉、環(huán)狀跑道式,池體狹長(zhǎng),池深較淺,在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。廢水和活性污泥以及各種微生物混合在溝渠中作不停地循環(huán)流動(dòng),完成對(duì)廢水的硝化與反硝化處理。生物氧化溝兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特點(diǎn)。在技術(shù)上具有凈化程度高、耐沖擊、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便、維修簡(jiǎn)單、投資少、能耗低等特點(diǎn)。氧化溝在空間上形成了好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū),具有良好的脫氮功能。

1 氧化溝工藝概述

1.1 氧化溝工藝基本原理和主要設(shè)計(jì)參數(shù)

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突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(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)。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計(jì)參數(shù):

水力停留時(shí)間:10-40小時(shí);

污泥齡:一般大于20天;

有機(jī)負(fù)荷:0.05-0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);

容積負(fù)荷:0.2-0.4kgBOD5/(m3.d);

活性污泥濃度:2000-6000mg/l;

溝內(nèi)平均流速:0.3-0.5m/s

1.2 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,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效果,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,是式氧化溝具有獨(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),有力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。入流通過曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散,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)由較大的循環(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。氧化溝從整體上說又是完全混合的,而液體流動(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,而且可以通過反硝化補(bǔ)充硝化過程中消耗的堿度。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20-30瓦/米3,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)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá)好氧區(qū)后期,平均速度梯度G小于30秒-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。有污水需要處理的單位,也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

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,超作管理方便;出水水質(zhì)好,工藝可靠性強(qiáng);基建投資省,運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。

1.3曝氣設(shè)備的革新:

曝氣設(shè)備對(duì)氧化溝的處理效率,能耗及處理穩(wěn)定性有關(guān)鍵性影響,其作用主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:向水中供氧;推進(jìn)水流前進(jìn),使水流在池內(nèi)作循環(huán)流動(dòng);保證溝內(nèi)活性污泥處于懸浮狀態(tài);使氧、有機(jī)物、微生物充分混合。針對(duì)以上幾個(gè)要求,曝氣設(shè)備也一直在改進(jìn)和完善。常規(guī)的氧化溝曝氣設(shè)備有橫軸曝氣裝置及豎軸曝氣裝置。

1) 橫軸曝氣裝置為轉(zhuǎn)刷和轉(zhuǎn)盤。其中轉(zhuǎn)刷更為常見,轉(zhuǎn)刷單獨(dú)使用通常只能滿足水深較淺的氧化溝,有效水深不大于2.0-3.5米。從而造成傳統(tǒng)氧化溝較淺,占地面積大的弊端。近幾年開發(fā)了水下推進(jìn)器配合轉(zhuǎn)刷,解決了這個(gè)問題,如山東高密污水廠,有效水深為4.5米,保證溝內(nèi)平均流速大于0.3米/秒,溝底流速不低于0.1米/秒,這樣氧化溝占地大大減少,轉(zhuǎn)刷技術(shù)運(yùn)用已相當(dāng)成熟,但因其供氧率低,能耗大,故其逐漸被另外先進(jìn)的曝氣技術(shù)所取代。

2) 豎軸式表面曝氣機(jī),各種類型的表面曝氣機(jī)均可用于氧化溝,一般安裝在溝渠的轉(zhuǎn)彎處,這種曝氣裝置有較大的提升能力,氧化溝水深可達(dá)4-4.5米,如1968年荷蘭PHV開發(fā)的著名Carrousel氧化溝在一端的中心設(shè)垂直軸的一定方向的低速表曝葉輪,葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)除向污水供氧外,還能使溝中水體沿一定方向循環(huán)流動(dòng)。表曝設(shè)備價(jià)格較便宜,但能耗大易出故障,且維修困難。

3) 射流曝氣,1969年Lewrnpt等創(chuàng)建了第一座試驗(yàn)性射流曝氣氧化溝(JAC),國(guó)外的射流曝氣多為壓力供氣式,而國(guó)內(nèi)通常是自吸空氣式,JAC的優(yōu)點(diǎn)是氧化溝的寬度和水的深度不受限制,可以用于深水曝氣,且氧的利用率高,目前最大的JAC在奧地利的林茨,處理流量為17.2萬(wàn)噸/天,水深7.5米。

