水處理氧化溝工藝

氧化溝又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動，因此實質(zhì)上是傳統(tǒng)活性污泥法一種改型，一般不需要設(shè)置初沉池，并且經(jīng)常采用延時曝氣，其基本形式平面示意見圖3- [#]8。

與傳統(tǒng)活性污泥法相比，氧化溝池體狹長（可達數(shù)十米，甚至上百米），溝渠形狀呈圓形或楠圓形，分單溝系統(tǒng)或多溝系統(tǒng)。

泥齡可長達15~30d，是傳統(tǒng)活性污泥法的3~6倍，污泥中可存活增殖世代時間較長的細菌（如硝化菌），其中可能產(chǎn)生硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)。進水負荷較低，只有0.05~ [#].15kgBOD5/(kgMI5S-d),又類似延時曝氣法。運行方式有間歇式和連續(xù)式兩種，間歇式具有SBR法的特點，而連續(xù)式要設(shè)二沉池和污泥回流系統(tǒng)。

圖3-18氧化溝系統(tǒng)平面示意圖

1.氧化溝的結(jié)構(gòu)

氧化溝一般呈環(huán)狀溝渠形，其平面可為圓形或橢圓形或與長方形的組合狀。其主要構(gòu)成如下：

(1)氧化溝溝體

氧化溝的渠寬、有效水深等與氧化溝分組形式和曝氣設(shè)備性能有關(guān)。除了奧貝爾氧化溝外，其他氧化溝直線段的長度小為 [#]2m或少是水面處渠寬的2倍。當配備液下攪拌設(shè)備時，實際水深可以比單獨使用曝氣設(shè)備時加大。所有氧化溝的超高不應(yīng)小于0.5m,當采用表面曝氣機時，其設(shè)備平臺宜高出水面1~2m，同時設(shè)置控制泡沫的噴嘴。

(2)曝氣裝置

曝氣裝置是氧化溝中主要的機械設(shè)備，對氧化溝處理效率、能耗及運行穩(wěn)定性有關(guān)鍵性影響。除了供氧和促進有機物、微生物與氧接觸的作用外，還有推動水流在溝內(nèi)循環(huán)流動、保證溝中活性污泥呈懸浮狀態(tài)的作用。常用的曝氣設(shè)備有曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)盤、立式曝氣、射流曝氣、混合曝氣等。

(3)進出水裝置

從平面上看，進水及回流污泥位置與曝氣裝置保持一定距離，促使形成缺氧區(qū)產(chǎn)生反硝化作用，并獲得較好的沉降性能。出水位置應(yīng)布置在進水區(qū)的另一側(cè)，與進水點和回流污泥進口點保持足夠的距離，以避免短流。當有兩組以上氧化溝并聯(lián)運行時，設(shè)進水配水井可以保證配水均勻；交替式氧化溝進水配水井內(nèi)設(shè)有自動控制配水堰或配水閘，按設(shè)計好的程序變換氧化溝內(nèi)的水流方向和流量。

氧化溝系統(tǒng)中的出水溢流堰具有排出處理后的污水和調(diào)節(jié)溝內(nèi)水深的雙重作用，因此溢流堰一般都是可升降的。通過調(diào)節(jié)出水溢流堰的高度，可以改變溝內(nèi)水深，進而達到改變曝氣器的浸沒深度，使充氧量改變以適應(yīng)不同的運行要求。為防止曝氣器淹沒過深，溢流堰的長度必須滿足處理水量與回流量的大值。

(4)導(dǎo)流裝置

為了保持氧化溝內(nèi)具有污泥不沉積的流速，減少能量損失，必須有導(dǎo)流墻和導(dǎo)流板。一般為保持氧化溝內(nèi)污泥呈懸浮狀態(tài)而不致沉淀，溝內(nèi)斷面平均流速要在0.3m/s以上，溝低流速不低于O.lm/s。一般在氧化溝轉(zhuǎn)折處設(shè)置導(dǎo)流墻，使水流平穩(wěn)轉(zhuǎn)彎并維持一定流速。另外，距轉(zhuǎn)刷之后一定距離內(nèi)，在水面以下要設(shè)置導(dǎo)流板，使水流在橫斷面內(nèi)分布均勻，增加水下流速。通常在曝氣轉(zhuǎn)刷上、下游設(shè)置導(dǎo)流板，使表面較高流速轉(zhuǎn)人池底，提高傳氧速率。

