卡鲁塞尔氧化沟工艺对比及计算
卡鲁塞尔氧化沟工艺对比
及计算
二○一二年三月
目录
第一章氧化沟综述
一、氧化沟的技术特征 (1)
㈠氧化沟简介 (1)
㈡氧化沟的技术特征 (1)
二、氧化沟的曝气设备 (3)
1.水平曝气转刷或转盘 (3)
2.垂直轴表面曝气机 (3)
三、常用的几种氧化沟系统 (4)
1.卡鲁塞尔氧化沟 (4)
2.交替工作式氧化沟 (5)
3.奥贝尔型氧化沟 (6)
第二章氧化沟的设计计算
一、氧化沟的容积计算 (8)
二、曝气机功率计算 (8)
三、碱度校核 (11)
四、污泥回流计算 (11)
五、二沉池计算 (12)
第三章卡鲁塞尔氧化沟在城市污水处理中的应用
一、污水生物脱氮工艺流程 (13)
二、着重于反硝化脱氮作用的卡鲁塞尔氧化沟 (14)
三、污水生物除磷工艺流程 (16)
四、生物脱氮除磷工艺流程 (17)
五、卡鲁塞尔氧化沟系统计算例题 (23)
第一章氧化沟综述
一、氧化沟的技术特征
㈠氧化沟简介
活性污泥法是当前世界各国应用最广的一种历史悠久的二级生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好等优点。但传统的活性污泥法存在基建费、运行费高，能耗大，管理也较复杂，易出现污泥膨胀、污泥上浮等问题，且不能去除氮、磷等无机营养物质。
近年，从下列几点改革传统的活性污泥法：
1．简化流程，压缩基建费；
2．节约能耗，降低运行费；
、SS的同时去除氮、磷等营养物质）；
3．增强功能，改善出水水质（在去除BOD
5
4．简化管理，保证稳定运行；
5．减少污泥产量，简化污泥的后处理。
其中氧化沟活性污泥法可以能满足上述各点要求。
氧化沟（Oxidation Ditch）是本世纪50年代由荷兰工程师发明的一种新型活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此被称为“氧化沟”。实际上它是活性污泥法的一种变型，因为废水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动，有人称其为“循环曝气池”、“无终端的曝气系统”。
自1954年荷兰建成第一座间歇运行的氧化沟以来，氧化沟在欧洲、北美、南非及澳大利亚得到了迅速的推广应用。至1985年，美国已建有553座氧化沟污水处理厂，荷兰216座，西德226座，丹麦300座。其工艺和构造也有了很大的发展和进步，处理能力不断提高，至今已有规模达65万m3／d的大型氧化沟处理厂；处理范围不断扩大，不仅能处理生活污水，也能处理工业废水、城市废水，而且在脱氮除磷方面表现了极好的性能。
我国近年来在氧化沟技术的研究及推广应用方面有了很迅速的发展。尤其在城市污水处理厂中获得应有的推广。
㈡氧化沟的技术特征
氧化沟污水处理技术能在近五十年来取得迅速的发展，主要是由于它出水水质好，运行稳定，管理方便，并具有区别于传统活性污泥法的一系列技术特征，现概括如下：1．采用的技术参数
氧化沟常用的技术参数如下：
／m3·d
有机物容积负荷 0.2～0.4 kgBOD
5
有机物污泥负荷 0.05～0.15 kgBOD
／kgVSS·d
5
水力停留时间 10～24hr
污泥龄 10～30day
活性污泥浓度 2000～6000 mg/L
10～15mg/L
出水水质 BOD
5
SS 10～20mg／L
-N 1～3mg／L
NH
3
氧化沟所采用的有机物负荷和水力停留时间与延时曝气法接近，但所取得的出水水质较好。当然，氧化沟也可采用不同于上列的技术参数。如采用较高的有机物负荷、较短的水力停留时间，使其运行的特征接近于高负荷活性污泥法或其他类型的活性污泥法。
2．采用的处理流程
