氧化钒 相变原理

1 氧化钒相变原理

1958年，科学家F.J.Morin在贝尔实验室发现钒和钦的氧化物具有半导体一金属相变特性。实验表明:促使氧化钒薄膜发生相变的条件是温度,实验得到的二氧化钒薄膜的相变温度点为68℃(T=68℃)。常温下,VO2薄膜呈现半导体状态,具有四方晶格结构,对光波有较高的透射能力。当薄膜温度在外界条件促使(例如吸收光能量)下升高到一定温度点t时,薄膜原始状态迅速发生变化,此时VO2薄膜显示金属性质,是单斜晶结构,对光波有较高的反射。薄膜光谱特性由高透陡变为高反, 如图1所示。

二氧化钒材料在转变逆过程中显示了晶体转变的一般倾向,转变温度取向由高到低,但原子的重新分类并不广泛,原来的原子群仅有轻微的失真。在过渡温度T c处,原子群的变化迅速且可逆。二氧化钒(VO2)薄膜晶格结构的变化象所有从单斜晶结构向四方晶格结构转变的材料一样,在电和光特性中伴随有较大的变化。薄膜相变前后的电导率、光吸收、磁化率及比热等物理性能均有较大的改变。氧化钒薄膜由半导体到金属态可以进行高速双向可逆转换,并具有高的空间分解能力。薄膜的转换特性除取决于样品结构和样品成分,同时还取决于样品的制备。高价氧化物脱氧还原后的膜不均匀且多孔,因而降低了转换特性。总而言之,氧化钒薄膜相变特性的优劣取决于薄膜的质量。

2 VO2的相变特征

2.1 相变晶体学

图2表示了四方相VO2(R)和单斜相VO2(M)的晶体结构。a为高温四方金红石结构，单位晶胞中的8个顶角和中心位置被V4+占据，而这些V4+的位置正好处于由O2-构成的八面体中心。当VO2发生相变时，V4+偏离晶胞顶点位置，晶轴长度发生改变，β角由90°变为123°，变成单斜结构。相变后，形成的V-V键不再平行于原来的c r轴，形成折线型的V-V链，钒原子间距离按265pm和3l2pm的长度交替变化，同时a m轴的长度变为原来c r轴的两倍，体积增加约1%。热力学也证明，VO2相变为一级相变，相变前后具有体积的改变。氧八面体的结构也从正八面体变为偏八面体，两个V-O键间的夹角由90°变为78～99°，如图3所示。

图2 VO2 两种晶胞结构示意图(黑点为V4+,白点为O2-

图3 VO2 相变时的氧八面体变化

2.2 VO2的相变时的能带变化

Goodengough应用晶体场和分子轨道理论，提出了VO2金属－半导体相变的能级理论。该理论认为，在高温四方金红石结构中，O2-的Pπ轨道和V4+的3dπ轨道杂化形成一个窄的反键轨道π*和一个宽的成键轨道π，而V4+的另一个3d轨道形成平行于c轴的反键d‖轨道。半充满的d‖和π*轨道部分重叠。此时，费米能级(E F)落在d‖带和π*带之间，因此显示金属性。当温度低于相变温度时，V4+离子偏离原来位置，V4+和O2-杂化发生改变，π*轨道和d‖轨道分离，使π*带能量高于d‖带，由于π*带电子的迁移率比d‖带电子的迁移率大，使原来重叠部分的电子全部进入d‖带，d‖带分裂成一个空带和一个满带。这样在π*带和d‖带之间形成一个

0.7eV的禁带，结果使VO2具有半导体性质。因此，由能带理论可知，VO2相变就是在温度变化时，由于V原子的位置发生变化，伴随π*和d‖轨道之间的位置关系发生改变，使电子运动由连续变为不连续，从而显示导体－半导体的性质。

3 影响相变的因素

3.1 掺杂对相变的影响

实验已证明，掺杂可以改变VO2的相变温度。由能带理论可知，VO2相变的原因是温度变化时，π*轨道和d‖轨道之间的位置关系发生改变，使电子运动由连续变为不连续，从而显示出导体和半导体的性质。如果在V的d‖轨道引入多余电子，电子浓度增加，使d‖带分裂间隙减小，使驱动电子运动所需的热驱动力减小，结果相变温度降低。由晶体学知道，在单斜相中钒离子沿c轴形成V4+-V4+同极结合而显半导体性质，掺杂离子会通过对VO2中氧离子或钒离子的取代来破坏V4+-V4+

的同极结合。随着V4+-V4+同极结合的减少，VO2的单斜相结构变得不稳定，从而使得VO2相变温度降低。

掺杂离子一般选择离子半径比V4+大、化合价高的阳离子，如W6+、Mo6+、Nb5+

或离子半径比O2-大的阴离子，如F-。相反，若引入半径小、价态低、外层没有d 轨道的离子，如Al3+、Cr3+、Ga3+和Ge4+，则会使相变温度升高。表1列出了不同掺杂离子对相变温度的影响因子。图4给出了掺入W、Mo元素的含量与相变温度的关系，发现随加入量的增加，相变温度递减。

图4 掺入W( )和Mo( )的量与相变温度的关系

W.Burkhardt首次研究了W与F元素混合掺入对VO2薄膜相变温度的影响，发现两种元素混合掺入后比单独掺杂使VO2的相变温度降得更低，当掺入2.1%（原子分数）F、1.8%（原子分数）W时，VO2薄膜在0℃即发生相变。

