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【卡鲁塞尔氧化沟(2000)工艺】Carrousel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制。它的研制目的是为满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合,并能维持较高的传质效率,以克服小型氧化沟沟深较浅,混合效果差等缺陷。
实践证明该工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点。
Carrousel氧化沟使用立式表曝机,曝气机安装在沟的一端,因此形成了靠近曝气机下游的富氧区和上游的缺氧区,有利于生物絮凝,使活性污泥易于沉降,设计有效水深4.0-4.5米,沟中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可达95%-99%,脱氮效率约为90%,除磷效率约为50%,如投加铁盐,除磷效率可达95%。
Carrousel氧化沟是一个完全混合曝气池,其浓度变化系数极小甚至可以忽略不计,进水将迅速得到稀释,因此它具有很强的抗冲击负荷能力。但对于氧化沟中的某一段则具有某些推流式的特征,即在曝气器下游附近地段DO浓度较高,但随着与曝气器距离的不断增加则DO浓度不断降低(出现缺氧区)。
这种构造方式使缺氧区和好氧区存在于一个构筑物内,充分利用了其水力特性,达到了高效生物脱氮的目的。
为了取得更好的除磷脱氮的效果,Carrousel 2000系统在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区(又称前反硝化区)。全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区,可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化,为以后的绝氧池创造绝氧条件。
同时,厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA,聚磷菌获得VFA将其同化成PHB,所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌器的绝氧区,所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧,也无化合物氧(硝酸根),在此绝氧环境下,70-90%的污水可提供足够的碳源,使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通Carrousel氧化沟系统,进一步完成去除BOD、脱氮和除磷。
最后,混合液在氧化沟富氧区排出,在富氧环境下聚磷菌过量吸磷,将磷从水中转移到污泥中,随剩余污泥排出系统。这样,在Carrousel 2000系统内,较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷。
Orbal®工艺是氧化沟的变体,在某些结构中使用一系列同心通道。废水进入较大的外部通道,混合液通常在进入内部澄清池或配电箱之前,通过至少两个以上的通道流向结构的中心。
安装在水平轴上的圆盘曝气器提供通风。
航道深度可达4.3米(14英尺)。Orbal设计的一个版本(Bionutre™) 限制第一通道中的曝气量,以便硝化和反硝化(缺氧条件)同时发生。Carrousel氧化沟工艺是60年代后期由荷兰DHV公司研制成功的。Carrousel氧化沟主要采用特殊设计的立式低速表曝气机作为主要设备,利用定向控制的曝气和搅动装置,向混合液传递水平速度,从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。
