外文翻译(氧化沟工艺在污水处理中的应用与发展).docx

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1、外 文 翻 译2023 届氧化沟工艺在污水处理中的应用与进展学生姓名周同学学号08083137学院生命科学学院专业班级环境科学 081指导教师黄*教授填写日期2023 年 12 月 20 日氧化沟工艺在污水处理中的应用与进展蔡智君佛山市顺德区亮科环保工程 广东 佛山52800摘要： 本文主要阐述了Carrousel 氧化沟的构造、工艺机理、运行过程中存在的问题和相应的解决方法。最终，介绍了 Carrousel 氧化沟的最的争辩进展并指出了将来的主要争辩方向。关键词： Carrousel 氧化沟 除磷脱氮 构造 机理1. 前言氧化沟oxidation ditch又名连续循环曝气池Continuo

2、us loop reactor，是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在 20 世纪 50 年月由荷兰卫生工程争辩所研制成功的。自从 1954 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、治理便利等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理1。目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔Pasveer氧化沟、卡鲁塞尔Carr ousel氧化沟 、奥尔伯Orbal氧化沟、T 型氧化沟三沟式氧化沟、DE 型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在构造和运行上存在差异，因此各具特点2。本文将主要介绍 Carrousel 氧化沟的构造、机理、存在的问题及其最进展。2. C

3、arrousel 氧化沟的构造Carrousel 氧化沟是 1967 年由荷兰的DHV 公司开发研制。在原Carrousel 氧化沟的根底上 DHV 公司和其在美国的专利特许公司EIMCO 又制造了Carrousel 2023 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Carrousel 2 000 系统正在运行3。Carrousel 氧化沟使用定向把握的曝气和搅动装置，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淌。因此氧化沟具有特别的水力学流态，既有完全 混合式反响器的特点，又有推流式反响器的特点，沟内存在明显的

4、溶解氧浓度梯度。氧化沟 断面为矩形或梯形，平面外形多为椭圆形，沟内水深一般为2.54.5，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。氧化沟曝气混合设备有外表曝气机、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，近年来协作使用的还有水下推动器46。3. Carrousel 氧化沟的机理3.1 Carrousel 氧化沟处理污水的原理最初的一般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。外表曝气机使混合液中溶解氧DO 的浓度增加到大约 23mg/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，氨也被氧化成

5、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，水流由曝气区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 值降为零，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。由于构造的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的力量有限7。3.2 Carrousel 氧化沟除磷脱氮的影响因素影响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。争辩说明， 当总污泥龄为

6、810d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815d 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方法尽管Carrousel 氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷力量强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化把握等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题。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

7、荷过高， 溶解氧浓度缺乏，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；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，细菌吸取了大量养分物质，由于温度低， 代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的外表附着水大大增加，SVI 值很高，形成污泥膨胀。针对污泥膨胀的起因，可实行不同对策：由缺氧、水温高造成的，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS把握污泥回流量，使需氧量削减；如污泥负荷过 高，可提高MLSS，以调整负荷，必要时可停顿进水，闷曝一段时间；可通过投加氮肥、磷肥，调整混合液中的养分物质平衡BOD ：N：P=100：5：1；pH 值过低，可投

8、加石灰调整；5漂白粉和液氯按干污泥的0.3%0.6%投加，能抑制丝状菌生殖，把握结合水性污泥膨胀11。4.2 泡沫问题由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，局部油脂富集于污泥中， 经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。用外表喷淋水或除沫剂去除泡沫，常用除沫剂有机油、煤油、硅油，投量为0.51.5mg/L。通过增加曝气池污 泥浓度或适当减小曝气量，也能有效把握泡沫产生。当废水中含外表活性物质较多时，易预 先用泡沫分别法或其他方法去除。另外也可考虑增设一套除油装置。但最重要的是要加强水 源治理，削减含油过高废水及其它有毒废水的进入12。4.3 污泥上浮问