3.2 内应力对相变的影响

F.C.Case对离子溅射制得的VO2薄膜研究发现，薄膜从溅射温度冷却至室温过程中，由于薄膜与衬底的热膨胀系数不同，在薄膜内产生内应力，使薄膜相变温度升高；另外，溅射时薄膜内部由于有离子空位和晶界缺陷存在而产生了应力，影响薄膜相变时对温度的响应速度。如用低能量的Ar+辐照薄膜，发现其相变温度降低，热滞回线宽度减小，这是由于辐照后消除薄膜内应力的缘故。

3.3 微观结构对相变的影响

Y.Muraoka用激光脉冲分别沉积VO2于TiO2(001)和TiO2(110)衬底上，发现在TiO2 (001)和TiO2(110)表面的薄膜相变温度分别为300K和369K。这是因为VO2沿TiO2(001)沉积时，两者晶格的不匹配率为0.86%，VO2晶胞中c值变化不大；沿TiO2(110)沉积时，两者晶格的不匹配率为3.6%，使VO2 晶胞c值增大。而VO2的相变温度与晶格参数c 值有关。在高温四方相中，c值代表V4+-V4+的键长。c值减小就是V4+-V4+键长减小，使两个V4+的d轨道重叠宽度增加，从而使四方相更稳定。相变时，在较低温度即完成单斜相－四方相的转变。J.F.DeNatale用溅射法在单晶

Al2O3（0001）衬底上沉积取向性的VO2薄膜，并与非取向性的VO2薄膜比较，发现取向性薄膜相变电阻率突变量达3～4个数量级，热滞回线宽度为2～4℃，而非取向性薄膜相变时电阻率突变量为1～2个数量级，且热滞回线宽度为5～10℃。

F.Béteille用醇盐水解法制得两种组织结构的VO2薄膜，一种在VO2晶粒间存在残余的有机物，表示为VO2（I），另一中则无晶界有机物，表示为VO2（II）。用录像法观察相变过程发现，VO2(I)膜的相变过程是一个晶粒接一个地进行相变，相变过程缓慢，热滞回线宽、对称性差；而VO2(Ⅱ)却是各晶粒同时的集体相变，相变响应速度快，热滞回线窄、对称性好。

这表明多晶VO2薄膜在相变时，晶界是影响相变的一个重要因素。薄膜中晶粒的非取向性成为相变时的障碍。相变时就需要额外的热能来克服能垒，推动相变发生，所以相变对温度响应速度慢，热滞回线宽；反之，相变过程快，热滞回线窄。同样晶界上存在非相变物质时，也会影响相变的连续性。

3.4 V 离子价态及晶体缺陷对相变的影响

在辐照能量为17MeV，辐照注入量为1013/cm2～1017/cm2的条件下，发现VO2薄膜在低剂量辐照后，V离子的价态向3价转变，而且产生原子的位移，导致样品中VO2含量减少，同时薄膜晶态变差，结果使VO2薄膜的相变温度升高，热滞回线宽度增加。而辐照注入量增加时，出现辐照退火效应，损伤的晶体得到恢复，而且V离子的价态逐渐升高，这就使薄膜的相变温度降低，热滞回线宽度减小。

氧化沟在污水处理中的应用

氧化沟在污水处理中的应用 摘要:阐述了氧化沟工艺的原理和技术特征，介绍了Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、交替式氧化沟（如双沟、三沟式）、微孔曝气氧化沟等几种常用的氧化沟工艺类型和特点及它们在污水处理中的应用现状。 关键词:氧化沟;污水处理;工艺;应用 在污水处理技术中，生物技术占有极其重要的地位，至今人们已开发了多种生物处理技术和工艺，其中氧化沟就是重要的处理技术之一。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。1954年荷兰建成了世界上第一座氧化沟污水处理厂。自20。随着我国城镇化进程的推进，氧化沟工艺以其显著的优势成为了中小城市污水处理厂的首选工艺。由于其流程简洁、运行稳定、运行方式灵活、管理方便、处理费用低，所以在我国引进、新建的污水处理工艺中，运用最多的是氧化沟技术。 1 氧化沟工艺 1. 1 工艺原理 氧化沟是活性污泥处理工艺的一种变形工艺, 一般不设初沉池, 且通常采用延时曝气。其曝气池呈封闭的环形沟渠形, 池体狭长, 曝气装置多采用表面曝气器, 污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循环流动。 1. 2 系统构成 氧化沟系统的基本构成包括: 氧化沟池体, 曝气设备, 进、出水装置, 导流和混合装置及附属构筑物。 1. 3 技术特征 氧化沟工艺与一般的活性污泥法工艺相比有其独特的技术性能特征，主要表现在以下几方面：①氧化沟兼具完全混合和推流的特征。在长期内呈现完全混合特征，而在短期内则呈现推流特征，这种独特的反应器水流特征有利于克服短流

