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该槽中，混合液进入转碟曝气机时，溶解氧为零，而经曝气机出来的混合液中的溶解氧还是接近于零，这是因为混合液对氧的吸收率高于供氧速率，供给的溶解氧立即被消耗掉。
第二沟：摇摆槽，在第二沟中，溶解氧在0.2—2.8mg/l范围内变化，这种情况是因负荷变化而出现。在第一沟中，曝气盘数目是固定的，BOD和氨氮去除量也是一定的，所以过量的负荷可能进入下一沟，负荷的变化啊、导致了工艺中氧化作用的位置转移到第二沟，也就是说该沟道继续氧化第一沟尚未氧化完全的有机物和继续硝化作用，起到了互补调节作用，提高了运行的可靠性和可控性。
第三沟：精炼沟，作为最后一沟，其平均溶解氧浓度为4.0mg/L,从未低于2.3 mg/L。这使得将有相当量的溶解氧可带入二沉池，可防止氨氮和溶解性BOD进入最终溢流，起到出水把关的作用。
（3）同时硝化和反硝化的特点
除沟形上的特征外，奥贝尔氧化沟的一个最显著的特征是三个沟的溶解氧（DO）呈0—1—2mg/L（外—中—内） 的梯度分布。典型的设计是将碳源氧化，反硝化及大部分硝化设定在第一沟内进行，控制其在0—0.5mg/l；第二沟的DO控制在0.5—1.5mg/L，可进一步去除剩余的BOD或继续完成硝化；第三沟的DO为2—2.5mg/L，以保证出水中有足够的DO带入二沉池。此种DO的分布方式使得奥贝尔氧化沟导致外沟形成的宏观、微观曝气环境，有利于同时硝化反硝化的进行。此外奥贝尔氧化沟还具有一下特点：
①特有的外、中、内沟道溶解氧分布形式为0 、1、 2 mg/L，可同时进行有机物的氧化降解和氮的硝化、反硝化，并可有效去除污水中的磷，出水水质好。
②具有推流式和完全混合式两种流态的优点，且池容较大，循环流量大，因而具有较强的抗冲击负荷能力，并可减少污泥膨胀现象的发生，有利于难降解有机物的去除。
③污泥龄较长，使污泥量较少并趋于好氧稳定，可不设污泥消化池，从而简化工艺流程，投资省，管理方便。
④奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟，其表面密布凸起的三解形齿结，使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花，具有较高的充氧能力和动力效率。通过改变曝气机的旋转方向、浸水深度、转速和开停数量，可以调整供氧能力和电耗水平。尤其是蝶片可以方便的拆装，更为优化运行提供了简便手段。曝气机设备简单，因而投资少，操
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作容易，控制灵活，对自动化程度依赖低，维护方便，运行稳定，节能效益显著。
另一方面，由于转碟具有极强的整流和推流能力，氧化沟有效水深可达4m以上，即使因优化控制需要而减少曝气机运行台数时，一般也不会发生沉淀现象这是曝气转碟和奥贝尔沟型所独具的优点。
⑤合流制排水系统的城市污水处理厂采用奥贝尔氧化沟工艺时，将大大增加工艺运转的灵活性，尤其能有效地抵抗暴雨流量的冲击。
⑥奥贝尔氧化沟工艺的缺点是占地面积大，但对于用地不太紧张的小城镇污水处理来说影响不大。
1.4.2奥贝尔氧化沟工艺运行的影响因素
影响奥贝尔氧化沟运行的因素有很多，包括水质、水温、pH值、溶合溶解氧DO及曝气设备、水力停留时间(HRT)、碳源、污泥性能(包括污泥龄SRT，沉降性能等)。对于城市污水处理来说，其中尤以DO的控制对于该工艺除磷脱氮的影响最大，限于篇幅，下文仅讨论其中的水温（T）、PH值及溶解氧（DO）。
（1）水温
当对生物处理法的总体效率进行评估时，作为生物反应速率常数的温度是非常重要的。温度不仅影响微生物的新陈代谢活性，且对气相传质系数，生物固体的沉淀特性等参数也有极大影响。与高出最适宜温度时相比，温度低于最适宜温度对(污泥)生长速率有更显著影响。有观察表明，在达到最适宜温度前，每提高大约10℃，微生物的增长速率就翻一倍。
关于温度对生物除磷的影响仍存在争议；例如，有报告称在较高的温度下(20~37℃)，生物除磷效率可得到提高；也有称在较低温度下(5~15℃)除磷效率要高一些。根据研究(2003)，发现聚磷菌是嗜低温菌，它在20℃或更低温度范围内占优势。
温度也对硝化过程有显著影响。硝化反应的适宜温度是20~30℃，15℃以下时，硝化速度下降，5℃时完全停止;反硝化反应的适宜温度是20~40℃，低于15℃时，反硝化菌的增殖速率降低，代谢速率也降低，从而降低了反硝化速率。
在冬季低温季节，为了保持一定的反硝化速率，应考虑提高反硝化反应系统的污泥龄θc；降低负荷率;提高污水的停留时间。研究结果表明，负荷率高，温度影响也高，负荷率低，温度影响也低。
（2） pH值
微生物的生命活动、物质代谢与pH密切相关，不同的微生物要求不同的pH。
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研究表明，pH值为时8.0~8.5，TP去除率可以达到90%以上;当pH值为6.5~8.0时，TP去除率差别不大;当pH值低于6.5时，TP去除率会急剧下降。