4) 微孔曝氣,現(xiàn)在應(yīng)用較多的微孔曝氣裝置,采用多孔性空氣擴(kuò)散裝置克服了以往裝置氣壓損失大,易堵塞的毛病,且氧利用率較高,在氧化溝技術(shù)運(yùn)用中越來(lái)越廣泛。

5) 其他曝氣設(shè)備,包括一些新型的曝氣推動(dòng)設(shè)備,如復(fù)葉節(jié)流新型曝氣器,氧利用率較高,浮于水面,易檢修,充氧能力可達(dá)水下7米,推動(dòng)能力相當(dāng)強(qiáng),滿足氧化溝的曝氣推動(dòng)一體化要求,同時(shí)能夠滿足氧化溝底部的充氧和推動(dòng)。

氧化溝在國(guó)內(nèi)外都發(fā)展很快。歐州的氧化溝污水廠已有上千座,在國(guó)內(nèi),從20世紀(jì)80年代末開始在城市污水和工業(yè)廢水中引進(jìn)國(guó)外氧化溝的先進(jìn)技術(shù),從原來(lái)的日處理量3000立方米到目前10萬(wàn)噸以上的污水處理廠已比較普遍,氧化溝工藝已成為我國(guó)城市污水處理的主要工藝。

2.氧化溝脫氮除磷工藝

2.1 傳統(tǒng)氧化溝的脫氮除磷

傳統(tǒng)氧化溝的脫氮,主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性,通過合理的設(shè)計(jì),使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū),從而達(dá)到脫氮的目的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是在不外加碳源的情況下在同一溝中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的去除,因此是非常經(jīng)濟(jì)的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準(zhǔn)確地加以控制,因此對(duì)除氮的效果是有限的,而對(duì)除磷幾乎不起作用。另外,在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中,微生物在好氧-缺氧-好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長(zhǎng)代謝環(huán)境中,由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。

隨著氧化溝工藝的反展,目前,在工程應(yīng)用中比較有代表性的有形式有:多溝交替式氧化溝(如三溝式,五溝式)及其改進(jìn)型、卡魯塞爾氧化溝及其改進(jìn)型、奧貝爾(Orbal)氧化溝及其改進(jìn)型、一體化氧化溝等。他們都具有一定的脫氮除磷能力。

2.2.PI型氧化溝的脫氮除磷

PI(Phase Isolation)型氧化溝,即交替式和半交替式氧化溝,是七十年代在丹麥發(fā)展起來(lái)的,其中包括DE型、T型和VR型氧化溝,隨著各國(guó)對(duì)污水處理廠出水氮,磷含量要求越來(lái)越嚴(yán),因而開發(fā)出現(xiàn)了功能加強(qiáng)的PI型氧化溝,主要由Kruger公司與Demmark技術(shù)學(xué)院合作開發(fā)的,稱為Bio-Denitro和Bio-Denipho工藝,這兩種工藝都是根據(jù)A/O和A2/O生物脫氮除磷原理,創(chuàng)造缺氧/好氧,厭氧/缺氧/好氧的工藝環(huán)境,達(dá)到生物脫氮除磷的目的。

2.2.1 DE型、T型氧化溝脫氮工藝

DE型氧化溝為雙溝系統(tǒng),T型氧化溝為三溝系統(tǒng),其運(yùn)行方式比較相似,都是通過配水井對(duì)水流流向的切換,堰門的起閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的調(diào)速,在溝中創(chuàng)造交替的硝化,反硝化條件,以達(dá)到脫氮的目的。其不同之處在于DE型氧化溝系統(tǒng)是二沉池與氧化溝分建,有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng);而T型氧化溝的兩側(cè)溝輪流作為沉淀池。

2.2.2 VR型氧化溝脫氮工藝

VR氧化溝溝型宛如通常的環(huán)形跑道,中央有一小島的直壁結(jié)構(gòu),氧化溝分為兩個(gè)容積相當(dāng)?shù)牟糠郑渌叫问饺绶聪虻挠⑽淖帜窩,污水處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進(jìn)行連續(xù)和恒水位運(yùn)行。

2.2.3 PI型氧化溝同時(shí)脫氮除磷工藝

交替式氧化溝在脫氮效果上良好,為了達(dá)到除磷效果,通常在氧化溝前設(shè)置相應(yīng)的厭氧區(qū)或構(gòu)筑物或改變其運(yùn)行方式。據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示,這種同時(shí)脫氮除磷工藝只要運(yùn)行時(shí)控制的好,可以取得很好的脫氮除磷效果。