现象和提高氧化沟的缓冲能力；②氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度。由于曝气设备的定位分区布置，使沟内沿水流方向存在明显的溶解氧浓度梯度，使沟内同时具有好氧区和缺氧区，呈现出好氧区和缺氧区的交替变化，从而实现了脱氮除磷；③氧化沟具有高能区和低能区两个能量区。在装置曝气设备附近处呈现高能区，有利于氧的转移和液体的充分混合；在环流的低能区，增加了污泥絮凝的机会，使污泥呈现出良好的悬浮状态；④曝气和推流混合的分离，提高了氧化沟运行的灵活性；水下推动器的使用，使曝气和推流混合分离开来。这些不仅解决了曝气设备很难同时满足曝气量控制和推流速度大小要求的矛盾，而且还大大增加了氧化沟的沟深，从而构造出了更好的脱氮除磷环境，提高了氧化沟的处理性能和运行的灵活性；⑤氧化沟的HRT和SRT均较长，一般情况下，HRT为8～40h，SRT为10～30d，而硝化菌的世代周期大于10d，因此，较长的污泥龄有利于硝化菌的繁殖和生存，使氨氮转化率高，去除效果好。 2 工程中常用的几种氧化沟及其应用 根据氧化沟的构造和运行特征, 以下介绍几种常用的、典型的氧化沟系统。 2. 1 Carrousel 氧化沟 2. 1. 1 Carrousel 氧化沟工艺原理 Carrousel 工艺为一个多沟串联系统, 由多沟串联氧化沟及二次沉淀池、污泥回流系统所组成，进水与活性污泥混合后在沟内不停的循环流动。装置采用表面机械曝气器, 每个沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区, 处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区, 混合液交替进行好氧和缺氧, 不仅提供了良好的生物脱氮条件, 而且有利于生物絮凝, 使活性污泥易于沉淀。Carrousel 工艺氧化沟系统在国内外得到了广泛应用。规模大小不等，从200m3/d到650000m3/d，BOD去除率达95%～99%，脱氮效果可达90%以上。

氧化沟工艺特点

1.2氧化沟的特点 1.2.1氧化沟的工艺特点[2] （1）简化了预处理氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法厂，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可不设初沉池，污泥不需要进行厌氧消化。 （2）占地面积少因为在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有时还省略了二沉池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小。 （3）具有推流式流态的特征氧化沟具有推流特性，使得溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以取得较好的脱氮除磷效果。 （4）简化了工艺将氧化沟和二沉池合建为一体式氧化沟，以及近年来发展的交替工作的氧化沟，可不用二沉池，从而使处理流程更为简化。 1.2.2 氧化沟的技术特点[3] （1）构造形式的多样性氧化沟沟的基本形式呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样。沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状，可以是单沟或多沟，多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠（如奥贝尔氧化沟），也可以是互相平行、尺寸相同的一组沟渠（如三沟式氧化沟），有与二沉池分建的氧化沟，也有合建的氧化沟。 （2）氧化沟的曝气设备的多样性常用的曝气装置有转刷、转盘和微孔曝气等。 （3）曝气强度的可调节形氧化沟的曝气强度可以调节，其一式通过出水溢流堰调节堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，改变氧量已适应运行的需要。淹没深度的变化对于曝气设备的推动力也会产生影响，从而也可对水的流速起一定的调节作用。其二式通过曝气器的转速进行调节，从而可以调整曝气强度和推动力。 2各类型氧化沟特点 2.1卡鲁塞尔（Carroussel）氧化沟

AO工艺、A2O工艺

A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟、SBR工艺、CAST工艺 一、A/O工艺 1.基本原理 A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。 A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。 2.A/O内循环生物脱氮工艺特点 根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的焦化废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点： (1)效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L 以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 (2) 流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 (3) 缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。 (4) 容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 (5) 缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮 (内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。

奥贝尔(Orbal)氧化沟工艺简介

奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺简介 袁国清 重庆赛迪工程咨询有限公司重庆400085 摘要：本文主要对奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺的原理、特征、主要曝气设备、应用与发展进行了一般介绍，让设备监理同行对污水处理工艺有一个粗浅的认识，要想深入了解请读者参考有关专著。 关键词：工艺原理特征曝气设备应用与发展 一、前言 污水处理工艺多种多样，目前国内外常用的污水处理工艺有；清洁生产工艺、氧化沟工艺（循环曝气池）、A2/O工艺（脱氮除磷工艺）、AB工艺（吸咐-生物降解工艺）、SBR工艺（序批式活性污泥工艺）、SBBR工艺（序批式生物膜工艺）UASB工艺（升流厌氧污泥床工艺）、LINPOR工艺（活性污泥法与生物膜法相结合而组成的双生物组分工艺）、PACT工艺（粉末活性炭活性污泥工艺）、MBR工艺（膜分离装置和生物反应器结合的新工艺）、生物膜处理技术等，近几年重庆地区采用奥贝尔型（Orbal）氧化沟工艺较多。 二、奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺原理 奥贝尔（Orbal）氧化沟是一种多渠道氧化沟系统，最初由南非的休斯曼（Huisman）国家水研究所开发的。该项技术后来转让给美国的Envirex公司，该公司于1970年开始将它投放市场。 奥贝尔（Orbal）氧化沟实际上是活性污泥法的一种变型。因为

污水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断流动，有人称其为“循环曝气池”、“无终端的曝气系统”。 奥贝尔（Orbal）氧化沟一般由3条同心圆形或椭圆形渠道组成，各渠道之间相通，污水由外渠道进入，与回流污泥混合后由外渠道进入中间渠道再进入内渠道，在各渠道循环达数十次到数百次，最后经中心岛的可调堰门流出至二沉池。 奥贝尔（Orbal）氧化沟在各渠道横跨安装有不同数量的曝气设备，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。曝气设备多采用曝气转盘和立式表面曝气机。曝气转盘和立式表面曝气机的数量取决于渠内所需的溶解氧量。沟深取决于曝气装置，一般2～6m不等。 在三条渠道系统中，从外到内，第一渠的容积为总容积的50%～55%，第二渠为30%～35%，第三渠为15%～20%。在运行时，应保持第一、二、三渠道的溶解氧分别为0.1mg/L、2mg/L、2mg/L。 第一渠道中可同时进行硝化和反硝化，其中硝化和BOD去除的程度取决于供氧量。由于第一渠道中氧的吸收率通常很高，一次可在该段反应池中提供90%的供氧量，仍可把溶解氧的含量保持在零的水平上。在以上后的几条渠道中，氧的吸收率比较低，因此，尽管反应池中的供氧量比较低，溶解氧的含量却可保持较高水平。这种供氧方式有以下几个优点： （1）第一渠道的供氧既能满足降解BOD的需要，又能维持渠内的溶解氧为零，这样既能节约能耗又能满足反硝化条件。 （2）在第一渠道缺氧的条件下，微生物可进行磷的释放，以便

