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氧化沟工艺在污水处理中的应用和发展

摘要:本文主要阐叙了Carrousｅl氧化沟的结构、工艺机理、运行过

程中存在的问题和相应的解决办法.最后,介绍了Ｃaｒrouｓel氧化沟

的最新的研究进展并指出了未来的主要研究方向。

关键词：Cａｒrｏｕseｌ氧化沟除磷脱氮结构机理

1、前言

氧化沟又名连续环曝气池,是活性污泥法的一种变形。氧化沟处理

工艺在２０世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的.自从1９

５4年在荷兰的首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、

管理方便等技术特点,已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污

水的治理。

目前应用较为广泛的氧化沟类型包括:帕斯维尔氧化沟、卡鲁塞尔

氧化沟，奥尔博氧化沟、T型氧化沟、DE型氧化沟和一体化氧化沟。

这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异,因此各具特点。本文将主

要介绍Carｒousel氧化沟的的结构、机理、存在的问题及其最新发展.

2、Caｒrouｓｅｌ氧化沟的结构

Cａｒrouseｌ氧化沟是19６7年由荷兰的DHV公司开发研制．在

原Ｃarrouｓe氧化沟的基础上DＨV公司和其在美国的专利特许公司

EＩＭCO又发明了Caｒrｏusｅｌ20０0系统,实现了更高要求的生

物脱氮和除磷功能。至今世界上已有85０多座Carrousｅl氧化沟和

Carrousｅl2０00系统正在运行。

Carrouｓel氧化沟使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。氧化沟断

面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形,沟内水深一般为2.5~４.5ｍ,

宽深比为2：１,亦有水深达7m的,沟内水流平均流速为０．3m/s。氧

化沟的曝气混合设备有表面、曝气转刷或转盘,射流曝气池、导管式

曝气器和提升管曝气机等,近年来配合使用的还有水下推动器。

3、Carｒoｕｓel氧化沟的机理

3.1Ｃａｒｒousel氧化沟处理污水的机理

最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入

氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大

2~3mg／Ｌ。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来

去除BOD；同时,氮也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐,此时,混合液处于有

氧状态,在曝气机下游,水流由曝气去的湍流状态变成之后的平流状

态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速大

于０。3m/s)。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧,直到DO值降为

0,混合液呈缺氧状态．经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区,

完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程,硝化作用和反

硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制,这种氧化沟虽然可以有

效去除BOD,但除磷脱氮的能力有限。

3。2Carｒouseｌ氧化沟除磷脱氮的影响因素

影响Ｃarｒｏｕsel氧化沟除磷夫人因素主要是污泥龄、硝酸盐浓

度及基质浓度.研究表明，当污泥龄为８～10d时活性污泥中最大磷含

量为其干污泥量的4%，为异养菌质量的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

延长污泥龄是没有必要的,宜在8～15天范围内选用。同时,高硝酸盐

浓度和低基质浓度不利于除磷过程。

4、Carrousｅl氧化沟存在的问题及解决办法

尽管Ｃａrrousel氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、

除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点.但

是,在实际的运行过程中，仍存在一系列问题.

4.1污泥膨胀问题

当废水中的碳水化合物较多，Ｎ、Ｐ含量不平衡，PH值偏低，氧

化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引起丝状菌性

污泥膨胀，非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷

较高时。微生物的负荷高,细菌吸取了大量的营养物质,由于水温低,代

谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质,使活性污泥的表面附

着水大大增加,ＳＶI值很高，形成污泥膨胀