氧化沟技术自诞生以来,历经了四个关键发展阶段,展现出强大的进化与适应性。
第一代氧化沟,如Pasveer氧化沟,诞生于处理小规模农村污水,服务人口仅为340人。它是一种间歇式的系统,集曝气、沉淀于一体,BOD5去除率高达97%。沟深1至2.5米,通过设置二沉池以实现连续运行。这一阶段的氧化沟属于延时曝气系统,以卧式表面曝气机和推流曝气为主。
第二代氧化沟,规模显著扩大,可处理工业废水,从处理生活污水扩展到工业废水。新型曝气设备如Mammoth Rotor和立式曝气器的引入,使得沟深和宽度得以提升。这一阶段的氧化沟开始考虑硝化和反硝化过程。
进入第三代,多样性的氧化沟设计层出不穷,如DHV公司的Carrousel系列、丹麦Kruger公司的双沟和三沟式,以及Passavant公司的深型氧化沟。这一阶段,氧化沟功能进一步拓展,包括除磷脱氮,出现了多种新型沟型和处理概念,如“高负荷氧化沟”等。
第四代氧化沟,以曝气净化与污泥沉淀分离一体化为核心,如美国的一体化氧化沟。它将沉淀过程整合到沟内,通过改良沟内结构或装置,实现了污水处理过程的高效集成。美国环保局将其称为I/A技术,形式多样,包括带沟内分离器的一体化、船形、侧沟或中心岛式,以及交替曝气式氧化沟。
这些阶段的发展,不断优化了氧化沟的技术性能,使其在处理规模、效率和功能上有了显著提升,适应了日益复杂和多样化的污水处理需求。
氧化沟是活性污泥法的一种变型,其曝气池呈封闭的沟渠型,所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法,它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠,污水渗入其中得到净化,最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的,而是加以护坡处理的土沟渠,是间歇进水间歇曝气的,从这一点上来说,氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。