(完整版)AAO工艺讲解

AAO简单工艺讲解 粗格栅：粗格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。粗格栅是由一组相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在 进水的渠道，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。 细格栅：一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备，主要去除水中一些细小的颗粒及悬浮物。 旋流沉沙池：利用机械力控制水流流态与流速、加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。污水由流入口切线方向流入沉砂区，在沉砂池中间设有可调速的桨板， 使池内的水流保持环流，旋转的涡轮叶片使砂粒呈螺旋形流动，促进有机物和 砂粒的分离，由于所受离心力不同，相对密度较大的砂粒被甩向池壁，在重力 作用下沉入砂斗；而较轻的有机物，则在沉砂池中间部分与砂子分离，有机物 随出水旋流带出池外。 厌氧池：污水溶解氧小于0.2mg/L，水力停留时间1.45小时，厌氧反应可分为四个阶段（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁, 需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子.废水中典型的有机物质比如纤维 素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分 解成短肽和氨基酸.分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下 一步的分解. （2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸,同时还有部分的醇类、乳酸、 二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生. （3）产乙酸阶段：在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及 新的细胞物质. （4）产甲烷阶段：在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、 二氧化碳和新的细胞物质.这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧 反应过程的限速阶段. 再上述四个阶段中,有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段,在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的.前三个阶段的反应速度很快,而第四个 反应阶段通常很慢,同时也是最为重要的反应过程,在前面几个阶段中,废水的中污 染物质只是形态上发生变化,COD几乎没有什么去除,只是在第四个阶段中污染物质

环境工程设计-奥贝尔氧化沟讲解

前言 在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。 近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。 不应回避，我国面临水资源短缺的严重事实，北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已受到水资源不足的制约。城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势，不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实。作为给水排水工程专业的学生，就更应该深刻地了解这种形势，掌握并发展污水处理的新工艺、新技术，成为跨世纪的工程技术人才，将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。 本次设计的题目是污水处理厂设计。目的是让学生了解排水工程的设计内容与方法，其中包括了城市排水管网的规划与设计和污水处理厂的建设以及工艺流程的选用，收获甚多，为日后的学习与工作积累了宝贵的经验。设计成果包括设计说明书与工艺平面图、高程图。在此，还要对老师的悉心指导表示感谢。

目录 一．设计题目 (3) 二．设计目的及任务 (3) 三．设计原始资料 (4) 四．城市污水处理厂设计 (4) 4.1污水厂选址 (4) 4.2工艺流程 (4) 五 .处理构筑物工艺设计 (5) 5.1设计流量的确定 (5) 5.2格栅设计计算 (6) 5.3.污水提升泵房设计计算 (8) 5.4．平流式沉砂池设计计算 (8) 5.5．平流式初沉池设计计算 (11) 5.6．奥贝尔氧化沟设计计算 (13) 5.7.普通辐流式二沉池设计计算 (17) 5.8．消毒 (19) 六．污泥处理工艺设计 (20) 6.1污泥浓缩池设计计算 (20) 6.2污泥消化系统设计计算 (21) 6.3贮泥池设计计算 (22) 6.4脱水机选择 (23) 七．污水处理厂的平面布置 (23) 八．污水厂的高程布置 (24) 8.1污水厂的高程布置 (24) 8.1.1控制点高程的确定 (24)

与氧化沟工艺比较

与氧化沟工艺比较文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

（五）昆山市巴城水质净化有限公司污水处理厂1、公司简介 昆山市巴城水质净化有限公司成立于2008年11月，注册资本1亿元，位于苇城路与迎宾路交界往东500米。占地面积40亩，厂区总投资5000万元。于2009年6月28日破土动工，2010年9月投入运行。公司远期规划污水处理能力5万吨/日，近期规划设计为万吨/日，一期为万吨/日。工艺采用A2/O氧化沟+紫外线消毒，出水厂按国家城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准排放至张家港。服务范围：昆山软件园、阳澄湖旅游渡假区、巴城镇区企事业单位。 设计单位：中国市政工程中南设计研究院 建设单位：巴城镇人民政府 监理单位：昆山世泰建设工程咨询监理有限公司 施工单位：中铁十局集团有限公司 2、工艺流程 图5—1 3、工艺设备说明 A2/O工艺 基本原理：A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为 90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。

A2/O工艺特点： （1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。 （2）污泥沉降性能好。 （3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 （4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。 （5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 （6）在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。 （7）污泥中磷含量高，一般为％以上。 A2/O工艺的缺点： ·反应池容积比A/O脱氮工艺还要大； ·污泥内回流量大，能耗较高； ·用于中小型污水厂费用偏高； ·沼气回收利用经济效益差； ·污泥渗出液需化学除磷。 氧化沟 氧化沟技术原理：氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装