西安北石橋污水凈化中心采用具有脫氮除磷的DE型氧化溝系統(tǒng)(前加厭氧池),一期工程處理能力為15萬(wàn)立方米/天,對(duì)各階段處理效果實(shí)測(cè)結(jié)果表明,DE型氧化溝處理城市污水效果顯著。COD、TN、TP的總?cè)コ史謩e達(dá)到87.5%-91.6%,63.6%-66.9%,85.0%-93.4%,出水TN為9.0-10.1mg/l,TP為0.42-0.45mg/l,出水水質(zhì)優(yōu)于國(guó)家二級(jí)出水排放標(biāo)準(zhǔn)。

上述三種PI型氧化溝脫氮除磷工藝都有轉(zhuǎn)刷的調(diào)速,活門、出水堰的啟閉切換頻繁的特點(diǎn),對(duì)自動(dòng)化要求高,轉(zhuǎn)刷利用率低,故在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)受到很大的限制。

2.3 奧貝爾氧化溝脫氮除磷工藝

Orbal氧化溝簡(jiǎn)稱同心圓式,它也是分建式,有單獨(dú)二沉池,采用轉(zhuǎn)碟曝氣,溝深較大,它的脫氮效果很好,但除磷效率不夠高,要求除磷時(shí)還需前加厭氧池。

應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成,三個(gè)環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0,中環(huán)為1,內(nèi)環(huán)為2),有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣,水深一般在4.0~4.5m,動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近,現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。

2.4 卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝

2.4.1傳統(tǒng)的卡魯塞爾氧化溝工藝

卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制的。它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合,并能維持較高的傳質(zhì)效率,以克服小型氧化溝溝深較淺,混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝系統(tǒng)正在運(yùn)行,實(shí)踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。Carrousel氧化溝使用立式表曝機(jī),曝氣機(jī)安裝在溝的一端,因此形成了靠近曝氣機(jī)下游的富氧區(qū)和上游的缺氧區(qū),有利于生物絮凝,使活性污泥易于沉降,設(shè)計(jì)有效水深4.0-4.5米,溝中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可達(dá)95%-99%,脫氮效率約為90%,除磷效率約為50%,如投加鐵鹽,除磷效率可達(dá)95%。

2.4.2.單級(jí)卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝

單級(jí)卡魯塞爾氧化溝有兩種形式:一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化溝,可在單一池內(nèi)實(shí)現(xiàn)部分反硝化作用,使用于有部分反硝化要求,但要求不高的場(chǎng)合。另一種是卡魯塞爾A/C工藝,即在氧化溝上游加設(shè)厭氧池,可提高活性污泥的沉降性能,有效控制活性污泥膨脹,出水磷的含量通常在2.0mg/l以下。以上兩種工藝一般用于現(xiàn)有氧化溝的改造,與標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動(dòng)不大,相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。

2.4.3.合建式卡魯塞爾氧化溝

缺氧區(qū)與好氧區(qū)合建式氧化溝式美國(guó)EIMCO公司專為卡魯塞爾系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種先進(jìn)的生物脫氮除磷工藝(卡魯塞爾2000型)。它的構(gòu)造上的主要改進(jìn)是在氧化溝內(nèi)設(shè)置了一個(gè)獨(dú)立的缺氧區(qū)。缺氧區(qū)回流渠的端口處裝有一個(gè)可調(diào)節(jié)的活門。根據(jù)出水含氮量的要求,調(diào)節(jié)活門張開程度,可控制進(jìn)入缺氧區(qū)的流量。缺氧和好氧區(qū)合建式氧化溝的關(guān)鍵在與于對(duì)曝氣設(shè)備充氧量的控制,必須保證進(jìn)入回流渠處的混合液處于缺氧狀態(tài),為反硝化創(chuàng)造良好環(huán)境。缺氧區(qū)內(nèi)有潛水?dāng)嚢杵鳎哂谢旌虾途S持污泥懸浮的作用。