因此氧化沟具有特殊的水力学流态,既有完全混合式反应器的特点,又有推流式反应器的特点,沟内存在明显的溶解氧浓度梯度,在曝气装置的下游,溶解氧浓度从高向低变动,甚至可能出现缺氧段。因此,在氧化沟进水口前设计一厌氧池,并把氧化沟的一段设计成好氧段(通过曝气),余下的一段设计成缺氧段,则可实现脱氮除磷功能。Carrousel氧化沟除具有运行简单、操作方便、易于管理、污泥量小及对有机负荷和进水水量有极强的耐冲击负荷这些氧化沟的共性外,同时还具有设备数量少、沟深较大、调节性能好、节能效果显著等特点。
另外还可将曝气区很方便地覆盖起来以防止可能喷溅、水雾和结冰问题,减少了低温情况下的热量损失,能在寒冷地区使用。
氧化沟是一种连续环形曝气池,其曝气池呈封闭的沟渠形,污水和活性污泥在曝气池中循环流动,流动过程具有反推流特性,混合液中溶解氧深度在沿池长方向形成深度梯度,形成好氧、缺氧、厌氧的条件,从而完成脱碳、脱氮和除磷。三沟式氧化沟及卡鲁塞尔2000型氧化沟均是传统氧化沟的一种变型。
三沟式氧化沟是三个氧化沟之间相互连通,两侧的边沟交替的作为曝气池和沉淀池,中间的沟则一直为曝气池,原污水交替进入两边沟,处理水则相应地从作为沉淀池的边沟流出,沟内厌氧、缺氧、好氧条件是通过双速电机改变曝气转刷转速来实现的。
三沟式氧化沟存在以下缺点:⑴厌氧状态不稳定,剩余污泥含磷率低,除磷效果一般;⑵沟内设备利用率较低(只有58%);⑶采用曝气转刷曝气,充氧效率较低;⑷循环流量大且池深较浅,氧化沟的单池占地面积较大;⑸要求管理人员有较高的技术水平和管理水平。由于处理后的排放水排入三类水体,执行一级排放标准,对磷的排放有严格要求,采用该工艺必将大大增加后续除磷的费用。同时,受污水处理厂地形的限制,采用三沟式氧化沟也是不合适的。以下重点分析目前国内外广泛应用卡鲁塞尔2000型氧化沟。
卡鲁塞尔2000型氧化沟它是一种外形类似田径跑道的氧化沟,有多道的纵向分隔墙将它分隔成一个多沟串联的系统,并在第一条沟的一端装有一台专门设计的oxyrator低转速表曝机,这种表机兼有曝气、混合、推流的作用。进水与一定量的回流硝化液首先在前反硝化区内进行混合并进行反硝化反应,然后再依次通过系统的缺氧区和好氧区完成硝化反应及有机物的去除。卡鲁塞尔2000型氧化沟具有以下优点:⑴省去了一沉池,混合液回流不需其它动力设备;⑵污水在氧化沟中交替处于缺氧―好氧条件,脱碳、脱氮效果较好、较稳定;⑶沟内循环流量较大,对冲击负荷有较强的适应能力;⑷属于延时曝气,污泥龄较长,剩余污泥量少,剩余污泥已好氧稳定,沉淀及脱水效果较好;⑸自动化程度高,运转灵活,当水量、水质变化时能自动变换操作程序,保证出水达标排放。
同时,卡鲁塞尔2000型氧化沟也存在以下缺点:⑴厌氧状态不稳定,剩余污泥含磷率低,除磷效果不理想;⑵需设二次沉淀池,占地面积较大;⑶采用oxyrator低转速表曝机,氧转移效率较低,造成能量浪费。
卡鲁塞尔氧化沟具有较强的耐冲击负荷能力;卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串联的系统,进水与活性污泥混合后在沟内作不停的循环流动。可以认为氧化沟是一个完全混合池,原水一进入氧化沟,就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释,因而氧化沟和其它完全混合式的活性污泥系统一样,适宜于处理高浓度有机废水,能够承受水量和水质的冲击负荷;卡鲁塞尔氧化沟具有优良稳定的处理效果和独特的降解机制(中段废水经卡鲁塞尔氧化沟工艺处理后,出水水质非常稳定且品质良好);卡鲁塞尔氧化沟中曝气装置每组沟渠只安装1套,且均安装在氧化沟的一端,因而形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧、厌氧区,自身组成不同比例的A/O或A2/O过程,实现动态水解酸化 好氧分解功能,这不仅有利于生物凝聚,使活性污泥易沉淀,而且厌氧区的存在对生化性较差的中段废水来说,可以提高废水BOD/COD值,对提高废水的可生化性,抑制泡沫产生及活性污泥膨胀均具有十分重要的作用。