氧化沟工艺介绍

氧化沟工艺的介绍 摘要：近年来，在氧化沟中尝试使用各种综合曝气装置，即采用曝气器与水下混合器独立运行，将氧化沟中的水流循环混合作用与曝气传氧作用区分开来，使氧化沟中交替出现缺氧与好氧状态，已达到脱氮除磷目的，同时这种运行方式还能取得节能的效果。据报道，这种综合曝气系统已在国外得到应用，在国内也可尝试并推广采用这种综合曝气设备。 1 氧化沟工艺概述 1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数： 水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l； 沟内平均流速：0.3－0.5m/s 1.2 氧化沟的技术特点： 氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生

物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性： 1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟

看这里：污水处理工艺大全讲解

看这里：污水处理工艺大全 人类进行水处理的方式已经有相当多年历史，物理方法包括利用各种孔径大小不同的滤材，利用吸附或阻隔方式，将水中的杂质排除在外，吸附方式中较重要者为以活性炭进行吸附，阻隔方法则是将水通过滤材，让体积较大的杂质无法通过，进而获得较为干净的水。另外，物理方法也包括沉淀法，就是让比重较小的杂质浮于水面捞出，或是比重较大的杂质沉淀于下，进而取得。化学方法则是利用各种化学药品将水中杂质转化为对人体伤害较小的物质，或是将杂质集中，历史最久的化学处理方法应该可以算是用明矾加入水中，水中杂质集合后，体积变大，便可用过滤法，将杂质去除。 随着人类生活不断提高水体富营养化氨氮、磷等营养盐问题和国家环保局对污水排放标准一步步提高，沿用了许多年传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备，已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的处理要求，而且处理工艺流程长，系统庞大，而且还散发大量臭气。运营者要想达到最新排放标准，需要从新再投入高额的资金扩建原有污水处理系统，加大占地面积使用和高额的污水处理设备及高额后期维护费用，然而,传统的污水深度处理再生回用技术系统(如活性炭过滤、微孔过滤、渗透膜净化等技术系统)投资高、后期维护运行费用高，太多的运营者难以承受。 简单讲，“水处理”就是通过物理、化学、生物的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的过程。是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关。因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。 水处理包括：污水处理和饮用水处理两种，有些地方还把污水处理再分为两种，即污水处理和中水回用两种。经常用到的水处理药剂有：聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝，聚丙烯酰胺，活性炭及各种滤料等。 水处理的效果可以通过水质标准衡量。 为达到成品水(生活用水、生产用水或可排放废水)的水质要求而对原料水(原水)的加工过程。 加工原水为生活或工业的用水时，称为给水处理; 加工废水时，则称废水处理。废水处理的目的是为废水的排放(排入水体或土地)或再次使用(见废水处置、废水再用)。 在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处

氧化沟工艺介绍

氧化沟介绍 氧化沟又名氧化渠，实际上它是活性污泥法的一种变型。因为废水和活性污泥的混合液在环状的曝气沟渠中不断循环流动，有人称其为“循环曝气池”、“无终端的曝气系统”。 早在1920年，Haworth研制的桨板式曝气机应用于英国Shefiidd的Tynsley 污水处理厂，该处理厂被认为是现代氧化沟的先驱，但当时尚未出现“氧化沟”一词。得到公认的第一座氧化沟污水处理厂建于1954年，它是由A．Pasveer博士设计的，在荷兰的Voorshopcn市投入使用，服务人口为360人，从此以后才有了“氧化沟”这一专用术语。其运行方式为间歇运行，将曝气净化、泥水分离和污泥稳定等过程集于一体。由于Pasveer博士的贡献，这项技术又被称为Pasveer沟。 从本质上讲，氧化沟属于活性污泥改良法的延时曝气法范畴。但与通常的延时曝气法有所不同，氧化沟中污泥的SRT长，尽可能使污泥浓度在沟中保持高些，以高MISS运行。因此，那些比增殖速度小的微生物便能够生息，特别是硝化细菌占优势，使氧化沟中的硝化反应能显著进行。另外，长的SRT使剩余污泥量少且已好氧稳定，可不需要污泥的消化处理。 氧化沟处理系统的基本特征是曝气池呈封闭式沟渠形，它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反应池中的物质传递水平速度，使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。从反应器的观点看，氧化沟属于一种独具特色的连续环式反应器(CLR)。 由于氧化沟巧妙地结合了连续式反应器和曝气设备特定的定位布置，使氧化沟具有若干与众不同的特性：

(1)氧化沟结合推流和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力； (2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺； (3)氧化沟功率密度的不均匀分配，有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝； (4)氧化沟的整体体积功率密度低，可节省能量

20个智慧水务案例详解(下)

20 个智慧水务案例详解（下） 经过一个月的申报、收集、审核，E20 汇总遍布全国的 20 个智慧水务案例，供业内参考交流。上辑包含以给水厂和给水管网为主的相关案例，下辑包含以排水管网、污水厂、供排一体化为主的相关案例。上辑已于9 月18 日发布，本文为下辑。 （注：下文按案例申报单位首字母排序） I．数矿?服务云平台（东莞寮步竹园污水处理厂） 案例申报单位：北京金控数据技术股份有限公司效果图片案例简介数矿?服务云平台（东莞寮步竹园污水处理厂）由北京金控 数据技术股份有限公司建设，为东莞市寮步竹园常青水务有限公司服务，案例厂区为东莞寮步竹园污水处理厂。厂区位 于寮步镇西北端的竹园管理区内，总设计规模25 万吨/日， 首期建设规模10 万吨/日，处理工艺采用微曝氧化沟，占地 面积约为125001.81 平方米。厂区配套截污干管服务整个寮步镇，服务面积77.5km2 ，服务人口为42.70 万（2020 年预测人口）。 案例亮点数矿?服务云平台以合作的方式管理水务企业数据，以数据 采集、存储、处理为基础，逐步构建水务环保行业的大数据