2.氧化溝的脫氮除磷作用

傳統(tǒng)的氧化溝具有延時曝氣活性污泥法的特點，一般可以使污泥中的氨氮達到95%~ [#]9%的硝化程度。通過調(diào)節(jié)曝氣的強度和水流方式，可以使氧化溝內(nèi)交替出現(xiàn)厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)或出現(xiàn)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)。在缺氧區(qū)，反硝化菌利用污水中的有機物為碳源，將硝酸鹽氮還原成氮氣，脫氮效果可達 [#]0%。在厭氧區(qū)，污泥中的聚磷菌釋放在好氧段吸收的磷，然后進入好氧區(qū)再次吸收污水中的磷，通過排放剩余污泥將污水中的憐除去。

除磷脫氮的氧化溝是將氧化溝運行方式和除磷脫氮工藝要求結(jié)合起來，使氧化溝在時間和空間上以A/0方式運行，用氧化溝來實現(xiàn)本應(yīng)有多個反應(yīng)器來承擔(dān)的任務(wù)，使除磷脫氮工藝流程更加緊湊，氧化溝的功能更加強大。在氧化溝完成硝化和反硝化比較簡單為行，即脫氮效果很好，但由于在氧化溝內(nèi)很難出現(xiàn)絕對的厭氧狀態(tài)，.因此除磷效果不是十分顯著。為了實現(xiàn)同時脫氮和除磷的目的，可以將厭氧池和氧化溝結(jié)合起來，形成類似于A2/0的脫氮除磷工藝。這種典型工藝是卡魯塞爾A2C氧化溝和卡魯塞爾五段Bardenpho式氧化溝，以上兩種工藝的流程示意見圖 [#]- [#]9和 [#]- [#]0。

圖3-20卡魯塞爾五段Bardenpho工藝流程示意圖

3.氧化溝的工藝特點

氧化溝的水流混合特征基本上是完全混合式，同時又具有推流式的某些特征。其主要特點如下：

(1)進人氧化溝的水流按水量和溝的長度計，進水在溝中流動一周的時間為5~ [#]0min,而實際水力停留時間為10~ [#]4h,即相當于進水在整個停留時間內(nèi)要在氧化溝內(nèi)循環(huán)30~ [#]80次不等。因此，從整體來看，氧化溝是一個完全混合池，其中的污水水質(zhì)幾乎一樣，原水一進入氧化溝，就會被幾十甚至上百倍的循環(huán)流量所稀釋。所以氧化溝能夠承受水質(zhì)和水量的沖擊負荷，適用于處理高濃度的有機污水。

(2)氧化溝的曝氣裝置不是沿池長均勻布置，而是只安裝在某幾處，在曝氣器下游附近，水流攪動劇烈，混合液溶解氧濃度較高；但隨著與曝氣器距離的增加，水流攪動變緩，溶解氧濃度下降，還可能出現(xiàn)缺氧區(qū)。氧化溝采用多點而非全池曝氣的特點使氧化溝內(nèi)混合液具有推流特性，溶解氧濃度沿池長方向呈濃度梯度，依次形成好氧、缺氧和厭氧環(huán)境，因此通過合理的設(shè)計與控制，氧化溝工藝可以取得較好的除磷脫氣效果。

(3)氧化溝工藝可以將曝氣池和二沉池合建成一體，而且池深較淺，轉(zhuǎn)刷曝氣設(shè)施容易制作。因此流程簡單，施工方便。'

(4)對水溫、水質(zhì)和水量的變化適應(yīng)能力較強，通常不設(shè)初沉池和二次沉淀池，經(jīng)過長時間曝氣的污泥可直接濃縮和脫水。

(5)由于氧化溝的水力停留時間和泥齡接近延時曝氣法，比其他活性污泥法長，懸浮有機物和溶解性有機物可以同時得到較徹底的去除。因此處理出水水質(zhì)較好，剩余污泥量少。主要用于處理濃度較低的城市污水或用于工業(yè)廢水二級處理后的深度處理。

(6)氧化溝的主要缺點是占地面積大。

4.氧化溝的技術(shù)特點

(1)構(gòu)造形式的多樣性

傳統(tǒng)氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形式，溝渠的形狀和構(gòu)

造演變成了許多新型的氧化溝技術(shù)。溝渠可以是圓形或楠圓形，可以是單溝或多溝。多溝系統(tǒng)可以是一組同心的相互連通的溝渠（如Orbal式氧化溝），也可以是互相平行、尺寸相同的一組溝渠（如三溝式氧化溝），有與二沉池合建的，也有與二沉池分建的；合建式氧化溝的又有體內(nèi)式船形沉淀池和體外式側(cè)溝沉淀池等。多種多樣的構(gòu)造型式，賦予了氧化溝靈活機動的運行方式，使其通過與其他處理單元組合，滿足不同的出水水質(zhì)要求。

