【文章內(nèi)容簡介】 化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動。因此氧化溝具有特殊的水力 學流態(tài)，既有完全混合式反應器的特點，又有推流式反應器的特點，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內(nèi)水深一般為 ～，寬深比為 2:1，溝中水流平均速度為 。氧化溝曝氣混合設備有表面曝氣機、曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤、射流曝氣器、導管式曝氣器和提升管式曝氣機等，近年來配合使用的還有水下推動器。 最初的普通 Carrousel 氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機使混合液中溶解氧 DO 的濃度增加到大 約 2～ 3mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生 物得到足夠的溶解氧來去除 BOD；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速 ）。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到 12 DO 值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中， BOD 降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去處 BOD，但除磷脫氮的能力有限。 為了取得更好的除 磷脫氮的效果， 可在 Carrousel 氧化溝 系統(tǒng)前增加一個厭氧區(qū) I 和 缺 氧區(qū) Ⅱ （又稱前反硝化區(qū)） ，這種氧化溝叫做 A2 /C氧化溝 ，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖。 ⅢⅡⅠⅠ厭氧池 Ⅱ前置缺氧池 Ⅲ Car rousel 氧化溝 Ⅳ混合液回流入口 ⅠⅠⅡⅢⅢⅢⅣ A2/C 氧化溝平面示意圖 流經(jīng)沉砂池的生活污水與二沉池回流污泥在 A2/C 氧化溝 內(nèi)設置的圓形混合井進行充分混合后進入?yún)捬鯀^(qū) I。該區(qū)分為 3 格，每格都設有水下攪拌器 以防止污泥沉淀。經(jīng)厭氧反應后的混合液進入缺氧區(qū)Ⅱ ，并與由 Carrouse 氧化溝 III 經(jīng)回流通道 IV 進入缺氧區(qū)的回流液充分混合，進行反硝化脫氮和除磷反應。缺氧區(qū) Ⅱ 的中間部位設導流隔墻，并在適當位置安裝水下攪拌器，使該區(qū)具有良好的混合與循環(huán)條件。經(jīng)厭氧、缺氧反應后的混合液流入 氧化溝 III 進行氧化、硝化、反硝化反應， 氧化溝 III 的充氧機械采用 轉(zhuǎn)碟 曝氣 機 ， 提高氧的轉(zhuǎn)移效率，節(jié)約能耗，同時可節(jié)省鼓風機房的土建投資。 可根據(jù)池內(nèi)DO 測定儀控制調(diào)節(jié)堰出水 ， 處理后的水經(jīng)排出口進入二沉池沉淀， 13 其出水中氨氮含量＜ 15 mg/L，磷含量＜ mg/L。如果要求出水磷含量＜ mg/L，需在工藝流程的適當位置投加混凝劑。 A2 /C 氧化溝 將厭氧、缺氧、好氧過程集中在一個池內(nèi)完成，各部分用隔墻分開自成體系，但彼此又有聯(lián)系。該工藝充分利用污水在 氧化溝 內(nèi)循環(huán)流動的特性，把好氧區(qū)和缺氧區(qū)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)無動力回流，節(jié)省了去除硝酸鹽氮所需混合液回流的能量消耗。 方案三： CASS 工藝 CASS 工藝全稱為循環(huán)式活性污泥法 （ Cyclic Activated Sludge System） ，其前身是 ICEAS 工藝。 CASS 工藝污水處理機制與普通活性污泥完全相同，其區(qū)別在于原污水不是順次流經(jīng)各個處理單元，而是流入單一反應池內(nèi) ，按時間順序?qū)崿F(xiàn)不同目的的操作 。 CASS 池為一間歇式反應器，在此反應器中活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復，將生物反應過程和泥水分離過程結(jié)合在一個池子中進行。因此，它是 SBR 工藝及 ICEAS 工藝的一種更新變型。