平台。数矿?服务云平台（东莞寮步竹园污水处理厂），以互联网与厂区运营相结合，为厂区管理提供标准化模块功能，以及具有独创性的工程服务、节能服务、运营服务、数据服务等增值模块功能，众多客户对数矿? 服务云平台，均给予较高的评价。数矿? 服务云平台提供的KingTrol 污水处理信息化服务在2015 年获得北京市新技术新产品（服务）证书； 污水处理厂信息化管理系统”获得2013 年中国环保行业信息化优秀应用软件；“污水处理厂智能控制与信息化管理系统获得2010 信息北京十大应用成果入围成果奖等。 效果评估数矿?服务云平台（东莞寮步竹园污水处理厂）可以解决传 统污水厂运行监控无法远程查看问题，实现远程监控、设备全周期管理、能耗分析、节能建议、专家决策支持等功能；预期通过数矿?服务云平台实现厂区节能5%~15% ，实现厂区出水稳定、达标；提供线上专家支持功能，为厂区运行异常提供原因分析、决策建议；提供短信报警功能，保持异常信息及时发送、准确送达；并将实现智能巡检功能，为厂区运营管理提供全面的信息化管理服务。 效益评价 数矿?服务云平台采用入口+ 长尾的商业模式，进行水务信息 化管理系统的推广，低成本、快速复制，可以更快的占领市场；配合商业模式的创新，具有较好的变现能力。

全面解析SBR、CAST、A-O、氧化沟工艺【精编版】

全面解析SBR、CAST、A-O、氧化沟工艺 一、A2/O工艺 1.基本原理 A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。 2.A2/O工艺的优点: (1)污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。 (2)污泥沉降性能好。 (3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微

生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 (4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。 (5)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 (6)在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。 3.A2/O工艺的缺点: (1)反应池容积比A/O脱氮工艺还要大; (2)污泥内回流量大，能耗较高; (3)用于中小型污水厂费用偏高; (4)沼气回收利用经济效益差;

(5)污泥渗出液需化学除磷。 二、氧化沟 1.基本原理 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。目前应用较为广泛的氧化沟类型包括:帕斯韦尔(Pasveer)氧化沟、卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟、奥尔伯(Orbal)氧化沟、T型氧化沟(三沟式氧化沟)、DE型氧化沟和一体化氧化沟。 2.氧化沟工艺特点 (1)构造形式多样性 (2)曝气设备的多样性

氧化沟处理工艺说明

氧化沟污水处理说明 系统简介 污水处理厂根据实际达标排放的要求，进行选择不同的处理工艺。从实际情况来看，很多中型污水处厂大多采用氧化沟工艺。对污水处理达标排放的标准有一级B标、一级A标。其排放参数如下 一级A标 一级B标 以上参数都是生活污水处理厂常规达标排放的主要参数之一，由此，根据这些参数选择相对应的工艺模式，这里集中说明氧化沟处理的工艺的一些重要部分第一节工艺流程说明 污水处理工艺：推荐采用改良型Orbal 氧化沟工艺污泥处理工艺：推荐采用污泥机械浓缩脱水工艺。流程说明： （1）预处理（包括粗格栅池、提升泵房、细格栅池及旋流沉砂池）污水通过进水管导入粗格栅池，进入污水泵站，经提升后进入细格栅池，然后流入旋流沉砂池。粗格栅池内安装机械粗格栅，污水中的较大的杂物，如树枝、塑料袋等在此处得以去除，且能够起到保护下阶段设备的作用。机械格栅的工作根据粗格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设置定时自动控制和手动控制。进水泵站内安装潜水泵，将污水提升至细格栅池，潜水泵的工作依据泵站内的水位而设定的程序实现自动控制。细格栅池内细格栅，污水中较细的杂物在此得以去除，细格栅的工作根据细格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设置定时自动控制和手动控制。污水沿切线方向进入旋流沉砂池，旋流沉砂池通过机械搅拌产生水力涡流，使泥砂、陶粒和有机物分离以达到除砂的目的，气提抽砂与砂水分离机联动工作，将污水中砂粒分离出来。预处理阶段产生的杂物，陶粒、砂粒等，可以定期运至垃圾填埋场另行处理。

（2）生物处理（包括改良型氧化沟及紫外消毒池） 自旋流沉砂池出来的污水经计量后进入改良型氧化沟，在改良型氧化沟进水端与来自污泥泵的回流污泥在较小的空间内水力混合，然后经过过水孔，进入到改良型氧化沟的预反应区，经过厌氧处理去除一定的CODcr和BOD5，最主要是污染物较高的原水与预反应区内的微生物混和后，对预反应区内的微生物起到一定的生物选择作用，抑制了丝状菌的生长繁殖，防止污泥膨胀；污水经过预反应区后，进入主反应区，主反应区内采用微孔曝气器进行曝气，在此过程中进行脱氮除磷；改良型氧化沟的出水进入紫外消毒池，进行紫外线消毒，消毒后一部分作为生产用水进行滤带反冲洗，其余可就近排入中河较为合适。今后可根据城市发展情况考虑其他回用用途，节约水资源。 （5）污泥处理 为了保持改良型氧化沟中污泥浓度不变, 过多的污泥必须要排走。剩余污泥由污泥泵转送到脱水机房。在脱水机房，首先由螺杆泵将剩余污泥经与絮凝剂混合，再把它们送入带预脱水的带式脱水机脱水。干滤饼的干固含量可望达到20%以上。脱水后污泥的最终外运处置。 工艺流程框图如图：