以氧化沟处理城市污水时，可不设初次沉淀池，悬浮状有机物可在氧化沟中得到好氧稳定，这比设初沉池及污泥稳定池要经济。由于氧化沟所采用的污泥龄很长，其剩余污泥量少于一般活性污泥法，而且已经得到好氧稳定，不需再经污泥消化处理。
为防止无机沉渣在氧化沟中积累，原污水应先经格栅及沉砂池预处理。
一般，氧化构污水厂的处理流程如图
1-1所示。
流程中的二沉池可与曝气池分建，也
可与其合建，称一体化氧化沟，此时可省
去二沉池与污泥回流系统，但无法调节污
泥回流量。
由此可见，氧化沟污水厂的处理流程
比一般活性污泥法简单得多。
3．水流混合特征
从水流混合特征出发，可将活性污泥系统区分为推流式和完全混合式两大类，氧化沟界于推流式和完全混合式之间，或者说基本上是完全混合式，同时又具有推流式的某些特征。
设水流在曝气沟渠中的流速v为 0.3～0.5米／秒，氧化沟的总长为L，则水流完成一个循环所需时间t＝L/v。当L＝90～600米时，t＝5～20分钟。由于废水在氧化沟中的设计水力停留时间T为10～24小时，因此可以计算出废水在整个停留时间内要完成的循环数为30～280次不等。
可见，如果着眼于整个氧化沟，即以较长的时间间隔为观察基础，可以认为氧化沟是一个完全混合池，其中的污水水质几近一致，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，因此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。
但如果着眼于氧化沟中的某一段，即以较短的时间间隔为观察基础，就可以发现某些推流式的特征。因为在氧化沟中曝气装置并不是沿池长均布而是只要装在某几处，在曝气器下游附近地段，水流搅动激烈，溶解氧浓度较高，但随着与曝气器距离的不断增加，水流搅动变缓，溶解氧浓度不断减少，还可能出现缺氧区。这种水流搅动情况和溶解氧浓度沿池长变化的特征，十分有利于活性污泥的生物凝聚作用。且可利用来进行硝化、反硝化，达到生物脱氮的目的。
二、氧化沟的曝气设备
曝气设备的功能有三：⑴曝气充氧；⑵推动水流作不停的循环流动，防止活性污泥沉淀；
⑶搅拌水流，使有机物、微生物及氧三者充分混合、接触。
常用的氧化沟曝气设备有两大类，即⑴曝气转刷或转盘；⑵表面曝气机。
1．水平轴曝气转刷或转盘
曝气转刷构造见图1-2。它以钢管为转
轴，在轴的外部沿轴长连接有很多钢质叶
片，即为刷子。
曝气转刷国内外早期应用较多。其产品
的轴长为4.5m及9m，转刷直径为0.8m～
1.5m，转刷充氧能力约为2kgO
／kw.h。调
2
整转速和浸没深度，可改变其充氧量，适应
不同的工作条件。采用曝气转刷时，曝气沟
渠的水深一般不超过2.5m，但也有采用至3.0m的。
曝气转盘构造见图1-3。它是在水平轴上带动的一
组转盘，转盘上有小孔及凸出的三角形块，藉以提高充
氧性能。其转速一般为46～60转／分，其直径可达
／kwh。采用转盘时，
1372mm，充氧能力为1.8～2.0kgO
2
曝气沟渠水深可达3.5m。
曝气转盘轴长最大为6m，可安装1～25个曝气转盘。
其推力及混合能力较高，1马力可搅拌200～900m3池容
积。
2．垂直轴表面曝气机
氧化沟专用表曝机在荷兰首先应用，后
来在美国和新加坡等地获得进一步发展。氧
化沟专用表曝机如图1-4所示。
由图可见，它的主要特点是叶轮高度较
大，上口呈敞开形，叶片呈旋转双曲面曲线。
因此它兼顾了充氧、推动和强烈搅拌的作
用。除具有较高的充氧动力效率外，尚具有
较大的提升推动能力，可增加氧化沟水深，
缩小其占地面积，氧化沟水深达3.6～5.5m 。
这种表曝机推动氧化沟水流的作用依
靠叶轮外缘的线速度，通常达6～7m/s。在
适当的沟深与叶轮直径比等条件下，可以使