(2)曝氣設(shè)備的多樣性

從氧化溝技術(shù)發(fā)展的歷史來看，氧化溝曝氣設(shè)備的發(fā)展，在—定程度上反映了氧化溝工藝的發(fā)展，新的曝氣設(shè)備的幵發(fā)和應(yīng)用，往往意味著一種新的氧化溝工藝的誕生。氧化溝常用的曝氣設(shè)備有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤及其他表面曝氣機和射流曝氣器等，氧化溝技術(shù)發(fā)展與高效曝氣設(shè)備的發(fā)展是密不可分的，不同的曝氣設(shè)備演變出不同的氧化溝型式，如采用轉(zhuǎn)刷的Pasveer氧化溝、采用表曝機的卡魯塞爾氧化溝和采用射流曝氣的JAC氧化溝等。

(3)曝氣強度的可調(diào)節(jié)性

氧化溝的曝氣強度可以調(diào)節(jié)，其一是通過出水溢流堰調(diào)節(jié)堰的髙度改變溝渠內(nèi)的水深，即改變曝氣裝置的淹沒深度，改變氧量適應(yīng)運行的需要。淹沒深度的變化對于曝氣設(shè)備的推動力也會產(chǎn)生影響，從而對水流速度產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。其二是通過調(diào)節(jié)曝氣器的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，從而調(diào)整曝氣強度和推動力。與其他活性污泥法不同的是，氧化溝的曝氣裝置只設(shè)在溝渠的一處或幾處，數(shù)目多少與氧化溝型式、原水水量水質(zhì)等有關(guān)。

(4)具有推流式活性污泥法的某些特征

每條氧化溝的流態(tài)具有推流性質(zhì)，進水經(jīng)過曝氣后到流至出水堰的過程中可以形成沉降性能良好的生物絮凝體，這樣不僅可以提高二沉池的泥水分離效果，還可以發(fā)揮較好的除磷作用。同時通過對系統(tǒng)的合理控制，可以使氧化溝交替出現(xiàn)缺氧和好氧狀態(tài)，進而實現(xiàn)反硝化脫氮的目的。

(5)使預(yù)處理、二沉池和污泥處理工藝簡化氧化溝的水力停留時間和泥齡都比一般生物處理法要長，污水中懸浮狀有機物可以和溶解狀有機物同時得到較徹底的氧化，所以可以不設(shè)初沉池。由于氧化溝工藝的負荷較低，排出的剩余污泥量較少且性質(zhì)穩(wěn)定，因此不需要進行厭氧消化，只需要濃縮脫水。交替式氧化溝和一體式氧化溝可以不再單獨設(shè)置二沉池，從而使處理流程更加簡化。

5.常用氧化溝的類型

(1)卡魯塞爾氧化溝

卡魯塞爾（Carrousel)氧化溝是應(yīng)用立式低速表面曝氣器供氧并推動水流前進的氧化溝型式，彌補了轉(zhuǎn)刷式曝氣氧化溝的技術(shù)弱點，渠道深度更大、效率更高，標準的卡魯塞爾氧化溝構(gòu)造見圖 [#]-21。

圖3-21標準卡魯塞爾氧化溝示意圖 [#]—污水泵站；1’一回流污泥泵站；2—氧化溝；3—轉(zhuǎn)刷曝氣器；

4一剩余污泥排放；5—處理水排放；卜二次沉淀池

卡魯塞爾氧化溝是一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)不停地循環(huán)流動。表曝機與分隔墻的布局使混合液被表曝機從上游推流到下游，并在溝內(nèi)維持足夠的流動速度。在正常的設(shè)計流速下，溝內(nèi)混合液的流量是進水量的50~ [#]00倍，混合液平均每5~20min完成一次循環(huán)，具體的循環(huán)時間與氧化溝的長度、寬度、深度和進水水量等有關(guān)。這種流態(tài)可以防止短流，同時通過完全混合作用產(chǎn)生很強的耐沖擊負荷能力。

