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呈渠形的溝渠形狀，平面上多為圓形或橢圓形，溝內安置轉刷或轉碟設備作為供氧設施并推動水流，使水、氧氣、活性污泥充分接觸，水流在溝內以一定速度流動，活性污泥不產生沉降，污水在溝內經過一定時間的生化反應使得有機物得到降解。水流在溝內完成循環(huán)約需1~30min，由于其水力停留時間為10~40h，其循環(huán)的次數(shù)很多，且有完全混合式和推流式的特點，在核實的控制條件下，存在好氧區(qū)。
有多個氧化溝平行工作時應設配水井并保證陪睡均勻，出水設溢流堰的高度而改變氧化溝的深度，從而改變曝氣器的淹沒水深，達到改變重陽量的目的。
當氧化溝采用交替工作方式時，應設自動化控制，自動轉換進水閥門和對應的出水溢流堰，從而控制溝內的水流方向。該工藝簡單、運行管理方便；設備和形式多樣化，運行靈活；處理效果穩(wěn)定，水質好并可具有脫氮功能，污泥產量少，且性質穩(wěn)定；基建投資盛，運行費用低；能承受水質水量的變化，有較強的適應能力。
進水與回流污泥區(qū)布置在氧化溝缺氧區(qū)，與轉刷曝氣器保持一定距離，是系統(tǒng)中形成缺氧區(qū)，生物脫氮有一良好的反硝化階段，污泥指數(shù)較低；出水布置在進水的另一側，遠離進水點和回流污泥點，避免段流的產生。多組氧化溝并聯(lián)運行時，設自動控制配水堰，定時開啟進水口以變換水流方向和控制流量。為了保持氧化溝內具有污泥不沉降的速度，減少能量損失，一般在氧化溝轉折設導流墻或導流板，使水流平穩(wěn)轉彎并維持一定流速。
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