氧化沟的沟内平均流速达到0.3～0.5m/s。
因此，为保证氧化沟沟内流速，这类表曝机不必另设推流设备；要注意的是调整表曝机充氧量宜用调整水位，而不宜调整外缘线速。
强烈搅拌能使活性污泥加速更新，提高生物处理效果。图1-4叶轮构造可对水流起到强烈的搅拌作用。水体在叶片的带动下沿叶轮径向运动，引起下部水流补充的轴向流动。因上口呈敞开形形成水流径、轴向的强烈搅动。
为了说明问题，图1-5系用于表面曝气池的到
伞型（Simcar）表曝机。
国内生产的曝气机叶轮叶片属直板直线型的。
它适用于表面曝气池，能起到曝气池充氧作用，不
能满足上述氧化沟的三个功能要求。这种表曝机叶
片上口封闭，以避免搅拌水体向上飞溅。
其他曝气设备，诸如射流曝气、鼓风曝气等也
可用于氧化沟，但在应用上比较少见。
三、常用的几种氧化沟系统
1.卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟
卡鲁塞尔氧化沟是60年代末期由荷兰DHV公司
研制成功的。其构造特征如图1-6所示。
由图可见，这是一个多沟串联的系统，进水与
活性污泥混合后沿箭头方向在沟内作不停的循环流
动。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气
机，每组沟渠安装一个，均安设在一端，因此形成
了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环
的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚，使活性污泥易
于沉淀，而且创造了良好的生物脱氮的环境。
如前所述，卡鲁塞尔氧化沟由于采用了表面曝
气机，其水深可采用3.6～5.5m，沟内水流速度约为
0.3～0.5m/s。由于表曝机周围的局部地区能量强度比传统活性污泥法曝气池中的强度高得多，因此氧的转移效率大大提高。当有机负荷较低时，可以停止某些表曝机的运行或降低水位，在保证水流搅拌混合循环流动的前提下，节约能量消耗。
去除率可达95～99％，卡鲁塞尔氧化沟系统的规模小至200m3/d，大至657000m3/d。其BOD
5
脱氮效率可达90％，除磷效率约为70～80％，如配以投加铁盐，除磷效率可达95％。
主要问题是发现氧化沟中有污泥沉淀现象，最大积泥高度达1.0m以上，并有污泥成团上翻。说明推动力尚不能满足需要。此外，实际运行的动力费用也较原设计值为高。
2.交替工作式氧化沟
⑴三沟交替式氧化沟
这种类型的氧化沟是由SBR间歇式氧化沟发展
而来，有二池或三池交替工作的两种系统。
图1-7是三池交替工作的氧化沟，其运行过程
是两侧的A、C二池交替地用作曝气池，中间的B池
则一直维持曝气，进水交替地引人A池或C池，出
水相应地从C池或A池引出。这样做提高了曝气转
刷（盘）的利用率，达68％(2/3)左右，还有利于生
物脱氮。
三池的交替工作氧化沟的运行过程可分为6个
阶段，如图 1-8。
阶段A，延续1.5小时。进水引入Ⅰ池，
出水自Ⅲ池引出。三池的工作状态分别为：Ⅰ
池缺氧状态，进行反硝化及有机物的部分降
解；Ⅱ池好氧状态，进行有机物的进一步降解
及氨氮的硝化作用；Ⅲ池则为沉淀池。
阶段B，延续1.5小时。进水引人Ⅱ池，
出水自Ⅲ池引出。Ⅰ池和Ⅱ池均在好氧条件下
运行，Ⅲ则保留为沉淀池。
阶段C，延续1.0小时。进水引入Ⅲ池，
出水自Ⅲ池引出。Ⅰ池转变为静置沉淀状态，
Ⅱ池在缺氧条件下运行，以便对阶段B中积累的硝酸盐进行反硝化，Ⅲ池仍为沉淀池。
阶段D，延续1.5小时。进水引人Ⅲ池，出水自Ⅰ池引出。Ⅰ池与Ⅲ池的工作状态正好与阶段A相反，B池则与阶段A时相同。
阶段E，延续1.5小时。Ⅱ池工作状态与阶段B相同，Ⅰ池Ⅲ池的情况则与阶段B相反。