卡魯塞爾氧化溝在每組溝渠安裝一個立式低速表面曝氣

機，安裝位置在溝渠的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區(qū)和曝氣機上游的及外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚，使活性污泥易于沉淀，而且可以起到脫氮和除磷的效果。BOD5的去除率可以達到95%~99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%，如果投加鐵鹽，除磷效率可達95%。因此卡魯塞爾氧化溝工藝特點可總結(jié)為四點：①立式表面曝氣機單機功率大（大可達150kW)并可以及時調(diào)整，節(jié)能效果顯著；

②立式表面曝氣機的混合攪拌功能強大，有利于來水與活性污泥的混合，提高了氧化溝的耐沖擊負荷的能力；③立式表面曝氣機的溶氧效果好，平均傳氧效率可達2.1kg02/(kW*h)以上；

④卡魯塞爾氧化溝溝深可達5m以上，使氧化溝占地面積減少，降低基建投資。

為滿足日益嚴格的水質(zhì)排放標準的要求，卡魯塞爾氧化溝在標準池型的基礎(chǔ)上，又開發(fā)了一些新的池型，這些新型的卡魯塞爾氧化溝在提高處理效率、降低運行能耗、改善活性污泥性能等方面都和標準池型有了一定程度的提高，尤其加強了生物脫氮除磷功能。比如卡魯塞爾A2C工藝是在卡魯塞爾氧化溝的上游加設(shè)了厭氧池，不僅提高活性污泥的沉降性能、有效抑制活性污泥膨脹，而且為生物除磷提供了先期徹底釋放磷的場所、即為在好氧段的吸收磷創(chuàng)造了條件，通過及時排放剩余污泥可以使出水的總磷含量降到2mg/L以下。

(2)奧貝爾氧化溝

奧貝爾(Orbal)氧化溝是一種多級氧化溝，溝中安裝有曝氣轉(zhuǎn)盤，來實現(xiàn)充氧和混合，水深為2~ [#].6m，溝底流速為0.3~0.9m/s。奧貝爾氧化溝的構(gòu)造形式為獨特的同心圓型的多溝槽系統(tǒng)(見圖3-22)，進水先引人外側(cè)的溝中，并在其中不斷循環(huán)的同時進人下一個溝，相當于一系列完全混合反應(yīng)器串聯(lián)在一起，后從中心的溝中排出。圓形或橢圓形的平面結(jié)構(gòu)，比其他渠道較長的氧化溝型式更能利用水流慣性，可節(jié)省能量，多渠串聯(lián)的型式又可減少水流短路現(xiàn)象。每一圓形溝渠都表現(xiàn)出各自的 [#]16

特性，比如對氧的吸收率進水溝高、出水溝低，這樣的結(jié)構(gòu)使奧貝爾氧化溝具有推流式活性污泥法的特征。

圖3-22奧貝爾氧化溝示意圖 [#]，2, [#]—同心圓形溝槽

常見的奧貝爾氧化溝為三溝型，由內(nèi)至外的三溝容積分別為總?cè)莘e的60%~ [#]0%、20%~ [#]0%和10%。盡管奧貝爾氧化溝進水很快在單個溝渠內(nèi)通過擴散分布均勻，但也只是在其溝內(nèi)實現(xiàn)完全混合，與第二溝內(nèi)、第三溝內(nèi)的水質(zhì)、溶解氧、作用等性能具有明顯的差異。進人第一溝的污水，經(jīng)過轉(zhuǎn)盤曝氣器攪拌充氧后，混合液的溶解氧仍然接近于零。這是由于混合液對溶解氧的吸收利用速率高于供氧速率，而在奧貝爾氧化溝后一溝中的溶解氧由于吸收率低而呈現(xiàn)較高的濃度。為節(jié)約能量，一般當?shù)谝粶系娜芙庋鯘舛壬仙�到超過0.5mg/L時，應(yīng)當稍微降低整個系統(tǒng)的充氧量；而當?shù)谌郎系娜芙庋鯘舛鹊陀?.5mg/L時，應(yīng)當稍微提高整個系統(tǒng)的充氧量。曝氣轉(zhuǎn)盤的浸沒深度通常在30~ [#]0cm之間變化，而這個變化可以通過調(diào)整淹沒式孔口或可調(diào)出水堰的淹沒深度來實現(xiàn)。

奧貝爾氧化溝在時間和空間上的分階段性，對于達到高效的硝化和反硝化十分有利。第一溝內(nèi)的低溶解氧，因為存在容易利用的碳源，自然會出現(xiàn)反硝化作用，即硝酸鹽被轉(zhuǎn)化為氮氣，同時微生物釋放磷。而在其他溝特別是后一溝內(nèi)由于溶解氧較高，有機物可以被氧化得很徹底，氨氮也可以達到完全硝化，同時微生物吸收污水中的磷。