在卡魯塞爾2000型基礎(chǔ)上增加前置厭氧區(qū),可以達(dá)到脫氮除磷的目的,被稱為A2/C卡魯塞爾氧化溝。

四階段卡魯塞爾Bardenpho系統(tǒng)在卡魯塞爾2000型系統(tǒng)下游增加了第二缺氧池及再曝氣池,實(shí)現(xiàn)更高程度的脫氮。五階段卡魯塞爾Bardenpho系統(tǒng)在A2/C卡魯塞爾系統(tǒng)的下游增加了第二缺氧池和在曝氣池,實(shí)現(xiàn)更高程度的脫氮和除磷。

綜上所述,厭氧,缺氧與好氧合建的氧化溝系統(tǒng)可以分為三階段A2/O系統(tǒng)以及四、五階段Bardenpho系統(tǒng),這幾個(gè)系統(tǒng)均是A/O系統(tǒng)的強(qiáng)化和反復(fù),因此這種工藝的脫氮除磷效果很好,脫氮率達(dá)90%-95%。

另外,卡魯塞爾3000型氧化溝也有較好的脫氮除磷效果。在此不加以詳述。

2.4.4. 合建式一體化氧化溝

是指集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體,無(wú)需建造單獨(dú)二沉池的氧化溝。這種氧化溝設(shè)有專門的固液分離裝置和措施。它既是連續(xù)進(jìn)出水,又是合建式,且不用倒換功能,從理論上講最經(jīng)濟(jì)合理,且具有很好的脫氮除磷效果。

一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優(yōu)點(diǎn)外,還有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):

①工藝流程短,構(gòu)筑物和設(shè)備少,不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨(dú)的二沉池;

②污泥自動(dòng)回流,投資少、能耗低、占地少、管理簡(jiǎn)便;

③造價(jià)低,建造快,設(shè)備事故率低,運(yùn)行管理工作量少;

④固液分離效果比一般二次沉淀池高,使系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 討論

1)提高中小城市污水治理率是今后污水治理領(lǐng)域的重點(diǎn),對(duì)于規(guī)模小于10萬(wàn)噸/天的中小型污水處理廠來(lái)說,氧化溝和SBR是首選工藝,目前總體來(lái)說應(yīng)用最多的是氧化溝工藝,在氧化溝各種工藝中,考慮其各自的特點(diǎn)及污水脫氮除磷的要求,推薦中小城市使用較成熟的卡魯塞爾氧化溝.對(duì)于合建式一體化氧化溝,國(guó)內(nèi)應(yīng)用該工藝的污水廠已超過十余座,其示范工程——四川新都污水處理廠己成功運(yùn)行5年多,是未來(lái)氧化溝工藝發(fā)展的一個(gè)主要方向。

2)近年來(lái),在氧化溝中嘗試使用各種綜合曝氣裝置,即采用曝氣器與水下混合器獨(dú)立運(yùn)行,將氧化溝中的水流循環(huán)混合作用與曝氣傳氧作用區(qū)分開來(lái),使氧化溝中交替出現(xiàn)缺氧與好氧狀態(tài),已達(dá)到脫氮除磷目的,同時(shí)這種運(yùn)行方式還能取得節(jié)能的效果。據(jù)報(bào)道,這種綜合曝氣系統(tǒng)已在國(guó)外得到應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)也可嘗試并推廣采用這種綜合曝氣設(shè)備。

3)微孔曝氣氧化溝工藝即保留了氧化溝沿水流方向間斷曝氣和循環(huán)流動(dòng)的特點(diǎn),又克服了氧化溝因采用表面曝氣機(jī)而占地面積大,充氧效率低,水流斷面流速不均,池底易沉淀等不足,不失為一種可推廣使用的工藝。

4)在土地十分緊張的地區(qū),在取得較準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上,可考慮使用立體式循環(huán)氧化溝。

5)在氧化溝工藝設(shè)計(jì)中,溝深的設(shè)計(jì)是一個(gè)很重要的問題,盡管水下推進(jìn)器的使用使溝深有所提高,但也并非越大越好,因?yàn)橛行畹脑黾訒?huì)引起能量模式的改變,從而需增加動(dòng)力設(shè)備就不同,引起投資和運(yùn)行費(fèi)用的提高。不同地質(zhì)情況,不同進(jìn)水水質(zhì)及處理要求,有不同的溝深要求。因此,每一個(gè)選用氧化溝工藝的污水廠,都因根據(jù)各種因素綜合分析以確定最佳的溝深。

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