阶段F，延续1.0小时。Ⅱ池工作状态与阶段C相同，Ⅰ池Ⅲ池的情况则与阶段C相反。
整个工作周期为8小时。
显然，三池交替工作的氧化沟就是一个A-O活性污泥系统，可以完成有机物的降解和硝
去除效果和脱氮效果。依靠三池工作状态的转换，这种系统化反硝化过程，取得良好的BOD
5
免除了污泥回流。
交替工作的氧化沟必须有自动控制系统，根据预先设定的程序控制进、出水的方向，溢流堰的启闭以及曝气机的开动和停止。上述各工作阶段的时间，也应根据水质情况进行调整。
⑵三沟交替式氧化沟与卡鲁塞尔氧化沟的比较
卡鲁塞尔氧化沟的系统，包括二沉池和污泥回流，表面上看，似乎比三沟交替式氧化沟复杂。我们从上述的介绍中，可以比较下列各点。
A．三沟交替式氧化沟虽然不设二沉池，但它有三分之一的时间用于静置沉淀。例如设计总停留时间18～21小时，其中用于静置沉淀时间6～7小时，此值大于二沉池设计参数。
卡鲁塞尔氧化沟在同等设计条件下，例如氧化沟停留时间12～14小时，二沉池停留时间2～4小时，总停留时间仅为14～18小时，显然要比三沟交替式氧化沟经济。
B．在曝气设备选型上，在同等充氧条件下，三沟交替式氧化沟始终有1/3设备被闲置。换句话说，设备选型的装机容量需要增加1/3。
此外，三沟交替式氧化沟的曝气设备一般采用卧轴式的曝气转碟（刷）。卧式机械不管是轴还是轴承均偏心受力。卡鲁塞尔氧化沟则采用立轴式表曝机，其轴和轴承中心受力，在同等机械制造水平条件下，由于其力学结构合理，使用寿命长，故障少。
C．从生物处理技术角度，卡鲁塞尔氧化沟系统（包括二沉池和污泥回流），可以构成不同的MLSS浓度、回流污泥浓度、回流率和固体负荷，以求得最优处理参数组合。调节出流堰板或表曝机高低可变动叶轮浸没深度而调整充氧量。对于多沟串联沟型，可方便地组合氧化沟内的好氧、缺氧和厌氧组合而形成A-O、A2-O（A2C）工艺流程，其灵活性优于三沟交替式氧化沟。
D．从活性污泥动力学理论，氧化沟处理效率与MLSS成正比。国内卡鲁塞尔氧化沟的MLSS 已经达到6000mg/L；国外资料报导则达到7000mg/L。几乎高出50％。运行正常的卡鲁塞尔氧化沟的单位水量能耗比其他类型氧化沟低。
E．在上述介绍的三沟交替式氧化沟的操作过程可知，人工控制操作难度很大，而自动控制必须可靠。这在试车调试和日常运行管理是复杂的。卡鲁塞尔氧化沟无论是人工或自动控制比较容易实施，可方便地按污水水质调整运行参数。
3.奥贝尔(Orbal)型氧化沟
这是由多个同心的沟渠组成的氧化沟，
沟渠呈圆形或椭圆形。进水先引入最外的沟
渠，在其中不断循环的同时，依次进入下一
个沟渠，相当于一系列完全混合反应池串联
在一起，最后从中心的沟渠排出。Orbal型
氧化沟的构造如图1-9所示。
奥贝尔型氧化沟的主要特点是：
⑴圆形或椭圆形的平面形状，比渠道较
长的氧化沟更能利用水流惯性，可节省推动
水流的能耗；
⑵多渠串联的型式可减少水流短路现象；
⑶曝气设备多采用曝气转盘，水深可采用2～3.6m，并保持沟底流速为0.3～ 0.6m/s。
常用的奥贝尔型氧化沟分为三条沟渠，第一渠的容积约为总容积的60～70％，第二渠约为总容积的20～30％，第三渠则仅占总容积的10％。在运行时，应保持第一、二及三渠的溶解氧分别为0、1、及2mg/L,以达到以下目的：
物质氧化稳定所需的氧，却保持溶解氧为0或接近0，既可
⑴在第一渠内仅提供将BOD
5
节约供氧的能耗，也可为反硝化创造条件；
⑵在第一渠缺氧条件下，微生物可进行磷的释放，以便它们在好氧环境下吸收废水中的磷，达到除磷效果；
⑶在三条沟渠中形成较大的溶解氧阶梯，有利于提高充氧效率。