9、题当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好把握其在二沉池的停 留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。发生污泥上浮后应暂停进水，打碎或去除污泥，判明缘由，调整操作。污泥沉降性差， 可投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷大应减小进水量或加大回流量；如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；如觉察反硝化，应减小曝气量，增大回流或排泥量；如觉察污泥腐化，应加大曝气量，去除积泥，并设法改善池内水力条件12。4.4 流速不均及污泥沉积问题在 Ca

10、rrousel 氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必需以肯定的流速在沟内循环流淌。一般认为，最低流速应为 0.15m/s，不发生沉积的平均流速应到达 0.30. 5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250300mm，转盘的浸没深度为 480 530mm。与氧化沟水深3.03.6m相比，转刷只占了水深的 1/101/1 2，转盘也只占了 1/61/7，因此造成氧化沟上部流速较大约为0.81.2m，甚至更大， 而底部流速很小特别是在水深的 2/3 或 3/4 以下，混合液几乎没有流速，致使沟底大量积泥有时积泥厚度达 1.0m，大大削减了氧化沟的有效容积

11、，降低了处理效果，影响了出水水质。加装上、下游导流板是改善流速分布、提高充氧力量的有效方法和最便利的措施。上游 导流板安装在距转盘转刷轴心4.0 处上游，导流板高度为水深的1/51/6，并垂直于水面安装；下游导流板安装在距转盘转刷轴心3.0m 处。导流板的材料可以用金属或玻璃钢，但以玻璃钢为佳。导流板与其他改善措施相比，不仅不会增加动力消耗和运转本钱， 而且还能够较大幅度地提高充氧力量和理论动力效率13。另外，通过在曝气机上游设置水下推动器也可以对曝气转刷底部低速区的混合液循环流淌起到乐观推动作用，从而解决氧化沟底部流速低、污泥沉积的问题。设置水下推动器特地 用于推动混合液可以使氧化沟的运行方

12、式更加机敏，这对于节约能源、提高效率具有格外重 要的意义14。5. Carrousel 氧化沟的进展由于污水处理标准中对除磷脱氮的要求越来越严格，Carrousel 氧化沟也得到了进一步的进展。目前，争辩及应用较多的包括以下两种类型：微孔曝气型Carrousel 2023 系统、C arrousel 3000 系统。5.1 微孔曝气型 Carrousel 2023 系统微孔曝气型Carrousel 2023 系统承受微孔曝气供氧设备为鼓风机，微孔曝气器可产生大量直径为 1mm 左右的微小气泡，这大大提高了气泡的外表积，使得在池容积肯定的状况下氧转移总量增大如池深增加则其传质效率将更高。依据目前

13、鼓风机生产厂家的技术力量，池的有效水深最大可达 8m，因此可依据不同的工艺要求选取适宜的水深。传统氧化沟的推流是利用转刷、转碟或倒伞型表曝机实现的，其设备利用率低、动力消耗大。微孔曝气型 Carrousel 2023 系统则承受了水下推流的方式，即把潜水推动器叶轮产生的推动力直接作用于水体，在起推流作用的同时又可有效防止污泥的沉降。因而，承受潜水推动器既降低了动力消耗，又使泥水得到了充分地混合。5.2 Carrousel 3000 系统Carrousel 3000 系统是在Carrousel 2023 系统前再加上一个生物选择区。该生物选择区是利用高有机负荷筛选菌种，抑制丝状菌的增长，提高各污

14、染物的去除率，其后的工艺原理同 Carrousel 2023 系统。Carrousel 3000 系统的较大提高表现在：一是增加了池深，可达7.58m，同心圆式， 池壁共用，削减了占地面积，降低造价同时提高了耐低温力量可达7；二是曝气设备的奇异设计，表曝机下安装导流筒，抽吸缺氧的混合液，承受水下推动器解决流速问题；三是使用了先进的曝气把握器QUTE它承受一种多变量把握模式。四是承受一体化设计， 从中心开头，包括以下环状连续工艺单元：进水井和用于回流活性污泥的分水器；分别由四 局部组成的选择池和厌氧池。这之外是有三个曝气器和一个预反硝化池的Carrousel 2023 系统如图 2 所示。五是圆

