卡鲁塞尔氧化沟论文自然科学文章_论文-毕业文章.pdf
卡鲁塞尔氧化沟(Carrousel Oxidation Ditch)i早期发展历史 氧化沟是一种改良的活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，废水和活性污泥 混合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”，乂称“环形曝气池”。早在 1920 年,在英国 Sheffield 首次建成氧化沟，采用桨板式曝气机，曝气效 果不理想。该处理厂被认为是现代氧化沟的先驱。第一代氧化沟一一Pasveer 氧化 沟,Pasveer 氧化沟当时用来处理村镇的污水，服务人口只有 340 人。这是一种间歇 流的处理厂，它把常规处理系统的四个主要内容合并在一个沟中完成，白天进水曝气,夜间用作沉淀池,B0D5 的去除率达到 97%左右。采用卧式表面曝气机曝气及推流，每隔一段时间,Pasveer 氧化沟的曝气机就 需停下来，使沟内的污泥沉淀，排出处理后的岀水。第一代氧化沟沟深广 2.5m,为了 达到连续运行,Pasveer 氧化沟发展的多种形式，设置了二沉池。这一阶段的氧化沟 主要是延时曝气系统。受当时抱起设备的限制,上述抱起设备的氧化沟设计的有效 水深一般在 1.5m 以下。随着氧化沟技术的应用，氧化沟占地面积大的缺点越来越突 出。为了弥补转刷式氧化沟的技术弱点,20 世纪 60 年代末,DHV 有限公司将立式低 速表曝机应用于氧化沟，将设备安装于中心隔墙的末端,利用表曝机产生的径流作动 力,推动氧化沟中的液体。1967 年,DVH 公司综合了常规污水处理系统和氧化沟的优 点,发明了笫一代 Carrousel 氧化沟系统。1968 年在荷兰 Oosterwolde 首次应用获 得成功。2.工艺变迁与演化 时至今日，世界范围内有近 850 多个上规模的污水处理厂投入了运行。实践证 明,Carrousel 氧化沟技术是.:级污水处理技术中一种最可幕的技术之一。从 1967 年的笫一座 Carrousel 氧化沟到今天的带厌氧区的 Carrousel3000 氧化沟系 统,Carrousel氧化沟发生了巨大的变化。这一工艺被称为 Carrousel 氧化沟，卡鲁 塞尔氧化沟的沟深加大到 4.5m 以上。Lecompte 和 Mandt 于 1967 年首先提出将水 下曝气和推动系统用于氧化沟，发明了射流曝气氧化沟(JAC)。这种工艺的优点是沟 的深度和宽度相互独立，沟深可达 7?8mo 第一个生产规模的 JAC 于 1973 年在美国 建成，处理水量为1.1X 104m3/do Huisman 于 1970 年在南非开发了使用转盘曝气机的 Orbal 氧化沟，此项技术 山美国 Envirex 公司机组进行开发和推广，成为美国 Envirex 公司的专有技术。但 在此期间，生产中应用最多的还是转刷曝气氧化沟。在德国开发了大马式(Mammoth)曝气转刷,直径为 1000mm,氧化沟允许水深 3?3.6m,充氧能力有较大提高。大马式转 刷首次使用在维也纳 Blumenthal 的氧化沟污水处理厂。20 世纪 80 年代，美国开发 了导管式氧化沟，导管式氧化勾的水深可达 4.8mo 自 Pasveer 设计第一座氧化沟至 今，早期氧化沟采用间歇运动，无二沉池，直到 20 世纪 60 年代才开始单独建造二次 沉淀池，并采用连续流运行方式。近年来，随着控制仪表的发展以及生物脱氮的需要,转刷型氧化沟乂发展成双沟式和三沟式交替运行方式，可以不单独设置二次沉淀 池。20 世纪 50 年代后发展的氧化沟在欧美各国得到了广泛重视，发展速度很快。我国自 20 世纪 80 年代开始研究和应用氧化沟技术。1990 年至今是我国氧 化沟技术快速发展的阶段，佔计已有上tf 座氧化沟污水处理厂投入运行。3.主要技术特点与适用场合(1)技术特点：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，乂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.