脫氮工藝
DE型氧化溝由容積相同的A、B兩段組成。串聯(lián)運行，交替地作為曝氣池和沉淀池。一般以8h作為一個運行周期，該纟統(tǒng)可得到十分的水質(zhì)和穩(wěn)定的污泥。同樣不設污泥回流裝置?？偟钠貧廪D刷率僅為37.5%。
T型氧化溝由同容積的A、B、C三段組成。A、C交替作為曝氣池和沉淀池，中間的B一直作為曝氣池。原污水交替地進入兩側的溝池，處理出水則相應地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉刷的利用率（達59%左右），另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡潔，具有生物脫氮功能，但脫氮除磷效果不穩(wěn)定，由于無的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的容積利用率低，約為55%，設備總數(shù)量多，利用率低。
② VR型氧化溝脫氮工藝
VR氧化溝溝型宛如通常的環(huán)形跑道，中央有一小島的直壁結構，氧化溝分為兩個容積相當?shù)牟糠?，其水平形式如反向的英文字母C，污水處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進行連續(xù)和恒水位運行。
③ PI型氧化溝同時脫氮除磷工藝
交替式氧化溝在脫氮效果上良好，為了達到除磷效果，通常在氧化溝前設置相應的厭氧區(qū)或構筑物或改變其運行方式。據(jù)國內(nèi)外實際運行經(jīng)驗顯示，這種同時脫氮除磷工藝只要運行時控制的好，可以取得很好的脫氮除磷效果。
西安北石橋污水凈化中心采用具有脫氮除磷的D型氧化溝系統(tǒng)（前加厭氧池），一期工程處理能力為15萬立方米/天，對各階段處理效果實測結果表明，D型氧化溝處理城市污水效果顯著。COD、TN、TP的總去除效率分別達到87.5％－91.6％，63.6％－66.9％，85.0％－93.4％，出水TN為9.0－10.1mg/l，TP為0.42－0.45mg/l,出水水質(zhì)優(yōu)于國家二級出水排放標準。
上述三種PI型氧化溝脫氮除磷工藝都有轉刷的調(diào)速，活門、出水堰的啟閉切換頻繁的特點，對自動化要求高，轉刷利用率低，故在經(jīng)濟欠發(fā)達的地區(qū)受到很大的限制。
（2）奧貝爾氧化溝
奧貝爾氧化溝通常由三個同心的溝道組成，平面上為圓形或橢圓形。溝道之間采用隔墻分開，隔墻下部設有必要面積的通水窗口。溝道斷面形狀多為矩形或梯形。隔墻一般使用100-150毫米厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構造。各溝道寬度由工藝設計確定，一般不大于9米。有效水深以4-4.5米，動力效率與轉刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應用。
污水由外溝道進入，與回流污泥混合后，由外溝道進入中間溝道再進入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達數(shù)百到數(shù)十次。后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量水平轉碟曝氣機，進行供氧兼有較強的推流攪伴作用。三個廊道的溶解氧分別控制為0-0.3mg/L、0.5-1.5mg/L、2-3mg/L。通?？刂破貧鈴姸仁牵馊Φ墓┭跛俾逝c好氧速率相近，混合液的硝化反應，氮素在外圈的反應過程是一個同步硝化反硝化過程。
它的脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時還需前加厭氧池。
（3）改良型奧貝爾氧化溝
典型的奧貝爾氧化溝由三個相對立的同心橢圓形溝道組成，污水由外溝道進入溝內(nèi)，然后依次進入中間溝道和內(nèi)溝道，后經(jīng)中心島流出，至二次沉淀池。三個環(huán)形溝道相對立，溶解氧分別控制在0、1、2 mg/l，其中外溝道容積達50%～60%，處于低溶解氧狀態(tài)，污水在外溝道循環(huán)約150～250圈（由水力停留時間決定）才進入中溝道，主要的有機物氧化及80%的脫氮均在外溝道完成。內(nèi)溝道體積約為10%～20%，維持較高的溶解氧（2mg/l），為出水把關。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量轉碟曝氣機，進行供氧兼有較強的推流攪拌作用。
由于氧化溝為圓形或橢圓形溝型，加上池中心設有中心島，造成氧化溝占地較大，平面布置相對困難；另外設置的輻流式沉淀池亦為圓形，使得廠區(qū)無效占地比例偏高。
改良型奧貝爾氧化溝采取氧化溝與二沉池合建方案，即二沉池外層設三圈氧化溝，呈同心布置，二沉池取代了ORBAL氧化溝中心島，具體形式見下圖。
相對于填埋、堆肥需要大量占用土地，且存在二次污染隱患及地質(zhì)風險，熱電廠焚燒投資高，并會產(chǎn)生飛灰、爐渣等危險廢棄物，水泥窯協(xié)同處置是目前無害化程度高、資源綜合利用水平佳、經(jīng)濟性優(yōu)的城市污泥處理方式。