(3)交替式氧化溝

常見交替式氧化溝有雙溝（D)式和三溝（T)式兩種，使用的曝氣設(shè)施為曝氣轉(zhuǎn)刷。由于雙溝式氧化溝的設(shè)備閑置率較高（超過50%)，三溝式氧化溝在實際中的應(yīng)用量更多。三溝式氧化溝實際上是一個A/0活性污泥系統(tǒng)，具有生物脫氮功能，傳統(tǒng)去除BOD5S溝式氧化溝的運行方式見圖3-23。

三溝式氧化溝由三個相同的氧化溝組建在一起作為一個單元運行，三個氧化溝的鄰溝之間相互雙雙連通，兩側(cè)氧化溝可起到曝氣和沉淀的雙重作用。每個溝都配有可供進水和環(huán)流混合的轉(zhuǎn)刷，自控裝置自動控制進水的分配和出水調(diào)節(jié)堰。三溝式氧化溝具有傳統(tǒng)去除bod5和生物脫氮的兩種運行方式，傳統(tǒng)去除bod5時曝氣轉(zhuǎn)刷只有曝氣和停止兩種狀態(tài)，而在生物脫氮時，曝氣轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn)只起到攪拌保持溝內(nèi)污泥呈懸浮狀態(tài)的作用，通過改變轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)好氧和缺氧的轉(zhuǎn)變一般都是自動控制。表3-4列出了三溝式氧化溝脫氮時的運行方式。

階段A:污水進人第I溝，轉(zhuǎn)刷以低速運轉(zhuǎn)僅使溝內(nèi)污泥在懸浮狀態(tài)下環(huán)流，所供氧量則不足以使溝內(nèi)有機物氧化。此時，活性污泥中的微生物強制利用上一階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮作為氧源，有機物被氧化，硝態(tài)氮被還原成氮氣溢出；同時，自動調(diào)節(jié)出水堰上升，污水與活性污泥一起進人第n溝。第n溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)，混合液在溝內(nèi)保持恒定環(huán)流，轉(zhuǎn)刷所供氧量足以氧化有機物并使氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，處理后的混合液進人第in溝。第in溝轉(zhuǎn)刷處于閑置狀態(tài)，此時只作為沉淀池實現(xiàn)泥水分離，處理后的污水通過已降低的出水堰從第in溝排出。

表3-4三溝式氧化溝生物脫氮運行方式

運行階段ABCDEF

IninInIQInDIIDIInfflIUDI

溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝溝

各溝狀態(tài)反

硝硝沉硝硝沉沉硝沉沉硝反

硝沉硝硝沉硝沉

化化淀化化淀淀化淀淀化化淀化化淀化淀

延續(xù)時間/h2.50.51.02.50.51.0

階段b:污水人流從第I溝轉(zhuǎn)向第n溝，第I溝和第II溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷均高速旋轉(zhuǎn)。第I溝從缺氧狀態(tài)逐漸變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)。在第n溝內(nèi)處理后的混合液進人第in溝，第in溝仍作為沉淀池實現(xiàn)泥水分離，處理后的污水從第m溝排出。

階段c:進水仍進人第n溝，第I溝轉(zhuǎn)刷停止運行，由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止沉淀狀態(tài)，開始泥水分離，到本階段結(jié)束，分離過程也同時完成。處理后的污水仍然從第in溝排出。

階段d:進水從第II溝轉(zhuǎn)向第in溝，第I溝出水堰降低，第hi溝出水堰升高，出水從第I溝引出。同時，第in溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷開始低速運轉(zhuǎn)，混合液從第m溝流向第n溝；在第n溝曝氣后進人第I溝，第I溝成為沉淀池。階段D和階段A的工作狀態(tài)類似，所不同的是第I溝和第m溝的作用正好相反，反硝化發(fā)生在第m溝，出水從第I溝排出。

階段e:進水從第in溝轉(zhuǎn)向第n溝，第m溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)；第I溝仍作為沉淀池，處理后的污水通過第I溝出水堰排出。

階段f:進水仍進人第n溝，第瓜溝轉(zhuǎn)刷停止運行，由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止沉淀狀態(tài)，開始泥水分離，到本階段結(jié)束，分離過程|IMW成處理后的污水仍然從第I溝排出。階段E和階段B的I作狀態(tài)類似，所不同的是第II溝和第DI溝的作用正好相反。

