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摘 要：在国内现代化建设进程不断加快的背景下，社会对污水处理厂也提出了更高的标准及要求，为提高污水处理效果，笔者就以表面曝气的氧化沟工艺进行探讨，对表面曝气氧化沟工艺流程的优化，以进一步发挥出表面曝气氧化沟在污水处理中的重要应用价值。为此，本次研究在参考相关文献资料的基础上，针对污水处理上表面曝气氧化沟工艺流程所存在的问题，制定了几点具有较强针对性的应对措施，以供参考。
关键词：污水处理；表面曝气氧化沟；工艺；活性污泥
污水处理厂利用表面曝气氧化沟工艺处理污水具有成本低、处理效率高、脱氮除磷效果较好，较强耐冲击负荷等优势，在国内中小型城市应用极为广泛。伴随着社会的不断发展，国内污水排放量不断增加，为切实解决水污染问题，实现对污水的有效处理，有必要进一步加强对表面曝气氧化沟工艺的优化，切实发挥出工艺的应用价值，以缓解目前水资源污染的现实问题，进一步消减污染物，改善周围水域环境，从而保障居民用水安全。
1.表面曝气氧化沟工艺概述
表面曝气氧化沟是封闭性的环形结构，通过安装表曝机，连续循环表面曝气，对活性污泥微生物进行充氧，维持微生物新陈代谢，实现对污水有机物降解。伴随着国内技术的发展，表面曝气氧化沟工艺流程已经实现了进一步优化，处理优势显著。采用表面曝气氧化沟工艺可实现对大量污水的有效处理，内部沟渠结构独特，经处理后出水能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准和其他地方标准。目前国内普遍采用氧化沟形式为卡鲁塞尔氧化沟，其技术已经较为成熟，另外一体化氧化沟在国内也得到了极为迅猛的发展，为国内污水处理事业的发展指明了发展的方向。在表面氧化沟设计过程中，应该充分考虑当地污水处理需求及用地情况，并对建厂的环境等进行综合考察，同时收集进水COD、氨氮、总氮、总磷等污染物真实浓度，以此通过系统的设计，保障表面曝气氧化沟工艺符合当地实际的应用效果。
2.表面曝气氧化沟工艺流程中存在问题
表面曝气氧化沟工艺即在生化系统供氧方面采用表曝机提供微生物需氧量，因表曝机检修方便，出现故障不用停产等优势在近几年城镇污水处理厂中应用较多，虽然有显著优势，但受多种因素影响，在其实际运行的过程中可能出现各类问题，容易造成污水处理效果的大幅度降低，就具體的问题来看，主要如下。
2.1活性污泥沉积
污水处理厂在采用表面曝气氧化沟工艺的过程中，如果不对污水的流速加以控制，就很容易产生污泥沉积的问题。据工程经验可得，当表面曝气氧化沟底部的水流速度与污水平均流速处在0.3～0.5m/s时，将直接造成大量污泥的沉淀。一旦沉积物过多，氧化沟有效容积将大幅度减少，不光不利于处理效率的提升，还会降低污水处理质量。
2.2好氧区出水口溶解氧
表面曝气氧化沟工艺的关键设备是表面曝气机，表曝机由叶轮、减速机、电机等组成，用于污水处理厂生化池充氧，设施简单集中，运行时由于叶轮的离心抛射和提升作用，使污水与活性污泥、空气得到充分混合，达到充氧。由于氧化沟长度较长，表曝机周围溶解氧较高，但去到好氧区出水口，混合液的溶解氧往往较低，混合液进入后续二沉池，容易造成污泥反硝化，污泥上浮及其他方面的工艺故障。
2.3处理效果降低
表面曝气氧化沟工艺在没有提供充足的溶解氧情况下，活性污泥内部聚磷菌的活性将大幅度降低，生化系统不均匀的溶解氧浓度，难免会造成磷的二次释放，降低了工艺的除磷效果。同时二沉池回流至氧化沟的混合液由于出水较低的溶解氧，对生化系统硝化、反硝化反应造成干扰，没有及时合理调节，将影响生物脱氮除磷效果。
3.污水处理厂表面曝气氧化沟工艺流程优化措施
3.1做好活性污泥沉积控制工作
针对目前污水处理厂表面曝气氧化沟工艺污泥沉积问题，有必要从水流速度控制角度入手，实现对水流的合理分布。一般表面曝气氧化沟工艺设计上就有水下推进器，但安装数量较少，设备选型也不利于水下推流，由于混合液上下流速不一致，推流器能力可能达到上限，不得不考虑在氧化沟上相关区域布置推流设备，一般选择2-4KW水下推进器，以该方式可有效实现对混合液强有力推动，通过对水流速度的扰动，缓解污水处理厂表面曝气氧化沟工艺污泥沉积的问题。