硝化菌对pH值的变化非常敏感，最佳pH值是8.0~8.4，在这一最佳pH值条件下，硝化速度、硝化菌的比增殖速度均可达最大：对反硝化菌其最佳pH值则在6.5~7.5。
（3）溶解氧DO及其分布特性
DO是影响同步硝化反硝化的一个主要限制因素，硝化是在好氧条件下发生的，而反硝化是在缺氧或厌氧条件下发生的，但在对DO实行控制的条件下，可同时在污泥颗粒的不同部位形成好氧区和缺氧区，这样便具有了实现同步硝化反硝化的条件。如果DO相对较高，氧的穿透能力较强，则在菌胶团内部形成的缺氧区微环境较小或只能在较少数的菌胶团内部形成较小的缺氧区，反硝化能力不是太强；另外如果DO太高，好氧区的异养好氧菌活性很强，能将有机物进行快速彻底的降解，所以即使在部分污泥絮体的内部能形成缺氧区，也会由于有机物的供应不足而降低反硝化能力。反之，如果DO相对较低，在菌胶团内部能形成较大面积的缺氧区微环境，但降低了COD的去除和氨氮的氧化，虽然反硝化能力得到增强，但还是降低了总氮的去除率。
奥贝尔氧化沟的一个最显著特征是三个沟的溶解氧呈0、1、2 (外、中、内)的梯度分布。典型的设计是将碳源氧化、反硝化及大部分硝化设定在第一沟 (外沟)内进行，控制其DO在0~0.5mg/L；第二沟的DO控制在1.5mg/L左右，可进一步去除剩余的BOD或继续完成硝化；第三沟(内沟)的DO为2.5mg/L左右，以保证出水中有足够的DO带入二沉池。此种DO的分布方式不仅使奥贝尔氧化沟大大节省了能耗，而且具有卓越的脱氮性能和较好的除磷能力[8]。 1.4.3奥贝尔氧化沟的脱氮除磷特点
（1）生物硝化
奥贝尔氧化沟实际采用的还是活性污泥处理污水。活性污泥中除了有异氧菌还有以氮、硫、铁或其化合物为能源的自氧菌，如硝化菌，它能在绝对好氧条件下将氨氮化为亚硝酸盐，并进一步可氧化为硝酸盐。这些反应称硝化反应。参与硝化反应的细菌有氨氧化菌和亚硝酸氧化菌，这些均是硝化菌。这些硝化菌从氧化反应中获得所需能量，而从碱度中获得所需碳源。
城市污水中含氮化合物有有机氮、氨氮，亚硝酸氮和硝酸氮。有机氮和氨氮合起来称凯氏氮。原废水中含氮化合物的大部分是以凯氏氮形态存在。废水中的有机氮主要来自食物残渣和便中蛋白质的分解产物。蛋白质在微生物的参与下被分解，进行脱
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氮反应，生成氨氮，其反应如下：
式中：Ａ——受气体；
Ｒ——不参与反应的部分。 （2）生物脱氮
活性污泥中有的异养菌，在无溶解氧的条件下，能利用硝酸盐中的氧来氧化分解有机物，这种细菌从氧利用形式分，它属于兼性厌氧菌。兼性厌氧菌利用有机物将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气的反应称为反硝化生物脱氮（简称脱氮），参与反硝化脱氮反应的兼性厌氧菌称为脱氮菌[9]。
脱氮反应是在无溶解氧的条件下，脱氮菌进行呼吸的反应，其反应式如下： （ NO3- → NO2- ）: 2 NO3- + 2 (H2) → 2 NO2- + 2 H2O ( NO2- → N2 ) : 2 NO2- + 3 (H2 ) → N2+2 OH- + 2 H2O ( NO3- → N2 ) : 2 NO3- + 5 (H2 ) → N2+2 OH- + 4 H2O 式中：（Ｈ2）——气受体
近来，利用硝化和反硝化机理开发了多种生物脱氮工艺[10]。下面以前置反硝化生物脱氮法为例，介绍该脱氮工艺机理，见图5：
图5 脱氮工艺机理
（3）生物除磷
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活性污泥中存活着对磷有过剩摄取能力的聚磷菌，当它处于厌氧状态时，会将聚积体内的磷以正磷菌形态向混合液中放出，结果混合液中的正磷菌就会逐渐增加。这种状态继续一段时间后，当处于好氧状态，聚磷菌将摄取混合液中的正磷菌，结果混合液中的正磷菌浓度会逐渐减少。当混合液在二沉池进行固液分离后，可得到磷浓度很低的出水[11]，如图6示。
二沉池 厌氧反应释放磷、氨化 缺氧反应脱氮 好氧反应硝化吸收磷、去除BOD 处理水
回流污泥（含磷污泥）
图6 生物除磷的机理
生物除磷法就是利用活性污泥中的聚磷菌对磷的过剩摄取现象的一种除磷方法。厌氧好氧活性污泥法生物除磷，要求厌氧池混合液不含溶解氧、亚硝酸盐和硝酸盐，处于绝对厌氧状态。活性污泥多次反复处于厌氧好氧的交替状态，会提高其含磷率。生物除磷法比普通活性污泥法磷的去除率高。生物除磷法，由于不会以气态挥发，因此，从二次沉淀池排出剩余污泥的含磷量等于磷的去除量[12]。
1.5课题来源与主要研究内容
1.5.1课题来源
淮阳县污水处理厂是河南省先进单位，该项目业主由淮阳县凌海污水处理有限公司以BOT方式建设运营，采用奥贝尔氧化沟改进型工艺，目前出水稳定，达到国家一级排放标准。该项目采用的是氧化沟与二沉池合建一体化奥贝尔工艺，主要特点是流程简单，一般不设初沉池，污泥消化池；抗冲击负荷能力强出水水质好稳定；机械设备少易于管理；具有一定的节能效果；并且具有高效的脱氮效果，此外污泥处理简单、泥量少。基于以上几种特点，该项目采用了合建式奥贝尔工艺处理方法。