1.1 五沟式氧化沟 在该厂的设计过程中，曾考虑采用三沟式氧化沟工艺。针对该厂设计进水BOD5达350mg/L的情况，通过计算发现三沟式氧化沟的容积偏大，特别是当边沟作沉淀池时其水力停留时间达10h以上，造成了容积的浪费(容积利用率仅为55%)，同时其设备利用率也较低，故较高浓度的污水采用三沟式氧化沟工艺进行处理是不经济的。 由三沟式氧化沟的工作原理可知，其中间沟一直作为生化反应池，如增加中间沟的容积即可增加容积及设备的利用率，从而降低工程造价。为此，提出了五沟式氧化沟的概念，即以等容积的五条环形沟并联组成五沟式氧化沟，各沟之间以孔洞连通，两边沟交替作为沉淀池、生化池，中间三条沟作为生化池，配水井可交替向五条沟中的任一条沟配水，并通过控制转刷的开、停以及高、低速运行来达到各沟中好氧、缺(厌)氧、沉淀等不同的运行状态。1.2 五沟式氧化沟的设计 南通市污水厂(一期工程)采用1座五沟式氧化沟，主要设计参数：污泥负荷为0.08kgBOD5/(kgMLSS·d)，混合液浓度为4g/L。氧化沟总容积为40866m3，每沟容积为8173m3，平面尺寸为102.75m×120.5m，有效水深为3.5m，沟宽为10m。配备25台直径为1m、有效长度为9m的双速曝气转刷。1.3 运行模式及特点 五沟式氧化沟的运行模式类似于三沟式氧化沟，其两边沟交替作为沉淀池和曝气池，中间三沟(交替进水)作为缺氧池、好氧池。沟内配备带双速电机的曝气转刷，其在高速运行时曝气充氧，在低速运行时维持沟内的混合液流动，为反硝化创造一个缺氧环境。该工程采用的工作周期为8h，运行方式分为6个阶段。 阶段A(1.5h)：污水进入1号沟，由5号沟出水。1号沟转刷低速运行，因处于缺氧状态而进行反硝化；2、3、4号沟转刷高速运行，进行有机物的降解和硝化。 阶段B(1.5 h)：污水进3号沟，仍由5号沟出水。3号沟转刷低速运行，处于缺氧状态而进行反硝化；1、2、4号沟转刷高速运行。 阶段C(1h)：污水进入2号沟，由5号沟出水。2号沟转刷低速运行，3、4号沟转刷高速运行；1号沟转刷停开，处于出水过渡状态。 阶段D(1.5 h)：污水进入5号沟，由1号沟出水。5号沟转刷低速运行，处于缺氧状态；2、3 、4号沟转刷高速运行。 阶段E(1.5 h)：污水进入3号沟，仍由1号沟出水。3号沟转刷低速运行，2、4、5号沟转刷高速运行。 阶段F(1 h)：污水进4号沟，仍由1号沟出水。4号沟转刷低速运行，2号、3号沟转刷高速运行；5号沟转刷停止运行，处于出水过渡状态。
上述各阶段的时间设定及运行周期可根据实际情况进行适当调整。氧化沟的进、出水和转刷的开停及其转速的高低都通过PLC控制。为节省电耗按运行的实际需要充氧，在每条沟中都设有DO探头，当某一沟中DO测定值大于其设定值时则该沟中的转刷逐台由高速变为低速运行。 由运行方式可见，五沟式氧化沟每条沟每天用于生物处理的时间：1、5号沟为9h，2、3、4号沟为24h。由此可得出五沟式氧化沟的容积利用率为0.75，比三沟式氧化沟的容积利用率(0.55)提高了20%，同样设备利用率也提高了20%。另外，采用五沟式氧化沟与采用三沟式氧化沟相比，其池体体积、曝气转刷数可减少27%，工程投资可减少20%～30%，经济效益显著。另外，五沟式氧化沟能够实现全时反硝化，即五沟中总有一沟处于缺氧反硝化运行状态。全时反硝化可达到更高的脱氮效率，减少耗氧量，并节省能耗。而三沟式氧化沟每天只有13.5h处于反硝化运行状态。