DE氧化沟

1、DE氧化沟 DE氧化沟是指两个相同容积的氧化沟组成的处理系统。DE型氧化沟为双沟半交替工作式氧化沟系统，具有良好的生物除氮功能。它与D型、T型氧化沟的不同之处是二沉池与氧化沟分开，并有独立的污泥回流系统。而T型氧化沟的两侧沟轮流作为沉淀池。 DE氧化沟内两个氧化沟相互连通，串联运行，交替进水。沟内设双速曝气转刷，高速工作时曝气充氧，低速工作时只推动水流，基本不充氧，使两沟交替处于厌氧和好氧状态，从而达到脱氮的目的。若在DE氧化沟前增设一个缺氧段，可实现生物除磷，形成脱氮除磷的DE型氧化沟工艺。该工艺的运行分为四个阶段，具体如下。 阶段A:污水与二沉池回流污泥均流入缺氧池，经池中的搅拌器作用使其充分混合，避免污泥沉淀，混合液经配水井进入第一沟。第一沟在前一阶段已进行了充分的曝气和硝化作用，微生物已吸收了大量的磷，在该阶段，第一沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于厌氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。第二沟的出水堰自动降低，处理后的污水由第二沟流入二沉池。在阶段A的末了时，由于第一沟处于缺氧状态，吸收的磷将释放到水中，因此此沟中磷的浓度将会升高。而第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，微生物吸收水中的磷，因此该沟中磷的浓度将下降。 阶段B：污水与二沉池回流污泥、配水后进入第一沟，此时第一沟与第二沟的转刷均高速运转充氧，进水中的磷与阶段A第一沟释放的磷进入好氧条件的第二沟中，第二沟中混合液磷含量低，处理后污水由第二沟进入二沉池。 阶段C：阶段C与阶段A相似，第一沟和第二沟的工艺条件互换，功能刚好相反。 阶段D：阶段D与阶段B相似，阶段B与阶段D是短暂的中间阶段。第一沟和第二沟的工艺条件相同。两个沟中转刷均高速运转充氧，使吸收磷的微生物和硝化菌有足够的停留时间。但第一沟和第二沟的进出水条件相反。 从上述的运行过程来看，通过适当调节处理过程的不同阶段，则可以得到低浓度的TP和TN的出水。 DE型氧化沟的优点： ⑴由于两沟交替硝化与反硝化，缺氧区和好氧区完全分开，污水始终从缺氧区进入，因此可保持较好的脱氮效果，且不需要混合液内回流系统。 ⑵单独设置二沉池，提高了设备的利用率和池体容积的利用率。 ⑶同时两沟池体和转刷设备的交替运转均可通过自控程序进行控制运行。 DE型氧化沟的缺点：

氧化沟工艺技术说明

氧化沟工艺技术说明 自1920年英国Shefield 建立的污水厂成为氧化沟技术先驱以来，氧化沟技术一直在不断的发展和完善。其技术方面的提高是在两个方面同时展开的∶一是工艺的改良; 二是曝气设备的革新。 氧化沟利用连续环式反应池（Continuous Loop Reator，简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环。氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间、较低的有机负荷和较长的污泥龄，因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池、初沉池和污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，使得氧化沟具有独特水力学特征和工作特性。 （1）氧化沟结合推流和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力。通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好地被混合和分散，混合液再次围绕CLR 继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推

流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，既使人流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时，为了防止污泥沉积，必须保证沟内有足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内有较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 （2）氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化-反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说又是完全混合的，液体流动却保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化-反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度，这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。 （3）氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质、液体混合和污泥絮凝。传统曝气的功率密度一般仅为20～30W/m2，平均速度梯度G大于100s-1。这不仅有利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经过平稳的输送后到达好氧区后期，平均速度梯度G小于30s-1，污泥仍有再絮凝的机会，因

污水处理氧化沟工艺

污水处理氧化沟工艺 氧化沟(ox idat ion ditch) 又名连续循环曝气池(Con t inuou s loop reacto r) , 是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺自投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。目前应用较为广泛的氧化沟类型包括: 帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟、奥尔伯氧化沟、T 型氧化沟、DE 型氧化沟和一体化氧化沟。 氧化沟是由荷兰卫生工程研究所在上世纪50年代研制开发的废水生物处理技术, 是活性污泥法的一种改型, 属延时曝气的一种特殊形式。其基本特征是曝气池呈封闭、环状跑道式, 池体狭长, 池深较浅, 在沟槽中设有表面曝气装置。废水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作不停地循环流动, 完成对废水的硝化与反硝化处理。生物氧化沟兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特点。在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。氧化沟在空间上形成了好氧区、缺氧区和厌氧区, 具有良好的脱氮功能。 最早的氧化沟为20 世纪50 年代开发的帕斯韦尔(Pasveer) 氧化沟, 在沟道转弯处采用竖轴表面曝气器, 在一侧沟道上设有横轴转刷曝气器, 取得曝气与搅拌两个作用, 二沉池与之分建; 1960 年, 一种结构更为紧凑的奥贝尔(O rbal) 氧化沟在南非被开发和使用, 后被Envirex 收购, 成为美国USFilter 公司的一项专利; 20 世纪60 年代荷兰DHV 公司开发了使用广泛的Car rou sel 氧化沟, 除了能获得较高的BOD5 去除效率, 同时还能达到部分脱氮除磷的目的; 80 年代初, 美国开发了将二次沉淀池设置在氧化沟中的合建式氧化沟——BM TS 型, 并发展成现在所说的一体化氧化沟; 此外, 还有目前常用的多沟交替式氧化沟(双沟DE、三沟T 型) 等等, 形成了颇为庞大的氧化沟家族。 氧化沟工艺概述 1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数： 水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l； 沟内平均流速：0.3－0.5m/s

