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氧化沟工艺由于其特殊的运行方式，在空间上形成了缺氧、好氧的交替变化，达到了硝化、反硝化和生物除磷的目的。其可在低负荷和较长的泥龄条件下运行，由于无需回流，比一般工艺节能10%～20%。若水量大或负荷高，则工艺占地面会很大。我国邯郸污水处理厂采用了三段式氧化沟工艺，是目前国内投入运行的大的氧化沟系统。
所有的生物除磷系统都有以下几个特点：厌氧区真正处于厌氧状态，既不存在游离态的溶解氧，也不存在硝酸根等结合态氧，如通过改变污泥回流方式和路径以避免硝酸根进入厌氧区，而防止厌氧区的反硝化作用，对聚磷菌厌氧释放磷的竞争抑制作用;厌氧区进水中易生物降解有机物的含量，以使聚磷菌能在与其它细菌对食料的争夺中占优势，如可在进水中加入初沉污泥酸性发酵液等。
生物除磷技术因工艺简单、运行简便，处理好，运行方式灵活等，近年来已成为城市污水除磷的重要方法，得到广泛应用。随着生物学及其技术的发展，新的除磷理论不断出现，生物除磷工艺也将得到更大的发展，可持续污水生物除磷工艺的开发也将成为研究重点。
生物除磷新技术-反硝化聚磷菌除磷工艺
反硝化除磷机理
反硝化除磷就是在厌氧/缺氧环境交替运行的条件下，易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物，该聚磷菌能利用NO3-作为电子(http://www.maoyihang.com/sell/l_23/)受体，通过它们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程。大限度地减少碳源需求量，实现了能源(http://www.maoyihang.com/sell/l_34/)和资源的双重节约。反硝化除磷能节省COD约50%，节省氧约30%，剩余污泥量减少50%左右。
大量实验室和生产性规模的生物除磷脱氮研究也表明，当微生物依次经过厌氧、缺氧和好氧3个阶段后，约占50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用NO3-作为电子受体来聚磷，即反硝化聚磷菌(DPB的除磷**相当于总聚磷菌的50%左右)。这些发现一方面说明了硝酸盐亦可作为某些微生物氧化PHB的电子受体，另一方面也证实了在污水的生物除磷系统中的确存在着DPB属微生物，而且通过驯化可得到富集DPB的活性污泥。
反硝化除磷工艺
该技术对城市污水特别是C/N比较低的污水有很好的处理。目前满足DPB所需环境和基质的工艺有单双两级。在单级工艺中，DPB细菌、硝化细菌及非聚磷异养菌同时存在于悬浮增长的混合液中，顺序经历厌氧/缺氧/好氧3种环境，具代表性的是BCFS工艺。在双级工艺中，硝化细菌*立于DPB而单*存在于某一反应器中，Dephanox工艺和A2N工艺是具代表性的双级工艺。
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BCFS工艺
BCFS工艺是在UCT工艺及原理的基础上开发的。改进在于增加了2个反应池，接触池与混合池;增加了2个混合液循环Q1和Q3。接触池的功能为：回流污泥和来自厌氧池的混合液在池中充分混合，吸附剩余COD;**防止污泥膨胀。混和池的功能为：大程度地**污泥再生而不影响反硝化或除磷;容易控制SVI;大程度地利用DPB以获得少的污泥产量。混合液循环Q1的功能是为了增加硝化或同时反硝化的机会，从而获得良好的出水氮浓度。Q3则是起辅助回流污泥向缺氧池补充硝酸盐氮的作用。
BCFS将生物、化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)除磷工艺合并，是在线磷分离与离线磷沉淀的生物与化学除磷结合方式，充分利用反硝化聚磷菌的反硝化除磷和脱氮双重作用，来实现磷的完全去除和氮的佳去除过程。由于充分利用BCFS工艺中的污泥龄易满足硝化细菌增长所需的生长条件，污泥产量较低。目前，荷兰BDG与WGS工程咨询公司争对BCFS技术合作开发设计出同心圆反应池，实现了计算机自动控制。但是该工艺回流系统较复杂且总回流比高，同时在流程上比较复杂，污水处理厂通常采用同心圆构型，运行管理相对复杂，运行成本相对较高。
BCFS将生物、化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)除磷工艺合并，是在线磷分离与离线磷沉淀的生物与化学除磷结合方式，充分利用反硝化聚磷菌的反硝化除磷和脱氮双重作用，来实现磷的完全去除和氮的佳去除过程。由于充分利用BCFS工艺中的污泥龄易满足硝化细菌增长所需的生长条件，污泥产量较低。目前，荷兰BDG与WGS工程咨询公司争对BCFS技术合作开发设计出同心圆反应池，实现了计算机自动控制。但是该工艺回流系统较复杂且总回流比高，同时在流程上比较复杂，污水处理厂通常采用同心圆构型，运行管理相对复杂，运行成本相对较高。
Dephanox工艺
Wanner在1992年率先开发出**个以厌氧污泥中PHB为反硝化碳源的工艺，取得了良好的除磷脱氮**，之后，据此提出了具有硝化和反硝化除磷双泥回流系统的Dephanox工艺。Dephanox工艺是在厌氧池和好氧池之间增加了沉淀池和固定膜反应池。固定膜反应池的功能在于可以避免由于氧化作用而造成的有机碳源的损失和稳定系统的硝酸盐浓度。污水在厌氧池中释磷，在沉淀池中进行泥水分离，含氨较多的上清液进入固定膜反应池进行硝化，
被沉淀的污泥则与固定膜反应池中的NO一同进入缺氧段，完成反硝化和摄磷。此工艺的优点在于能解决除磷系统反硝化碳源不足的问题和降低系统的能耗，降低剩余污泥量且COD消耗量低。
氧化沟的技术特点：
氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。
