氧化溝工藝因其構筑物簡單和運行管理方便等優點，在污水處理工程中被廣泛采用。一體化氧化溝技術是污水處理一體化技術在氧化溝工藝領域發展起來的一種污水處理新技術，又稱合建式氧化溝。一體化氧化溝是指充分利用氧化溝較大的容積和水面，在不影響氧化溝正常運行的情況下，通過改進氧化溝部分區域的結構和在溝內設置一定的裝置，使水泥分離過程在溝內完成的氧化溝。
河南濮陽市中原區某污水處理廠擴建工程建設總規模為4.0萬m³/d，采用一體化氧化溝工藝，污水排放標準執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準。
 
1一體化氧化溝特點
一體化氧化溝在普通氧化溝基礎上，將曝氣凈化與固液分離合并形成集曝氣、沉淀、泥水分離和污泥回流功能為一體的新型反應器。
一體化氧化溝具有以下幾個特點:①工藝流程短，構筑物和設備少，故投資省、占地少、能耗低;②處理效果穩定可靠，其BOD₅，SS的去除率在90%以上，COD的去除率在85%以上，同時也能較好的脫氮除磷;③運行穩定、管理方便、設備故障率低;④污泥無泵自動回流，減少了污泥膨脹的可能，產生的剩余污泥量少，污泥穩定，易脫水;⑤固液分離器采用獨特的固液分離原理，表面負荷大，能承受較大的水質和水量變化，占用面積小。
一體化氧化溝設計要點：在氧化溝的設計中，要保證渠內循環，水流速度不小于0.3m/s，以維持活性污泥的懸浮狀態，防止污泥在渠中沉降。
側溝固液分離器是一種具有獨特工作原理的高效固液分離設施，與一般二沉池比較，側溝固液分離器有效高的表面負荷，表面負荷為50m³/(m²•d)左右時，側溝出水SS一般穩定在20mg/L以下。
只要在側溝內污泥絮凝形成懸浮層，阻擋攔截作用就存在，同時隨著懸浮層密度增大，重力沉降性能還有所改善。因此，側溝固液分離器對污泥沉降性能的變化有較強的承受能力。
分離器宜設置在氧化溝流態較好的區段內，若分離器前設有轉刷，則二者之間的距離應足以使氣水分離，且二者之間應考慮整流措施。分離器不宜設在水流紊動強烈的位置，主溝的流態越均勻越穩定，側溝的分離效果就越好，并且側溝應離轉刷有足夠的距離，以保證氣水充分分離，避免氣泡在側溝內釋放。
 
2　工程實例
濮陽市中原區現有污水處理廠規模3.0萬m³/d，采用活性污泥處理工藝，處理后水質達到國家《污水綜合排放標準》二級排放標準。隨著基地的發展，人口的增加，原有污水處理廠已經不能滿足基地的污水處理要求，擴建基地污水處理廠顯得很迫切。
2.1設計污水量
中原區污水處理廠服務面積達到25平方公里，服務人口大約20.5萬，居住區平均用水量定額取220L/人.d，按80% 生活用水量確定污水量為4.4萬m ³/d。據中原區提供的資料，工業廢水排放量占污水處理廠污水排放量的20％左右。結合污水量、污水處理廠現有場地情況、考慮城鎮化水平的提高，確定中原區污水處理廠設計規模為7.0m ³/d，即續建工程設計規模Q＝4.0m ³/d。
2.2 設計進、出水水質
根據安全環保監理總站對水質監測結果，污水處理廠設計進水水質范圍：設計進水水質為：COD：250mg/L，BOD₅：100mg/L，SS：130mg/L， NH₃－N：30 mg/L，PO₄^3—P：4mg/L。
根據濮陽市環保局要求，污水處理續建工程出水水質執行《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）一級B標準：BOD₅≤20 mg/L，COD_Cr≤60 mg/L，SS≤20 mg/L，NH₃－N≤15 mg/L，PO₄^3--P達到二級標準：PO₄^3--P≤1.0 mg/L。
2.3工藝設計具體流程
工藝設計具體流程如圖所示：