15、形一体化的设计使得氧化沟不需额外的管线，即可实现回流污泥在不同工艺单元间的安排17。6. 结论Carrousel 氧化沟由于具有良好的出磷脱氮力量、抗冲击负荷力量和运行治理便利等优点，已经得到了广泛的应用。但由于科技的进展和社会的进步，该工艺必将得到进一步的提高。作者认为：Carrousel 氧化沟的将来争辩方向将主要表达在以下几方面。1 结合生物膜法，争辩和开发生物模型Carrousel 氧化沟。这样不仅可以提高单位反响器的微生物总量，从而提高有机负荷，而且生物膜本身具有的内置 A/O 系统强化了脱氮效果18。2 不断提高Carrousel 氧化沟中微生物的活性。例如在氧化沟中投加EM 专一

16、菌种、投入铁盐使微生物驯化成生物铁、投入活性炭增加菌胶团的形成并提高耐毒性冲击等。3 提高Carrousel 氧化沟设备性能和监控技术。提高表曝机、水下推动器的性能，削减修理工作量；利用 DO、ORP 等多目标监控技术及变频技术是今后Carrousel 氧化沟科学运行的必由之路。4 提高Carrousel 氧化沟的耐寒、耐毒性能，削减占地面积和工程造价。膜理论的应用、深池水力条件和工艺性能的争辩为降低工程造价、提高耐寒耐毒性能等供给了可能的方向。7. 参考文献1 Xia Shibin, Liu Junxin. An innovative integrated oxidation ditch w

17、ith verti cal circle for domestic wastewater treatment. Process Biochemistry, 2023, 39 (4):11111117.2 X, Hao; Doddema, H. J.; van Groenestijn, J. W. Use of contact tank to enhan ce denitrification in oxidation ditches. Water Science and Technology, 1996, 34(1-2):195202.3 汪大，雷乐成。水处理技术及工程设计M。北京化学工业出版社

18、，2023。4 李正明。导管式氧化沟设计介绍。化工给排水设计，1997，2：1618。5 朱谋溪。自吸式射流曝气器在中小型氧化沟中的应用。给水排水，1999，25(8)：131 8。6 Dudley, J. Process testing of aerators in oxidation ditches. Water Research, 1995,29(9):22172219.7 Stamou, Anastasios T. Modeling of oxidation ditches using an open channel f low 1-D advection dispersion equ

19、ation and ASMI process description. Water S cience and Technology, 1997,36(5):269276. 8 Abusam, A.; Keesman, K.J.; v an Straten, G. Forward and backward uncertainty propagation: an oxidation d itch modelling example. Water Research, 2023,37(2):429435.9 施成忠。昆明第一污水厂氧化沟工艺运行实践及分析。中国给水排水，1997，13(3)：1 719

20、。10 张华。氧化沟工艺处理低浓度城市污水的争辩。广西土木建筑，1998，23(4)：1831 87。11 潘玲，徐得潜，张乐英。氧化沟活性污泥膨胀缘由及把握措施。工业用水与废水，20 03，34(6)：4952。12 吴昊，刘庆臣，利等。氧化沟工艺运行中常见问题与解决方法。给水排水，2023，28(5)：2629。13 曹瑞钰，付见中。改善氧化沟流速分布的措施中国给水排水，2023，17(2)：1618。14 李伟民，邓荣森，王涛等。水下推动器对氧化沟混合液的循环作用。中国给水排水，2 03，19(9)：4547。15 黄伏根，朱炳林。微孔曝气、Carrousel-2023 型氧化沟工艺处理