有关试验研究表明,厌氧 好氧生物处理可以取得较高的COD去除率.这可能与厌氧反应可以使中段废水中难以降解的木素及其衍生物部分水解为易于生物降解的小分子物质有关。
卡鲁塞尔氧化沟正是由于在同一条沟中交替完成厌氧、好氧过程,因而取得了较高的COD去除率。卡鲁塞尔氧化沟具有性状优良的活性污泥系统;卡鲁塞尔氧化沟对AOX(可吸附有机卤化物)有较好的去除作用,AOX具有致畸、致癌、致突变作用,其危害不可低估,在欧美等发达国家排放标准中已列项严格要求。AOX很难降解,废水经好氧生化处理后也只能去除30%~40%。但试验研究证明,在厌氧或缺氧条件下,AOX却显示出较好的厌氧生物降解性,许多在好氧条件下难降解的化合物在厌氧条件下变得容易降解,因此厌氧还原是一种重要的脱氯途径。
工艺流程特点:工艺流程简单、构筑物少、机械设备数量少,不仅运行管理方便,工程投资也不高.由于结构的限制,这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD,但除磷脱氮的能力有限。
影响Carrousel氧化沟除磷的因素主要是污泥龄、硝酸盐浓度及基质浓度。研究表明,当总污泥龄为8~10d时活性污泥中的最大磷含量为其干污泥量的4%,为异养菌体质量的11%,但当污泥龄超过15d时污泥中最大含磷量明显下降,反而达不到最大除磷效果。
因此,一味延长污泥龄(例如20d、25d、30d)是没有必要的,宜在8~15d范围内选用。
同时,高硝酸盐浓度和低基质浓度不利于除磷过程。 影响Carrousel氧化沟脱氮的主要因素是DO、硝酸盐浓度及碳源浓度。研究表明,氧化沟内存在溶解氧浓度梯度即好氧区DO达到3~3.5mg/L,缺氧区DO达到0~0.5mg/L是发生硝化反应及反硝化反应的前提条件。同时,充足的碳源及较高的C/N比有利于脱氮的完成.卡鲁塞尔氧化沟的除磷脱氮效果还是很好的。
但是还是因为种种因素限制了其发展。本人大学时做过一个PPT课业。如果要看的话建议留下联系方式。
课业给你参考下。
奥贝尔氧化沟工艺特点:奥贝尔氧化沟属活性污泥法中的延时曝气法,沟体通常由三个同心椭圆形沟道组成,污水与回流污泥混合后,由外沟道进入,再依次进入中沟和内沟,在各沟道内循环数十到数百次,最终出水至二沉池。各沟道内安装有数量不等的转碟曝气机,以进行充氧及推流搅拌作用。
与普通氧化沟相比,奥贝尔氧化沟可看作是由外沟、中沟和内沟串联的一种多级氧化沟:外沟道的功能主要是高效完成碳源氧化、反硝化及大部分硝化,容积通常占氧化沟容积的50%~55%,可去除80%左右的有机物,溶解氧浓度一般在0mg/l~0.5mg/l之间,在沟道内形成交替耗氧和大区域的缺氧环境,可较高程度地同时进行“硝化和反硝化”,脱氮效果明显,氨氮的去除率可高达90%;同时,由于沟道中大部分区域溶解氧在0mg/l~0.5mg/l之间,氧传递作用是在氧亏条件下进行的,氧的转移速率有所提高,节能效果明显。
中沟道是联系外沟与内沟的过渡段,进行互补调节,进一步去除剩余的有机物及继续完成氨氮硝化,并可充分发挥外沟道或内沟道的强化作用,有利于保证系统运行的可靠性,中沟道容积一般占25%~30%,溶解氧浓度控制在1.0mg/l左右。内沟道主要是为了确保氧化沟出水水质,溶解氧浓度约在2.0mg/l左右,以保证有机物和氨氮较高的去除率,同时保证出水带有足够的溶解氧进入二沉池,抑制磷的释放。内沟道容积约占氧化沟总容积的15%~20%。从奥贝尔氧化沟三个沟的溶解氧分布来看,外沟、中沟、内沟的溶解氧呈0—1—2mg/L的梯度分布,其中,仅内沟道的溶解氧值要求较高,与普通氧化沟要求(2mg/L)一致,外沟及中沟的溶解氧均低于普通氧化沟要求。
由于氧的转移速率随混合液溶解氧浓度的降低而提高,故在奥贝尔氧化沟的外沟及中沟中,氧的转移速率将高于普通氧化沟,这样充氧量可相应减少,这就决定了奥贝尔氧化沟较普通氧化沟更为节能,一般约节省能耗15%~20%。因此,在设计奥贝尔氧化沟时,应充分结合工艺特点,科学合理地计算充氧量。
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