一、氧化溝工藝的結構和功能
氧化溝（Oxidation Ditch）是一種利用連續環式反應池（ContinuousLoop Reator，簡稱CLR）作生物反應池，混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環的裝置。
氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的平面形狀一般呈環形，也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。氧化溝通常在延時曝氣條件下使用，使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應池中的物質傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。
氧化溝法由於具有較長的水力停留時間，較低的有機負荷和較長的汙泥齡。因此相比傳統活性汙泥法，可以省略調節池、初沉池和汙泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理結果，這主要是因為巧妙結合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位佈置，使得氧化溝具有獨特水力學特徵和工作特性。
二、氧化溝工藝的基本原理
氧化溝又名氧化渠，因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性汙泥法的一種變型。因為汙水和活性汙泥在曝氣渠道中不斷循環流動，因此有人稱其為“循環曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低，其本質上屬於延時曝氣系統。汙水在溝渠中流動時，活性汙泥完成對汙水的生物降解作用，實現汙水的淨化。
三、氧化溝工藝的特點和優點
（1）構造形式多樣性
基本形式氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形，而溝渠的形狀和構造則多種多樣，溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀。可以是單溝系統或多溝系統；多溝系統可以是一組同心的互相連通的溝渠，也可以是相互平行，尺寸相同的一組溝渠。有與二次沉澱池分建的氧化溝也有合建的氧化溝，合建的氧化溝又有體內式和體外式之分，等等。多種多樣的構造形式，賦予了氧化溝靈活機動的運行性能，使他可以按照任意一種活性汙泥的運行方式運行，並結合其他工藝單元，以滿足不同的出水水質要求。
（2）曝氣設備的多樣性
常用的曝氣設備有轉刷、轉盤、表面曝氣器和射流曝氣等。不同的曝氣裝置導致了不同的氧化溝型式，如採用表曝氣機的卡魯塞爾氧化溝，採用轉刷的帕斯維爾氧化溝等等，與其他活性汙泥法不同的是，曝氣裝置只在溝渠的某一處或者幾處安設，數目應按處理場規模、原汙水水質及氧化溝構造決定，曝氣裝置的作用除供應足夠的氧氣外，還要提供溝渠內不小於0.3m/s的水流速度，以維持循環及活性汙泥的懸浮狀態。
（3）曝氣強度可調節
氧化溝的曝氣強度可以通過兩種方式調節。一是通過出水溢流堰調節：通過調節溢流堰的高度改變溝渠內水深，進而改變曝氣裝置的淹沒深度，使其充氧量適應運行的需要。淹沒深度的變化對曝氣設備的推動力也會產生影響，從而可以對進水流速起到一定的調節作用；其二是通過直接調節曝氣器的轉速：由於機電設備和自控技術的發展，目前氧化溝內的曝氣器的轉速時可以調節的，從而可以調節曝氣強度的推動力。
（4）簡化了預處理和汙泥處理
氧化溝的水力停留時間和汙泥齡都比一般生物處理法長，懸浮裝有機物與溶解性有機物同時得到較徹底的穩定，姑氧化溝可以不設初沉池。由於氧化溝工藝汙泥齡長，負荷低，排出的剩餘汙泥已得到高度穩定，剩餘汙泥量也較少。因此不再需要厭氧消化，而只需進行濃縮和脫水。
四、氧化溝工藝的缺點：
（1）汙泥膨脹問題
當廢水中的碳水化合物較多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化溝中汙泥負荷過高，溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發絲狀菌性汙泥膨脹；非絲狀菌性汙泥膨脹主要發生在廢水水溫較低而汙泥負荷較高時。微生物的負荷高，細菌吸取了大量營養物質，由於溫度低，代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類物質，使活性汙泥的表面附著水大大增加，SVI值很高，形成汙泥膨脹。
（2）泡沫問題
由於進水中帶有大量油脂，處理系統不能完全有效地將
其除去，部分油脂富集於汙泥中，經轉刷充氧攪拌，產生大量泡沫；泥齡偏長，汙泥老化，也易產生泡沫。
（3）汙泥上浮問題
當廢水中含油量過大，整個系統泥質變輕，在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間，易造成缺氧，產生腐化汙泥上浮；當曝氣時間過長，在池中發生高度硝化作用，使硝酸鹽濃度高，在二沉池易發生反硝化作用，產生氮氣，使汙泥上浮；另外，廢水中含油量過大，汙泥可能挾油上浮。
（4）流速不均及汙泥沉積問題
在氧化溝中，為了獲得其獨特的混合和處理效果，混合液必須以一定的流速在溝內循環流動。一般認為，最低流速應為0.15m/s，不發生沉積的平均流速應達到0.3~0.5m/s。氧化溝的曝氣設備一般為曝氣轉刷和曝氣轉盤，轉刷的浸沒深度為250~300mm，轉盤的浸沒深度為480~ 530mm。與氧化溝水深（3.0~3.6m）相比，轉刷只佔了水深的1/10~1/12，轉盤也只佔了1/6~1/7，因此造成氧化溝上部流速較大（約為0.8~1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特別是在水深的2/3或3/4以下，混合液幾乎沒有流速），致使溝底大量積泥（有時積泥厚度達1.0m），大大減少了氧化溝的有效容積，降低了處理效果，影響了出水水質。
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