21、城市污水。冶金矿山设计与建设，2023，32(6)：2327。16 黄祖安。氧化沟脱氮除磷工艺的运行把握。中国给水排水，2023，19(12)：101102。17 白晓慧，王宝贞。一种型的Carrousel 氧化沟。给水排水，1999，25(3)：2730。18 Gillot, S.; Hduit, A. Effect of air flow rate on oxygen transfer in an ox idation ditch equipped with fine bubble diffusers and slow speed mixers. Wa ter Research, 2023

22、,34(5):17561762.英文原文Oxidize the ditch craft in dirty water handle of a pplication and developmentCaiZhi 一 jun(Foshan City Shunde District Environmental EngineeringBranch Foshan G uangdong 528000)【Abstract】Setanaerobic, naoxic section Carrous oxidation ditch with biologicla nitrogen and phosphoru sre

23、moval capabilitie, is curren dythe mainstream of city life processofsewagetreatment,ThisarticledescirbesthestructureofCarrousel oxidationditch,porcessanddesignproblemsduringtheoper-ationandthe corresponding solutions【Keywords】Carrousel；Oxidationditch；Phosphorusnadnitrogenremoval；Structure；Mechanism1

24、. ForewordOxidize the ditch( oxidation ditch) again a continuous circulation spirit pond( Continuous loop reactor), is a live and dirty mire method a kind of to transform.Oxidizing the dirty water in ditch handles the craft be researched to manufacture by the hygiene engineering graduateschool of Ho

25、lland in the 50”sof20centuriessuccess.Since in1954 at Dutch throw in the usage for the velY first nme.secause its a water fluid mattergood,circulatethestabilityandmanageconvenienceetc.technique characteristics, already at domestic and international and extensive application in live the dirty water t

26、o is dirty to manage aquecustv with the industlYli).Current application than oxidize extensively the ditch type include:The ( Pasveer) oxidizes the ditch, the (Carrousel) oxidizes the ditch, ( Orbal) oxidizes the ditch, the type of T oxidizes the ditch( three ditch types oxidize the ditch), the type

27、 of DE oxidizes the ditch to turn to oxidize the ditch with the Integral whore.these oxidize the ditch because of the difference of esse in construction with circulating, therefore each characteristics2.This text will introduce construction, mechanism, existent problem and its latest developments th

28、at Carrousel oxidize ditches primarily.2. The Carrousel oxidizes the construction of the ditchThe Carrousel Oxidize the ditch to be researched to manufacture by Dutch DHV companydevelopmentin1967.0xidizethelastthecompanyofDHVinfou ndationoftheditchin theoriginal Carrousel to permited specially the c

29、ompany EIMCOto invent again with its patent in the United States Carrousel 2023 system realizes the livingcreatureofthehigherrequesttakesoffthenitrogenwith dividedbythefunctionof.Therehasbeenintheworlduptonowmorethan850 Carrousels oxidize the ditch with the Carrousel 2023 system are circulatingFrom

30、diagram therefore, the Carrousel oxidizes the ditch the usage the spirit of that definite direction control with shake up the device, face to mix with the liquid deliver the level speed, from but make drive the liquid of admixture that shake up is in oxidize ditch shut match outlet circulate nowrner

31、erore oxidize the ditch have the special hydraulics flows the ,current complete mix with the characteristics of the type reactor, have the characteristics that push the flow type reactor again, the ditch inside exsrts obviously of deliquescence oxygen density steps degree.Oxidizing the ditch cross s

32、ection is rectangle or trapezoids, the fiat surface shape is many for oval, the ditch internal water is deep general for 2.5 -4 .5 m , the breadth is deep compare for 2:1, also have the deep wate r amount to 7 ms of, ditch inside average speed in water current is 0.3 mS/ s.ostorze ditch spirit admix

33、ture equipmentscontain surface spirit machine, the spirit of turn to brush or turn the dish and shoot to flow the spirit machine, pipe type spirit machine with promote take care of type spirit machine etc., match with in recent years usage still contain underwater push machine3. The Carrousel oxidiz