3.2做好好氧区出水口溶解氧控制工作
一般表面曝气氧化沟工艺沟体内溶解氧自表曝机附近到好氧区出水这一过程，呈现阶梯下降形式，在好氧段出水口，混合液的溶解氧很低，针对这一对工艺需求的不利因素，大的方面改进就是更换大功率表曝机或者表面曝气改池底曝气，但投入较大，成本较高。从节约成本及资源配置方面考虑，可于氧化沟廊道靠近好氧段出水口增设功率在10KW内的鼓风机及配套控制柜、风管等曝气系统，从风机功率及风机数量上去提高出水溶解氧浓度。
3.3优化工艺
要充分发挥表面曝气氧化沟工艺的脱氮与除磷优势，以生化系统中微生物需氧量入手，合理控制混合液DO，尤其控制好厌氧区、缺氧区、好氧区的溶解氧，交替形成各自区域的溶解氧环境，从而达到较好硝化、反硝化、厌氧释磷、好氧吸磷等过程所需的内部条件，同时配合适当的剩余污泥排放，从而提高氧化沟工艺的脱氮除磷效率，及污水中其他有机物得以有效降解，从而实现工艺的优化，在生化系统控制方面去提升处理能力。
4.结束语
就表面曝气氧化沟污水处理工艺的发展来看，结合目前新兴技术，其可与生物膜、滤布滤池、反硝化反应系统等技术及措施相结合，进一步提高污水处理效果与出水标准。同时，也可通过优化细菌品种的方式，提高内部反应效率。通过控制好生化系统厌氧、缺氧、好氧环境溶解氧浓度、合理控制剩余污泥的排放量和污泥泥龄，表面曝气氧化沟工艺也可以很好实现脱氮除磷及消解其它污染物，也可以从设备性能入手，提高既有设备的自动控制水平与运行效率。总之，在解决既有问题的基础上，也有必要加强新技术、新工艺的开发，以切实发挥出表面曝气氧化沟工艺在污水处理中的实际应用价值。
参考文献
[1]张蕊蕊.氧化沟类污水处理厂升级改造工艺的选择[J].山西建筑，2016，42（28）：119-121.
[2]张扬，李子富，宋英豪，等.改进Orbal氧化沟工艺污水处理厂脱氮效果研究[J].中国环境科学，2012，32（8）：1461-1466.
[3]董韬.氧化沟处理工艺在中国城市污水处理厂中的探讨[J].魅力中国，2014（22）：254-254.
（作者单位：广东建工环保股份有限公司）
关键词：污水处理；表面曝气氧化沟；工艺；活性污泥
污水处理厂利用表面曝气氧化沟工艺处理污水具有成本低、处理效率高、脱氮除磷效果较好，较强耐冲击负荷等优势，在国内中小型城市应用极为广泛。伴随着社会的不断发展，国内污水排放量不断增加，为切实解决水污染问题，实现对污水的有效处理，有必要进一步加强对表面曝气氧化沟工艺的优化，切实发挥出工艺的应用价值，以缓解目前水资源污染的现实问题，进一步消减污染物，改善周围水域环境，从而保障居民用水安全。
1.表面曝气氧化沟工艺概述
表面曝气氧化沟是封闭性的环形结构，通过安装表曝机，连续循环表面曝气，对活性污泥微生物进行充氧，维持微生物新陈代谢，实现对污水有机物降解。伴随着国内技术的发展，表面曝气氧化沟工艺流程已经实现了进一步优化，处理优势显著。采用表面曝气氧化沟工艺可实现对大量污水的有效处理，内部沟渠结构独特，经处理后出水能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准和其他地方标准。目前国内普遍采用氧化沟形式为卡鲁塞尔氧化沟，其技术已经较为成熟，另外一体化氧化沟在国内也得到了极为迅猛的发展，为国内污水处理事业的发展指明了发展的方向。在表面氧化沟设计过程中，应该充分考虑当地污水处理需求及用地情况，并对建厂的环境等进行综合考察，同时收集进水COD、氨氮、总氮、总磷等污染物真实浓度，以此通过系统的设计，保障表面曝气氧化沟工艺符合当地实际的应用效果。
2.表面曝气氧化沟工艺流程中存在问题
表面曝气氧化沟工艺即在生化系统供氧方面采用表曝机提供微生物需氧量，因表曝机检修方便，出现故障不用停产等优势在近几年城镇污水处理厂中应用较多，虽然有显著优势，但受多种因素影响，在其实际运行的过程中可能出现各类问题，容易造成污水处理效果的大幅度降低，就具體的问题来看，主要如下。