在三沟交替式氧化沟与卡鲁塞尔氧化沟比较中可知，奥贝尔型氧化沟的特点卡鲁塞尔氧化沟都可以实现。而奥贝尔型氧化沟采用的卧轴曝气设备存在的不足，与三沟交替式氧化沟一样。奥贝尔氧化沟虽然第一渠在污泥回流条件下可作为前置反硝化段，但与第三渠的容积比，与硝化与反硝化容积比与之相反，与理论计算结果很难吻合。
三沟交替式氧化沟已经比二沟交替式与间歇式氧化沟（SBR）有所发展，在大中型氧化沟设施中，卡鲁塞尔氧化沟有显著的优点。但对于小型氧化沟而言，二沟交替式氧化沟或SBR 仍有使用价值。
第二章 氧化沟的设计计算
氧化沟系统的设计计算主要包括：确定氧化沟的容积、计算曝气机所需功率、进行碱度校核、回流污泥量计算及二沉池设计计算。计算依据应根据我国现行规范和规程。规范和规程主要有两本：
1.《室外排水设计规范》（GBJ14-87,1997年版），简称《规范》；
2.《氧化沟设计规程》（CSCS 112:2000），简称《规程》。
一、氧化沟容积计算
当仅要求去除BOD 5及进行硝化作用时，可按活性污泥法动力学公式计算氧化沟容积：
YQ （S 0-Se ）θc
V ＝———————— （2-1）
X （1＋K d θc ） 式中 V —氧化沟有效容积（m 3）
Y —污泥产率系数（kgVSS ／kgBOD 5）；在20℃有机物以BOD 5计时为0.4～0.8
kgVSS ／kgBOD 5（《规范》值），0.3～0.5 kgVSS ／kgBOD 5（《规程》值）
Q —废水流量（m 3/d ） S 0—进水BOD 5浓度（mg ／L ） Se —出水BOD 5浓度（mg ／L ）
θc —污泥龄（d)；氧化沟采用低负荷数据，θc ＝10～30d （《规程》值） K d —污泥内源呼吸系数（d -1）；20℃时的常数值为0.04～0.075（《规范》值）
对于有脱氮要求的氧化沟系统，应在上述计算结果之外考虑反硝化所需的容积V ’ ，V ’ 可按下式计算。
N T
V ’＝───── （2-2）
S DNR ·X ’
式中 V'—反硝化所需的氧化沟有效容积（m 3） N T —要求去除的硝酸盐氮量（kg ／d ） S DNR —污泥反硝化率（kgN ／kgMLSS ·d ）
X ’—可挥发性混合液悬浮固体（mg/L ）,即MLVSS 氧化沟所需总有效容积应为上述二者之和：
V T ＝V ＋V ’（m 3） （2-3）
二、曝气机功率计算
曝气机所需功率决定于氧化沟处理废水时所需的氧量，计算时应考虑到以下需氧反应、
产氧反应及影响需氧量的过程： 1．降低BOD 5的需氧反应； 2．氨氮氧化的需氧反应；
3．反硝化过程的产氧反应，即反硝化过程对有机物的稳定作用；
4．污泥增殖及排放所减少的BOD 5，此部分BOD 5并未耗氧，在需氧量计算时应于扣除； 5．污泥增殖及排放所减少的NH 3-N ，此部分NH 3-N 也不耗氧，也应予以扣除。 设计需氧量可按下式计算:
(S 0-Se) VSS VSS
AOR ＝Q[————]-1.42Px ——＋4.5Q(N 0-Ne)-0.56Px ——— -2.6Q ΔNO 3] （2-4） 1-e —kt SS SS
(去除的BOD 5) (剩余污泥的BOD 5) (硝化所需的氧) (硝化剩余污泥的NH 4-N) (反硝化所得到的氧) 式中 AOR —设计需氧量（kgO 2/d ） Q —污水流量（m 3／d ） S 0—进水BOD 5（mg ／L ） Se —出水BOD 5（mg ／L ）
k 一BOD 5速率常数（d -1），可采用0.23d -1 t —BOD 试验天数（d ），对BOD 5，t ＝5d Px —剩余污泥排放量（kg/d ）
VSS/TSS —污泥中挥发性固体百分数（％）；MLVSS/MLSS=0.7～0.8（《规程》值） N 0—进水氨氮浓度（mgNH 3-N ／L ） Ne —出水氨氮浓度（mgNH 3-N ／L ） ΔNO 3—还原的硝酸盐氮（mgNO 3-N ／L ）
