[发明专利]可调节自流分流式环型氧化沟

说明书

技术领域

本发明技术属于污水处理技术，具体涉及一种污水处理氧化沟。

背景技术

在污水处理的反应技术研究中，反应器的设计也越来越重要，因为一个反应技术的开发取决于反应器形式的确定以及确定这些形式的流体动力学特征。在污水处理中，按反应器操作方式和流型可将反应器类型分为四大类：间歇反应器(BR)、连续搅拌罐式反应器(CSTR)、推流反应器(PFR)和阶式CSTR。根据反应器原理，前述四种反应器中，BR存在停工时间降低了它的去除率；CSTR是完全混合流型，反应器内浓度梯度差，降低了反应效率；PFR反应器具有连续流推流特征，所以反应效率最高。在一级反应的条件下，CSTR的容积总是大于PFR的容积。在污水处理中，如果去除百分数(η)达到0.9，则CSTR和PFR的容积比Vcs/Vp为3.9；而当η＝0.99时，Vcs/Vp＝21.5。而阶式CSTR只有在串联的反应器数n→∞时它的反应器容积才能和PFR一致。反应技术越先进，实现同一反应时反应器所需的容积就越小，反之，则反应效率越高，即提高反应器系统的推流效果将会改善反应器的处理效果。

OCO氧化沟工艺技术是丹麦PuritekA/S公司的一项专有技术。OCO氧化沟工艺以其生化反应池的厌氧区、缺氧区和好氧区的组合形似命名，拟集有机物、氮、磷的去除于一体，实质上仍然是A²/O工艺的一种的变型，可较好的形成适合污水脱氮以及除磷的物理和生物化学环境。从图1与图2可以反映出OCO反应器的结构，它由外部的O形好氧区13，中间的C形缺氧区12和内部的O形厌氧区11构成，其中C形缺氧区12设置的是一段C形隔墙14，隔墙的弧度为180°。通过机械搅拌器15的控制和调节缺氧和好氧的回流量，以实现系统的有机物去除和脱氮效果，并辅之以化学手段保证系统的除磷，16是微孔曝气器。

但是经使用发现，OCO氧化沟处理效果还存在以下不足：①污水在好氧区13和缺氧区12停留时间不足，削弱了反硝化及除磷效果；②需要用机械搅拌器控制和调节回流量不易操作且增加系统能耗，同时使反应器内形成湍流和返混，影响反应效率；③需要辅之以化学手段才能保证系统的除磷。

OCO氧化沟处理效果存在以上不足的关键原因在于其反应器技术不先进。传统氧化沟工艺的流态特点在于其兼有推流和完全混合的特征，理论上说这种复合流态既有利于提高处理效率也有利于提高系统耐冲击负荷能力。传统氧化沟复合流态的形成方式是：氧化沟工艺在短时期内(如一个循环)呈现一定的推流特征；而长期的循环又使其呈现出完全混合特征。但由于传统氧化沟工艺厌氧、缺氧及好氧分区缺乏有机联系，从而使得除磷效果不理想。为了解决这一问题，OCO工艺采用在缺氧及好氧区的始段设置机械搅拌器来控制和调节缺氧和好氧的回流量。经过试验研究发现这个装置的设置尽管可以控制缺氧和好氧的回流量，但是该装置不停的搅拌使得沟内缺氧区以及好氧区的紊动加剧，减弱了氧化沟的推流特性。此外，由于中间C形隔墙弧度仅为180°，不仅使得缺氧区及好氧区停留时间短，也使混合区停留时间延长。因此，OCO氧化沟的反应器技术特点更接近于单一的完全混合流态特点而非传统氧化沟工艺具有的复合流态特点。也正由于OCO氧化工艺的这种采用机械动力的分流装置以及较短C形隔墙的设置是以牺牲传统氧化沟推流特性为代价，所以其处理效果没有得到更大幅度的提高。