水处理工艺简述

工 艺 简 述 学校：黄河水院 班级：环测1302班 姓名： 学号：

A2/O 工艺 原理 A2/O 生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合，其中各段的功能如下： 厌氧区从初沉池流出的污水首先进入厌氧区，系统回流污泥中的兼性厌氧发酵菌将污水中的可生物降解有机物转化为挥发性脂肪酸（VFA）等小分子发酵产物，聚磷菌也将释放菌体内储存的多聚磷酸盐，同时释放能量，其中部分能量供专性好氧的聚磷菌在厌氧抑制环境下生存，另一部分能量则供聚磷菌主动吸收类似VFA 等污水中的发酵产物，并以PHA 的形式在菌体内贮存起来。这样，部分碳在厌氧区得到去除。在厌氧区停留足够时间后，污水污泥混合液进入缺氧区。 缺氧区在缺氧区中，反硝化细菌利用从好氧区中经混合液回流而带来的大量硝酸盐（视内回流比而定），以及污水中可生物降解的有机物（主要是溶解性可快速生物降解有机物）进行反硝化反应，达到同时去碳和脱氮的目的。含有较低浓度碳氮和较高浓度磷的污水随后进入好氧区。 好氧区在好氧区聚磷菌在曝气充氧条件下分解体内贮存的PHA 并释放能量，用于菌体生长及主动超量吸收周围环境中的溶解性磷，这些被吸收的溶解性磷在聚磷菌体内以聚磷盐形式存在，使得污水中磷的浓度大大降低。污水中各种有机物在经历厌氧、缺氧环境后，进入好氧区时其浓度己经相当低，这将有利于自养硝化菌的生长繁殖。硝化菌在好氧的环境下将完成氨化和硝化作用，将水中的氮转化为NO2 和NO3 。在二次沉淀池之前，大量的回流混合液将把产生的NOx 带入缺氧区进行反硝化脱氮。二沉池絮凝浓缩污泥，一部分浓缩污泥回流至厌氧区继续参与释磷并保 持系统活性污泥浓度，另一部分则携带超量吸收磷的聚磷菌体以剩余污泥形式排出系统。 虽然A2/O 工艺已得到了广泛应用，但是其本身存在一些难以克服的内在矛盾，如基质竞争和污泥龄矛盾，使得脱氮和除磷关系无法均衡，处理效率难以提高。随着人们生活水平的提高和生活习惯的改变，我国城市污水水质也发生了

氧化沟设计常识

氧化沟设计常识与详解 小引：三沟式氧化沟工艺一般适用于多大水量 检举| 2012-4-26 13:27 提问者：王伟杰221|浏览次数：9次 回答共1条 今天（12-5-2） 10:22 shuiyuelangyu|二级 氧化沟设计可以结合水利负荷、BOD负荷、预计的处理率（BOD、脱氮和污泥稳定化等）、混合悬浮物固体浓度（一般为3000~8000mg/L)和污泥龄等因素合理甲酸。一般的经验数据是污泥负荷为0.05~0.15kg BOD/(MLSS ·d），曝气池的容积负荷0.2~0.48kg BOD/m3，而水力停留时间12~36h和污泥龄10~30d，采用平均进水流浪作为设计流量。在氧化沟设计中除了要考虑传统碳源的去除，还要考虑污水的笑话和污泥的稳定化问题。 氧化沟一般材建设为环状沟渠形，奇屏迷案可谓圆形和椭圆形或长方形的组合，二沉池、厌氧区与缺氧区、好氧区可合建也可分建；氧化沟的渠宽、有效水深视占地面积、氧化沟分组和宝器设备性能等情况而定。一般情况下，曝气转刷式，有效水深H=2.6~3.5m，曝气转盘式，H=3.0~4.5m，表面曝气机，H=4.0~5.0m，当同时配备搅拌设施和鼓风曝气时，水深和适当加大；氧化沟渠的直线长度不小于12m或不小于水面处渠宽的2倍（不包括奥贝尔氧化沟）；氧化沟狂度与曝气器宽度相关；沟渠超高不小于0.5~0.6(表面曝气其设备平台宜高出设计水面1.0~1.2m。 至于氧化沟工艺的设计适用水量，因为氧化沟的主要设计参数负荷值与反应器的额温度。废水的性质和浓度有关，同时考虑其处理效率，都比较大。目前应用的一般在1.0~4.5万t/d。水量很大到的可以采用多池并联或串联。三沟式氧化沟以邯郸三沟式氧化沟的有关数据为例，以供参考： 根据下列数据设计交替时氧化沟（三沟）： Q=99000m3/d（按3个系列，一个系列设计Q1=33000m3/d）； 碱度=280mg/L（以CaCO3计）； BOD5=130mg/L； 氨氮浓度=22mg/L； TN浓度=42mg/L； SS浓度=160mg/L； 最低温度10摄氏度；最高温度15摄氏度。 出水要求如下： BOD5小于15mg/L； TSS浓度小于20mg/L； 氨氮浓度小于2~3mg/L（T=10摄氏度）； TN浓度小于10~12mg/L（T=10摄氏度）； TN浓度小于6~8mg/L（T=25摄氏度）； 不设初沉池，处理后的污泥要求适合直接脱水，并要求做到完全硝化；冬天最低水温为5摄氏度。