产生的生物污泥量 YQ(S 0-Se)
Px ＝————— (2-5) 1＋Kd θc
12.4%Px1000
ΔNO 3＝——————— (2-6) Q
公式（2-6）中的12.4％系生物污泥用于细胞合成的氮。
确定设计需氧量AOR 后，应换算成标准需氧量： AOR
SOR ＝——————————— （2-7）
(βC *
∝-C L ) α——————θT-20
C S 式中 SOR —标准需氧量（kgO 2/d ）
C L —氧化沟所需溶解氧（mg/L ），好氧段设为2mg/L
C S —海平面高度和20℃时清水中的饱和溶解氧（mg/L ）,参考表2-1 α—污水传氧速率与清水传氧速率之比，一般污水约α＝0.8～0.95 β—污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，通常采用0.9～0.97 θ—温度校正系数，通常为1.024
C *∝—长时间曝气后获得的平均溶解氧饱和浓度（mg/L ）,可用不利水温时（高温）
当地海拔饱和溶解氧（当地大气压强/海平面大气压强）,参考表2-2
所需表曝机总功率 ∑N ＝SOR ／N 0
式中 ∑N —所需表曝机总功率（kw ）
N 0—表曝机的动力效率（kgO 2/Kw.h ）,参考表2-3
与高度对应的大气压 表2-2
LSA型氧化沟慢速表曝机规格表表2-3
注：①LSA系列慢速表曝机为新加坡威水工程私人有限公司(Waste Treatment Engineering PTE LTD)产品
②LSA系列慢速表曝机动力效率为2.1 kgO2/Kw.h
三、碱度校核
应校核氧化沟中混合液的碱度，以确定其pH值是否符合要求，一般去除BOD
5
所产生的碱
度（以CaCO
3计，下同）约为0.1mg／mgBOD
5
，氧化氨氮所要求的碱度为7.14mg／mgNH
3
-N，还
原硝酸盐氮所产生的碱度为3.0mg／mgNO
3
-N，因此，可根据原水碱度及上述各项数据计算剩
余碱度，当剩余碱度大于或等于100mgCaCO
3
/L时，即可维持混合液pH＞7.2，符合生物处理的要求。
四、污泥回流计算
根据悬浮固体平衡公式：
QX
0＋Q
R
X
R
＝(Q＋Q
R
)X （2-8）
式中 X
—进水悬浮固体（mg/L）
X
R
—回流污泥浓度（mg/L）
X—混合液悬浮固体（mg/L）
Q
—回流污泥量（m3/d）
R
五、二沉池设计计算
建议采用以下设计参数：
表面水力负荷 0.5～0.75 m3/m2.h（《规程》值）
固体负荷 20～100 kgSS/m3.d（《OxidatiOn Ditches in Wastewater Treatment》）出水堰负荷≤147 m3/m.d或≤1.7L/s.m（《规范》值）
第三章卡鲁塞尔氧化沟在城市污水处理中的应用
一、污水生物脱氮工艺流程
在上述生物脱氮基本原理的基础上，可以通过很多不同的工艺流程来实现硝化—反硝化反应，并与有机物的去除过程相结合，同时达到降低BOD
5
及脱氮的目的。
常见的生物脱氮流程可以分为三类：（1）多级污泥系统；（2）单级污泥系统；（3）生物膜系统。其中多级污泥系统常被称为传统的生物脱氮流程。单级污泥系统则可分为前置反硝化系统和交替工作系统两种。
1.传统的生物脱氮工艺流程
图3-1所示是三种传统的生
物脱氮工艺流程，它们都具有多级
污泥系统。
图3-1(a)所示是有三级活性
污泥系统的生物脱氮流程，在此流
程中，去除BOD
5
与氨化、硝化和
反硝化反应分别在三个池子中进
行并各有其独立的回流传泥系统。
第一个曝气池和第二个硝化池均
