一體化氧化溝工藝，是將曝氣凈化與固液分離合并在一個溝內(nèi)，形成集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體的新型反應(yīng)器，它設(shè)有專門的固液分離裝置和措施，因充分利用設(shè)備和空間，省去了初沉池、調(diào)節(jié)池、二沉池和消化池，具有諸多優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)行條件與常規(guī)活性污泥法基本相同，只是一體化氧化溝在設(shè)計(jì)時要考慮：污泥齡，污泥停留時間，缺氧段到厭氧段、好氧段到缺氧段的回流比，曝氣設(shè)備、水下推進(jìn)器、固液分離器的功率和數(shù)量等。
 

固液分離及回流機(jī)理見圖
 

　　主溝內(nèi)混合液在流經(jīng)組件進(jìn)入分離器內(nèi)部時，由于特殊的分離器組件結(jié)構(gòu)和水力條件，流動方向發(fā)生了多次變化，客觀上消耗了液流的能量，為固液分離打下了基礎(chǔ)。分離后的污泥通過絮凝，體積變得越來越大，在其沉降過程中，不斷受到從主溝進(jìn)入到分離器內(nèi)的液流向上的沖擊，形成污泥反沖。當(dāng)這一沖擊作用與污泥的重力持平時，污泥便懸浮在分離器中，保持動態(tài)靜止，形成一懸浮污泥層。當(dāng)混合液由下而上通過懸浮層時，混合液中的污泥便被懸浮污泥“網(wǎng)捕”下來，這就比傳統(tǒng)二沉池單靠靜沉作用多了一重作用。
 

　　在分離器底部，混合液受到組件下側(cè)板的反力作用，該力可分解組件下側(cè)板流動的兩束流——上向流和下向流，因流速差的存在形成壓力差，該壓力差就直接導(dǎo)致了污泥自動回流。成都城北污水廠一年多的運(yùn)行情況表明，只要保證固液分離器底部的推動力并及時排泥，就能保證穩(wěn)定的分離及回流效果。
 

　　一體化氧化溝不僅在于曝氣/沉淀一體化，實(shí)現(xiàn)了污泥無泵自動回流(見圖3中的a)，還在于直接將缺氧區(qū)和好氧區(qū)共壁合建實(shí)現(xiàn)了水力內(nèi)回流。該設(shè)計(jì)的獨(dú)到之處在于硝化液是通過好氧區(qū)的循環(huán)流動直接流至缺氧區(qū)，與厭氧池中的出水混合后進(jìn)行反硝化反應(yīng)，這樣就再次省卻了一道機(jī)械內(nèi)回流，并充分利用了一體化氧化溝的能量分區(qū)及水力分布特點(diǎn)。
 

　　一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優(yōu)點(diǎn)外，還有以下*的優(yōu)點(diǎn)：
 

　　①工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨(dú)的二沉池；
 

　　②污泥自動回流，投資少、能耗低、占地少、管理簡便；
 

　?、墼靸r低，建造快，設(shè)備事故率低，運(yùn)行管理工作量少；
 

　　④固液分離效果比一般二次沉淀池高，使系統(tǒng)在較大的流量濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。
 

　　一體化氧化溝工藝與常規(guī)活性污泥法的比較：
 

　　◆ 常規(guī)活性污泥法和一體化氧化溝法對耗氧有機(jī)物的去除都有較好效果， 一體化氧化溝法比常規(guī)活性污泥法在除氮、除磷方面有更好的效果。一體化氧化溝在設(shè)計(jì)時， 把除氮、 除磷作為重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)之一。
 

　　◆ 一體化氧化溝工藝能節(jié)約占地面積，形成立體循環(huán)，降低投資成本，處理量大，運(yùn)行費(fèi)用較低，適合于城市生活污水的處理。
 

　　◆ 一體化氧化溝工藝存在的弊端是系統(tǒng)控制、運(yùn)行管理難度大，設(shè)備能耗大，設(shè)備日常維護(hù)困難。