2.1活性污泥沉积
污水处理厂在采用表面曝气氧化沟工艺的过程中，如果不对污水的流速加以控制，就很容易产生污泥沉积的问题。据工程经验可得，当表面曝气氧化沟底部的水流速度与污水平均流速处在0.3～0.5m/s时，将直接造成大量污泥的沉淀。一旦沉积物过多，氧化沟有效容积将大幅度减少，不光不利于处理效率的提升，还会降低污水处理质量。
2.2好氧区出水口溶解氧
表面曝气氧化沟工艺的关键设备是表面曝气机，表曝机由叶轮、减速机、电机等组成，用于污水处理厂生化池充氧，设施简单集中，运行时由于叶轮的离心抛射和提升作用，使污水与活性污泥、空气得到充分混合，达到充氧。由于氧化沟长度较长，表曝机周围溶解氧较高，但去到好氧区出水口，混合液的溶解氧往往较低，混合液进入后续二沉池，容易造成污泥反硝化，污泥上浮及其他方面的工艺故障。
2.3处理效果降低
表面曝气氧化沟工艺在没有提供充足的溶解氧情况下，活性污泥内部聚磷菌的活性将大幅度降低，生化系统不均匀的溶解氧浓度，难免会造成磷的二次释放，降低了工艺的除磷效果。同时二沉池回流至氧化沟的混合液由于出水较低的溶解氧，对生化系统硝化、反硝化反应造成干扰，没有及时合理调节，将影响生物脱氮除磷效果。
3.污水处理厂表面曝气氧化沟工艺流程优化措施
3.1做好活性污泥沉积控制工作
针对目前污水处理厂表面曝气氧化沟工艺污泥沉积问题，有必要从水流速度控制角度入手，实现对水流的合理分布。一般表面曝气氧化沟工艺设计上就有水下推进器，但安装数量较少，设备选型也不利于水下推流，由于混合液上下流速不一致，推流器能力可能达到上限，不得不考虑在氧化沟上相关区域布置推流设备，一般选择2-4KW水下推进器，以该方式可有效实现对混合液强有力推动，通过对水流速度的扰动，缓解污水处理厂表面曝气氧化沟工艺污泥沉积的问题。
3.2做好好氧区出水口溶解氧控制工作
一般表面曝气氧化沟工艺沟体内溶解氧自表曝机附近到好氧区出水这一过程，呈现阶梯下降形式，在好氧段出水口，混合液的溶解氧很低，针对这一对工艺需求的不利因素，大的方面改进就是更换大功率表曝机或者表面曝气改池底曝气，但投入较大，成本较高。从节约成本及资源配置方面考虑，可于氧化沟廊道靠近好氧段出水口增设功率在10KW内的鼓风机及配套控制柜、风管等曝气系统，从风机功率及风机数量上去提高出水溶解氧浓度。
3.3优化工艺
要充分发挥表面曝气氧化沟工艺的脱氮与除磷优势，以生化系统中微生物需氧量入手，合理控制混合液DO，尤其控制好厌氧区、缺氧区、好氧区的溶解氧，交替形成各自区域的溶解氧环境，从而达到较好硝化、反硝化、厌氧释磷、好氧吸磷等过程所需的内部条件，同时配合适当的剩余污泥排放，从而提高氧化沟工艺的脱氮除磷效率，及污水中其他有机物得以有效降解，从而实现工艺的优化，在生化系统控制方面去提升处理能力。
4.结束语
就表面曝气氧化沟污水处理工艺的发展来看，结合目前新兴技术，其可与生物膜、滤布滤池、反硝化反应系统等技术及措施相结合，进一步提高污水处理效果与出水标准。同时，也可通过优化细菌品种的方式，提高内部反应效率。通过控制好生化系统厌氧、缺氧、好氧环境溶解氧浓度、合理控制剩余污泥的排放量和污泥泥龄，表面曝气氧化沟工艺也可以很好实现脱氮除磷及消解其它污染物，也可以从设备性能入手，提高既有设备的自动控制水平与运行效率。总之，在解决既有问题的基础上，也有必要加强新技术、新工艺的开发，以切实发挥出表面曝气氧化沟工艺在污水处理中的实际应用价值。
参考文献
[1]张蕊蕊.氧化沟类污水处理厂升级改造工艺的选择[J].山西建筑，2016，42（28）：119-121.
[2]张扬，李子富，宋英豪，等.改进Orbal氧化沟工艺污水处理厂脱氮效果研究[J].中国环境科学，2012，32（8）：1461-1466.
[3]董韬.氧化沟处理工艺在中国城市污水处理厂中的探讨[J].魅力中国，2014（22）：254-254.
（作者单位：广东建工环保股份有限公司）