应维持好氧条件，第三个反硝化池
则应在缺氧条件下进行，不曝气，采用搅拌机维持污泥呈悬浮状态并与废水良好地混合。反
硝化过程所需的碳源采用外加碳源甲醇。此流程可以得到相当好的BOD
5
去除效果和脱氮效果，其缺点是：
⑴流程长，构筑物多，基建费用很高；
⑵需要外加碳源，运行费贵；
⑶出水中往往残留一定量的甲醇，形成BOD
5
及COD。
采用图3-4（a）所示的流程时，所需的甲醇投加量可按下列公式计算。
C＝0.47N
D ＋1.53N
1
＋0.87D
式中： C—需要投加的甲醇量（mg/L）
N
D —进水的NO
3
-N浓度（mg/L）
N
1—进水的NO
2
-N浓度（mg/L）
D—进水的溶解氧浓度（mg/L）
此处的进水系指进入反硝化池的废水。
图3-1（b）所示的流程是上述流程的改进，它将均为好氧环境的曝气池和硝化池合二为一，因此使系统中曝气池、沉淀池和回流污泥系统各减少了一个，但仍利用外加碳源。因此，其优缺点与上述系统很相似。
图3-1（c）所示流程改用跨越管将一部分原废水引人反硝化池作碳源，以省去外加碳源，节约运行费用。运行经验证明，这样做是可行的，利用原废水作反硝化碳源，还减轻了去除BOD的负荷，可谓一举两得。但此流程仍较复杂，出水的有机物浓度也不能保证十分理想。
为了保证出水中的有机物浓度和溶解
氧能满足要求，还有人提出在反硝化池后
面增添一个曝气池，如图3-2所示，显然，
这种流程可以提高出水水质，但基建费和
运行费也将相应增加。
2.前置反硝化的生物脱氮流程-A／O流程
图3-3所示为采用前置反硝化及回流的
生物脱氮流程，通常简称为A／O流程（其中
A为Anoxic—缺氧，O为Oxidation—氧化）。
A／O流程的特点是，原废水先经缺氧池，
再进好氧池，并将好氧池的混合液和沉淀池
的污泥同时回流至缺氧池，使缺氧池中既从原废水中得到充足的有机物，又从回流的混合液中得到大量硝酸盐，回流污泥则保证其微生物量，因此可在其中进行反硝化反应，然后再在的进一步降解和硝化作用。
好氧池中进行BOD
5
A／O流程只有一个污泥系统，在此系统中同时存在着分解有机物的异养菌群、反硝化菌群以及硝化细菌群。混合的微生物菌群交替地处于好氧和缺氧的环境中，有机物浓度高和低的条件下，将分别发挥其不同的作用。
A／O流程中的缺氧池和好氧池可以是两个独立的构筑物，也可以合建在同一构筑物内，使用隔板将两段分开。
显而易见，与传统的生物脱氮工艺流程相比，A／O工艺流程大大地简化了，A／O工艺的主要优点是：
⑴流程简单，构筑物少，基建费用可大大节省；
⑵不需要外加碳源，以原废水为碳源，可保证充分的反硝化反应；
⑶好氧池设在缺氧池之后，可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；
⑷缺氧池在好氧池之前，一方面可减轻好氧池的有机负荷，另一方面也有利于控制污泥膨胀，反硝化过程中产生的碱度还可补偿硝化过程对碱度的消耗。
二、着重于反硝化脱氮作用的卡鲁塞尔氧化沟
(一)2000型卡鲁塞尔氧化沟
根据A／O流程脱氮原理，一种前置反硝化池的氧化
沟同样可以符合这个要求。近年来比较新颖的称作2000
型卡鲁塞尔氧化沟的，实际上就是前置反硝化池的卡鲁塞
尔氧化沟。图3-4是荷兰DHV公司提出的2000型
卡鲁塞尔氧化沟的简图。为便于说明，我们把2000
型卡鲁塞尔氧化沟按原理简化并绘成氧化沟系统
如图3-5。图3-5这种氧化沟系统，在我国已在
城市污水处理和工业废水处理工程中多处应用。
由图3-5可见，2000型卡鲁塞尔氧化沟设置
了前置反硝化池后，与A／O法原理一致。故这种
氧化沟系统以可称作具有A／O功能的氧化沟。
一般认为氧化沟内本身可以形成好氧、缺氧
和厌氧区段。我国《氧化沟设计规程》术语中提