隨著計算機的日益普及， CASS 工藝由于其投資小、運行費用低、處理效率高，尤其是優(yōu)異的脫氮除磷功能而越來越得到重視。該工藝已廣泛應用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理，目前全世界有 400 多座各種規(guī)模的 CASS 污水處理廠正在運行或建造中。 CASS 工藝特指設有一個分建或合建式生物選擇器的可 變?nèi)莘e，以序批曝氣 非 限量 曝氣方式運行的充 放式間歇活性污泥處理工藝，在一個反應器中完成有機污染物的生物降解和泥水分離的處理功能。整個系統(tǒng)以推流方式運行，而各反應區(qū)則以完全混合的方式實 14 現(xiàn)同步 碳 化和硝化 反硝化功能。 與傳統(tǒng)的間歇反應器不同，每個CASS 反應器至少由二個區(qū)域組成，即生物選擇區(qū)和主反應區(qū)，但也可在主反應區(qū)前設置一兼氧區(qū)，如 圖 所示 ： 生物選擇區(qū)生物選擇區(qū)CASS3出水CASS4主反應區(qū)主反應區(qū)進水缺氧區(qū)缺氧區(qū)進水缺氧區(qū) 主反應區(qū)CASS2出水缺氧區(qū) 主反應區(qū)CASS1 四池式 CASS 生化反應池平面示意圖 生物選擇區(qū)設置在反應器的進水處，是一容積較小的污水 污泥接觸區(qū)。進入反應器的污水和從主反應區(qū)內(nèi)回流的活性污泥（回流量約為日平均流量的 20 30%）在此相互混合接觸。生物選擇器是按照活性污泥種群組成動力學的規(guī)律而設置的，創(chuàng)造合適的微生物生長條件并選擇出絮凝性細菌。在生物選擇區(qū)內(nèi)，通過主反應區(qū)污泥的回流并與進水混合，不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速對溶解性底物的去除 ， 并對難降解有機物起到良好的水解作用，同時可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。生物選擇器還可有效地抑制絲狀菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在生物選擇器中，污泥回流液中存 在的少量硝酸鹽氮（約為2mg/L）可得到反硝化，反硝化量可達整個系統(tǒng)反硝化量的 20%左右。 15 兼氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運行的生物選擇區(qū)對進水水質(zhì)水量變化的緩沖作用，同時還具有促進磷的進一步釋放和強化氮的反硝化作用。主反應區(qū)則是最終去除有機底物的主要場所。運行過程中，通常將主反應區(qū)的曝氣強度以及曝氣池中溶解氧強度加以控制，以使反應區(qū)內(nèi)主體溶液中處于好氧狀態(tài)，保證污泥絮體的外部有一個好氧環(huán)境進行硝化；活性污泥結(jié)構(gòu)內(nèi)部則基本處于缺氧狀態(tài)，溶解氧向污泥絮體內(nèi)的傳遞受到限制，而較高的硝酸鹽濃度（梯度） 則能較好地滲透到絮體內(nèi)部，有效地進行反硝化，從而使主反應區(qū)中同時發(fā)生有機污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。 CASS 工藝以一定的時間序列運行，其運行過程包括進水 曝氣、沉淀（泥水分離）、上清液潷除和進水 閑置等四個階段并組成其運行的一個周期 ， 工藝的循環(huán)操作過程 如下： （ 1）進水，曝氣階段開始； （ 2）曝氣階段結(jié)束； （ 3）沉淀階段開始； （ 4）沉淀階段結(jié)束，撇水階段開始； （ 5）撇水階段及排泥結(jié)束 ； （ 6）進水、閑置階段（視具體運行情況而定） 。 與傳統(tǒng)意義的 SBR 工藝不同， CASS 工藝在進水 階段，不設單純的充水過程或缺氧進水混合過程。 CASS 工藝在沉淀階段無進水，保證了沉淀過程在靜止的環(huán)境中進行，并使排水的穩(wěn)定性得到保障； 16 在操作循環(huán)的曝氣階段（同時進水）完成生物降解過程；在非曝氣階段完成泥水分離；排水裝置是移動式自動潷水器，借此將每一循環(huán)操作中所處理的污水經(jīng)沉淀后排出系統(tǒng)。一個運行周期結(jié)束后，重復上一周期的運行并由此循環(huán)不止。循環(huán)過程中，反應器內(nèi)的水位隨進水而由初始的設計最低水位逐漸上升到最高設計水位，因而是一個變?nèi)莘e的運行過程。 近年來，人們之所以對 C