齐 4.5m,宽深比为 2:1,亦有水深达 7m 的,沟中水流平均速度为 0.3m/s。氧化沟曝 气其中循环流动因此被称为氧化沟乂称环形曝气池早在年在英国首次建成氧化沟采用桨板式曝气机曝气效果不理想该处理厂被认为是现代氧化沟的先驱第一代氧化沟一一氧化沟氧化沟当时用来处理村镇的污水服务人口只有人这是一种到左右采用卧式表曝气机曝气及推流每隔一段时间氧化沟的曝气机就需停下来使沟内的污泥沉淀排出处理后的岀水第一代氧化沟沟深广为了达到连续运行氧化沟发展的多种形式设置了二沉池这一阶段的氧化沟主要是延时曝气系统受缺点越来越突出为了弥补转刷式氧化沟的技术弱点世纪年代末有限公司将立式低速表曝机应用于氧化沟将设备安装于中心隔墙的末端利用表曝机产生的径流作动力推动氧化沟中的液体年公司综合了常规污水处理系统和氧化沟的优点混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管 式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。它的研制 U 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。B0D5 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%O 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 D0 浓度较高，但随着与 曝气器距离的不断增加则 D0 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 LI 的。与常规污水处理系统相比,Carrousel 氧化沟具有以下儿个主要优点：(1)在处理某些工业废水时尚需预处理，但在处理城市污水时不需要预沉池；(2)污泥稳定，不需消化池可直接干化；(3)工艺极为稳定可靠；(4)工艺控制极其简单;其中循环流动因此被称为氧化沟乂称环形曝气池早在年在英国首次建成氧化沟采用桨板式曝气机曝气效果不理想该处理厂被认为是现代氧化沟的先驱第一代氧化沟一一氧化沟氧化沟当时用来处理村镇的污水服务人口只有人这是一种到左右采用卧式表曝气机曝气及推流每隔一段时间氧化沟的曝气机就需停下来使沟内的污泥沉淀排出处理后的岀水第一代氧化沟沟深广为了达到连续运行氧化沟发展的多种形式设置了二沉池这一阶段的氧化沟主要是延时曝气系统受缺点越来越突出为了弥补转刷式氧化沟的技术弱点世纪年代末有限公司将立式低速表曝机应用于氧化沟将设备安装于中心隔墙的末端利用表曝机产生的径流作动力推动氧化沟中的液体年公司综合了常规污水处理系统和氧化沟的优点(5)系统性能显示,BOD 降解率达 95398%,COD 降解率达 90%95%,同时具有较 高的脱氮除磷功效；(6)Carrousel 氧化沟系统不再使用卧式转刷曝气机而采用立式低速搅拌机，使沟式可增加到 5m 其至 8m,从而使曝气池的占地面积大大减小；(7)Carrousel 氧化沟从“田径跑道”式向“同心圆”式转化，池壁共用，降低 了占地面积和工程造价(2)适用场合 适用于中小规模污水处理厂 4.设计内容与过程 其中循环流动因此被称为氧化沟乂称环形曝气池早在年在英国首次建成氧化沟采用桨板式曝气机曝气效果不理想该处理厂被认为是现代氧化沟的先驱第一代氧化沟一一氧化沟氧化沟当时用来处理村镇的污水服务人口只有人这是一种到左右采用卧式表曝气机曝气及推流每隔一段时间氧化沟的曝气机就需停下来使沟内的污泥沉淀排出处理后的岀水第一代氧化沟沟深广为了达到连续运行氧化沟发展的多种形式设置了二沉池这一阶段的氧化沟主要是延时曝气系统受缺点越来越突出为了弥补转刷式氧化沟的技术弱点世纪年代末有限公司将立式低速表曝机应用于氧化沟将设备安装于中心隔墙的末端利用表曝机产生的径流作动力推动氧化沟中的液体年公司综合了常规污水处理系统和氧化沟的优点