                        工藝流程圖
 
 2.4主要構筑物及設備參數
    （1）粗格柵井。1座，分2格，鋼筋混凝土結構，平面尺寸：10.0×1.2 m。過柵流速：v=0.5～1.0m/s；柵條間隙：δ=20mm；柵條總寬：B=1.50m；安裝角度：α=75°；格柵井進水管與原有格柵井進水管用閘門井連通，既可將兩種工藝獨立運行，同時，又可滿足利用擴建工程處理近期污水量，將原有工藝進行改造。
    （2）污水提升間及吸水井。1座，鋼筋混凝土結構，與粗格柵井合建。按4.0×10⁴m³/d設計，Kz=1.35。內設4臺污水提升泵，Q =800m³/h；H=16m，N=55kW，3用1備。吸水井平面尺寸：14.0×10.0m，有效容積V=300 m³，有效水深H=2.0m。
    （3）細格柵渠。1座，分2格，鋼筋混凝土結構，，平面尺寸：7.0×1.6m。過柵流速：v=0.6m/s；柵條間隙：δ=5mm；柵條總寬：B=800mm；安裝角度：α=75°；選用回轉式格柵除污機共2臺
    （4）旋流沉砂池。2座，鋼筋混凝土結構，與細格柵渠合建。池子直徑Φ_上=3.65m，Φ_下=1.5m水力停留時間：t=34s； 每座沉砂池設有除砂機1臺，N=0.75kW，吸砂泵1臺，Q=5～10m³/h，出口壓力P=0.4Mpa。螺旋式砂水分離器1臺，處理量為Q=5～12l /s，螺旋直徑260mm，N=0.37kW。
    （5）一體化氧化溝。2座，鋼筋混凝土結構。平面尺寸：155.×41 m，有效水深4.5m。
厭氧區有效容積：2740 m³；缺氧區有效容積：2730 m³；主溝有效容積：22626 m³（含側溝3900 m³）；厭氧區水力停留時間：1.6h；缺氧區水力停留時間：1.6h；主溝水力停留時間：13.6h；主溝MLSS：4000mg/l；側溝沉淀區水力負荷：1.88 m³/ m²·h；污泥內回流比：10%～30%；主溝BOD₅容積負荷F_V=0.159kg BOD₅/ m³；每座厭氧池設低速潛水推流器2臺，葉輪直徑1800mm，電機功率1.5kW，主軸轉速42r/min;每座缺氧池設1臺低速潛水推流器，葉輪直徑1100mm，電機功率為3.0kW，主軸轉速135r/min;每座一體化氧化溝主溝內設有9m長轉刷曝氣機5臺，工作水深為300mm，標態下清水充氧效率為8.22kgO₂/m·時,N=45kW，4用1備，設有7臺高速潛水推流器，φ640mm，主軸轉速303r/min，N＝7.5kW／臺，保證溝內流速大于0.3m/s。同時，在側溝設有沉降分離組件225組和1臺行車式刮沫機，刮沫機軌距4.5m，行車速度為2m/min，驅動功率為0.55kW。
一體化氧化溝側溝出水采用穿孔集水管DN200進入集水槽，再通過電動回轉堰門出水排入出水管。電動回轉堰門長度5.0m，堰門最大調節高度500mm，電機功率為0.75kW。
同時，根據MLSS測定結果，若主溝里MLSS大于4000毫克／升，則打開排泥閥將側溝污泥排到集泥池。
（6） 集泥池，1座，鋼筋混凝土結構。有效容積V=144m³。為保證除磷效果，將集泥池污泥回流到厭氧池，回流比為10%～30%。剩余污泥用泵提升至污泥濃縮池， Q＝25m³／小時，H＝14m，N＝2.2kW，2臺，1用1備。