　　污泥灰分可以進入水泥熟料，對水泥質(zhì)量無影響，但可將污泥中的絕大部分重金屬元素固定在熟料中，消除了污泥農(nóng)用過程中重金屬從農(nóng)產(chǎn)品進入食物鏈，終進入人體，并在人體內(nèi)富集的問題，避免了再次擴散，作到無二次污染。水泥回轉窯內(nèi)的原料、熟料以及耐火磚、窖皮均是堿性物質(zhì)，可以有效地中和污泥中的酸性物質(zhì)，使得SO2、Cl-的排放量明顯減少;污泥燃燒后變成水泥熟料，沒有殘渣排出，處理;污泥中可能存在的重金屬轉變成難溶的化合狀態(tài)固定在熟料中，不需要對燃燒灰渣再處理，避免產(chǎn)生二次污染。

　　中國發(fā)明“用污泥制成水泥熟料的方法”，申請?zhí)?.4，公開了一種用污泥制成水泥熟料的方法，其是用污泥、硅灰渣、沸石膏混合焙燒制得，但是在生料中加入干化污泥制備水泥熟料的方法還未見報道。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種利用污泥生產(chǎn)的生態(tài)水泥熟料，既降低了水泥生產(chǎn)成本，又可實現(xiàn)污泥的無害化處置，對于資源的優(yōu)化配置、環(huán)境的保護和社會的可持續(xù)發(fā)展起到了重要的作用。

　　為實現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采取的技術方案如下：

　　一種利用污泥生產(chǎn)的生態(tài)水泥熟料，由如下重量份的組分制成：生料35~80份、石灰石38~85份、鐵礦石9~15份、粉煤灰3~8份、砂頁巖4~10份、污泥26~46份。

　　所述污泥為干化污泥。

　　將各種原料在105℃烘干，用球磨機細磨至過200目，而后于105℃烘箱烘24h后，煅燒成水泥熟料，在1450℃保溫50min后取出，冷卻破碎即為所述的生態(tài)水泥熟料。

　　本發(fā)明的有益效果是：

　　(1)水泥回轉窯溫度高、熱容量大、熱穩(wěn)定性強，氣體和物料溫度分別達到1750℃和1450℃。燃燒過程中或過后有富余的氧存在，再加上在水泥窯內(nèi)物料停留時間長，可以完全氧化污泥中二惡英等有機污染物、殺死微生物、消滅病原體。

　　(2)水泥窯全系統(tǒng)在負壓下進行，有毒有害氣體不能溢出，除塵;水泥煅燒在堿性條件下進行，從而使有毒有害垃圾中的氯、硫、氟等元素在窯內(nèi)被堿性物質(zhì)完全中和吸收，變成的氯化鈣、硫酸鈣、氟化鈣，便于廢氣的凈化(脫酸)處理，而且可以與水泥工藝一并進行。

　　(3)污泥中有機質(zhì)含量高，具有較高的熱值，可代替部分燃料，污泥對煤的燃燒特性

　　不會產(chǎn)生不利影響，因此生產(chǎn)生態(tài)水泥時燃料用量比生產(chǎn)普通水泥少得多。
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　　(4)高溫下物料在回轉窯內(nèi)進行液相和固相反應，污泥中存在的重金屬元素轉變成難
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　　溶的化合狀態(tài)，結合進熟料晶格中，起到重金屬高溫固化的作用。
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　　(5)水泥生產(chǎn)工藝的末端表現(xiàn)為污泥的“零”污染，在回轉窯高溫煅燒過程中，灰渣

　　被完全融合入水泥熟料中，因而無任何殘渣排出。

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