34、es the mechanism of the ditch3.1 The Carrousel oxidizes the ditch handles dirty and aqueous principleThe at the beginning common Carrousel oxidizes the dirty water In inside In craft of the ditch direct with dirty mire In reflux together enteroxidize theditch system.The surface spiritmachinemakesfus

35、e In the liquid of admixture the density of the oxygen DO increases about 2 the 3 mgsl t.uncer this kind of well the term of the oxygen, the microorganism gets the enough deliquescence oxygen comes and go to divided by the BOD;At the same time, the ammonia were toooxidized nitrate with second nitrat

36、e, this time, mix with the liquid be placed in the oxygen appearance.In the spirit machine downstream, after water current be become by the swift flow appearance of the spirit District oP even flow the appearance, the water current maintainsin theminim umcurrentvelocity,guaranteeingthe liveand dirty

37、 mire be placed in the floats the appearance.( average current vercctvs-o.a msl s)Oxldlze microbially theprocessconsumedtofusetheoxygeninthewater,until thevalueofDOdeclinesforzero,mixingwiththeliquidreporttheanoxia appearance.versa nitric that turn the function through anoxia area, mix with the liqu

38、id enter to have the oxygen area, completing once circulating.That system inside, the BOD declines the solution is a continuous process, the nitric turns the function to turn with the versa nitric e function ta ke place in same pond.Because of structural restrict, this kind of oxidize the ditch alth

39、ough can then valid whereabouts BOD, divided by the phosphorus take off the nitrogenous ability ltmrtedt“.3.2 The Carrousel oxidizes the ditch divideds by the phosphorus takes off the nitrogenous influence factor.Affecting the Carrousel oxidizes the ditch divideds by the phosphoric factor isdirty mi

40、re, nitrate density and quality densities primarily.The research expresses, being total and dirty mire as 11% that a hour biggest phosphorus 4% with deal is its fuck dirty mire deal within live and dirty mire, keep for the the germ physical endowment measures, but when dirty mire over 15 d hour dirt

41、y mire the Inside is biggesttocontain theobviousdescentindealIn phosphorus,canning not reach the biggest divideding by the result of phosphorus on the contrary.Therefore, prolong persistently the dirty mire (for example 20ds,25ds,30ds) is to have no necessary, proper choose to use within the scope o

42、f 8 15 d.At the same time, high nitrate density with low quality density disadvantage in divided by the process of phosphorus .4. The Carrousel oxidizes problem and solution methods of the ditch esse.Though the Carrousel oxidizes the ditch has a water fluid matter good, the anti-pounds at the burthe

43、n ability strong, divided by the phosphorus take off the nitrogen efficiency. But, in physically of movement process, still exstts a series of problem.4.1 Dirty mire inflation problemWhen discard the aquatic carbohydrate more, the N, P contains the unbalance of deal, the pH value is low, oxidizing t

44、he dirty mire in inside in ditch carries high, fuse the oxygen density the shortage, line up the mire not etc. causes easily dirty mire in germ in form in silk inflatlon;Not the dirty mire in germ in form in silk inflation takes place primarily at the waste water water temperature is lower but the d

45、irty mire carries higher hour.The microbial burthen is high, the germs absorbed the large quantity nourishment material, is low because of the temperature, metabolism the speed is slower, accumulating the rises large quantity is high toglue sexual and many sugar materials, making the surface of the

46、live and dirty mire adhere to the water to increase consumedly, SVI the value is very high, becoming the dirty mire inflation.Cause that aim at the dirty mire inflation, can adopt the different counterplan:From the anoxia, water temperature high result in of, can enlargement tolerance or lower into

47、the water measures to alleviate burthen, or the adequacy lowers the MLSS( control dirty mire reflux measure), making need the oxygen measures decrease.It the dirty mirecarrieshigh, can increaseMLSS, toadjusttheburthen, necessity4.2 Foam problemBecauseentering totakethe greaseoflarge quantityinthewater, handling system can”t completely and availably its obviation, parts of greases enriches to gather in in the dirty mire, through turn to brush the oxygen agitation, creation large quan