(4)一體式氧化溝

一體式氧化溝又稱合建式氧化溝，是指集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流等功能為一體、不需建造單獨二沉池的氧化溝。早的間歇運行氧化溝也是一體式氧化溝，但現(xiàn)在的一體式氧化溝指的是設(shè)有專門的固液分離裝置和措施的氧化溝。一體式氧化溝常用的固液分離裝置型式有內(nèi)置式和外置式兩種。

內(nèi)置式固液分離裝置設(shè)置在氧化溝的橫斷面上，利用了豎流沉淀和斜板沉淀的i作原理。氧化溝的混合液從其底部流過時，混合液向上流過分離器，固相污泥的上升速度小于上清液的上升速度，因而實現(xiàn)固液分離。固液分離器內(nèi)相對靜止的水流和氧化溝內(nèi)流動水流間產(chǎn)生的壓力差所形成的抽吸作用，使沉淀下來的污泥自動回流到反應(yīng)器中并和其他混合液再混合在一起，因此這種分離裝置受溝內(nèi)水流條件的影響較大。常用的內(nèi)置式固液分離裝置型式有船型（見圖3-24)和BMTS型等。

圖3-24船型一體式氧化溝示意圖注：槽內(nèi)流速v,為船式沉淀池底部流速的60%

船型沉淀槽設(shè)在氧化溝的一側(cè)，所占氧化溝的容積比為 [#]%~ [#]1%,但其寬度小于氧化溝的寬度，就像在氧化溝內(nèi)放置的一條船，船型氧化溝也因此得名�；旌弦涸谄涞撞考皟蓚�(cè)流過，在沉淀槽下游一端設(shè)有進水口，部分混合液由此進人沉淀槽，即沉淀槽內(nèi)的混合液流動方向與氧化溝內(nèi)的混合液流動方向相反。污泥在沉淀槽內(nèi)下沉并由底部的污泥斗收集回流到氧化溝，澄清出水則由沉淀槽上游的溢流堰收集排出。船型固液分離裝置底部采用一系列均勻排列的倒V形板，使混合液能夠均勻進入而沉淀污泥能迅速回流，同時底部開孔很多使其中的水流上升速度很慢，對污泥緩沖層和污泥回流的影響很小。分離器內(nèi)流態(tài)處于層流狀態(tài)有利于大顆粒絮體的形成，這些大顆粒絮體在船型分離器的上部形成懸浮污泥層，將不斷上涌的混合液中的污泥顆粒吸附和截留，從而提高出水水質(zhì)。污泥層中過多的污泥絮體在重力作用和底部水流的抽吸作用下，又可以不斷回流到氧化溝的水流中。

外置式固液分離裝置對氧化溝斷面和溝內(nèi)混合液的正常流動幾乎不產(chǎn)生影響，水力條件較好。比較典型的外置式固液分離裝置是側(cè)渠型固液分離裝置（見圖3-25)。

圖3-25側(cè)渠型一體化氧化溝示意圖

側(cè)渠型固液分離裝置設(shè)置在氧化溝一側(cè)的中間位置并貫穿整個池深，循環(huán)混合液在分離器部位流過時，部分混合液會進入沉淀區(qū)底部，再向上通過傾斜擋板，上清液用淹沒式穿孔管排出，沉淀污泥則沿擋板下滑，由混合液攜帶流走。這種分離器占據(jù)氧化溝的斷面少，對氧化溝內(nèi)混合液流動的影響小，固液分離裝置自身的水力分離條件也較好，分離效果優(yōu)于內(nèi)置式固液分離裝置。

外置式固液分離裝置利用了平流沉淀的原理，其特殊的構(gòu)造使得混合液在分離器內(nèi)的上升流速逐漸減小，保持較平穩(wěn)的層流狀態(tài)，促使污泥互相發(fā)生絮凝并在重力作用下與水分離，絮凝的污泥形成了一道懸浮污泥層，可以將新進人分離器混合液中的污泥顆粒截留下來，實現(xiàn)泥水分離。這一過程和懸浮澄清池相似，但外置式固液分離裝置內(nèi)的污泥層不是長時間固定停留在分離器中，而是在重力作用下不斷循環(huán)流動回流到氧化溝混合液中，即這種懸浮污泥層是不斷自動更新的。新的混合液中的污泥不斷加人污泥層，而同時又有部分污泥在不斷回流到混合液中，污泥在分離器中的停留時間較短。由于具有這種獨特的分離機理，外置式固液分離裝置的沉淀分離敢率優(yōu)于普通型式的二沉池。