到：好氧区（Oxic zone）位于氧化沟的充氧段，水流搅动激烈，溶解氧浓度不小于2mg/L，主要功能是降解有机物和进行硝化反应；缺氧区（Anoxic zone）位于氧化沟的非充氧段，溶解氧浓度为0.2～0.5mg/L。当回流污泥中含有大量硝酸盐、亚硝酸盐并能得到充足的有机物时，便可在该区内进行脱氮反应；厌氧区（Anaerobic zone）常设在氧化沟的进水端部，一般单独设置，溶解氧小于0.2mg/L。该区内微生物能吸收有机物并释放磷。
氧化沟设置前置反硝化池，实践证明利用水流的速能可使氧化沟与前置反硝化池达到大流量回流。设置前置反硝化池将使构造复杂，同时需要增加防止沉淀的搅拌措施。这样会增加投资和动力消耗，还可能产生沉积和增加运行维护工作量。
卡鲁塞尔氧化沟由于其构造特点及其专用曝气机的充氧、搅拌和推动水流的功能，在氧化沟内就可形成好氧区段和缺氧区段。
图3-6系某开发区的10000m3／d的城市污水处理厂氧化沟系统简图。该氧化沟系统是具有反硝化作用的卡鲁塞尔氧化沟。图中表明，在氧化沟有相应长度时，曝气机下游至混合液出流堰，溶解氧降低使之保持在不小于2mg/L。这一区段属于好氧区。混合液在好氧区出流也有利于保持混合液在二沉池分离后的出水有一定的溶解氧。在出流堰以后布置污水进水管和污泥回流管，由于进水中有机物浓度高及回流污泥溶解氧浓度低，很快消耗混合液流中的溶解氧，在某一下游段溶解氧降至0.5mg/L。
此时即形成了缺氧段。
图3-6的卡鲁塞尔氧化沟采用了两台曝气
机，也可以采用一台或多台曝气机。当只有一
段好氧、缺氧过程时，其生物处理工艺过程与
A／O法一致，也与设有前置反硝化池的氧化沟
相当。实践证明，存在多段好氧、缺氧时，具
有更良好的硝化（碳化）、反硝化作用。从图
3-5可见，这种布置的氧化沟系统比前置反硝
化池氧化沟系统还要简化，免去了前置反硝化
池的水流水力条件差及另设搅拌器的麻烦。需
要指出，免设推进器的卡鲁塞尔氧化沟要求使用水流推动力大的氧化沟专用曝气机。如果具有反硝化作用氧化沟的曝气机多于一台，并且在氧化沟的一端装设曝气机，其中中间沟槽的曝气机上游亦会形成缺氧段。要免除中间沟槽的缺氧段，可以如图3-4那样，在氧化沟两端装设曝气机。实际使用检测后表明，不必强调免除中间沟槽的缺氧段。我国西北某城市，有设计成仅有一端曝气机的A2／C的卡鲁塞尔氧化沟。具有中间缺氧段的氧化沟，更有利于难降解有机物的分解。此外，曝气机装设于氧化沟的一端，能方便设备的操作与维护，也能降低建筑安装工程造价。
三、污水生物除磷工艺流程
根据上述污水生物除磷原理，污水生物除磷的工艺流程一般是由厌氧池和好氧池组成的。以下是两种最常见的生物除磷工艺流程：
（一）污水生物除磷的A／O流程
污水生物除磷的A／O流程见
图3-7。
流程中第一个池子是厌氧池，
回流污泥进入厌氧池后可藉吸收去
除一部份有机物，并释放出大量磷，
第二个池子是好氧池。废水中有机物在其中得到氧化分解，同时污泥将大量摄取污水中的磷。 A／O生物脱磷工艺的主要特点是：
1．工艺流程简单，不需投加化学药品；
2．厌氧池设在好氧池之前，有利于抑制丝状菌的生长，防止活性污泥的膨胀，且能减轻好氧的有机负荷；
3．一般采用的水力停留时间为，厌氧池1～2h好氧池2～3h,污泥龄亦较短；
4．排放的剩余污泥含P量高；
5．建设费和运行费均较低。
图3-8为A／O生物脱磷流程的工艺特性曲
在A和O两段内部有下降，
线。由图可见，BOD
5
但在A段中，由于磷的厌氧释放，P的含量有升
高，至O段才有大幅度的下降。
A／O生物脱磷工艺的问题是：除磷效果决
定于剩余污泥排放时的溶解氧含量。如果排放污
泥的溶解氧趋于缺氧、厌氧状态，二沉池中难免
有磷的释放。
近年来，随着生物除磷技术的发展，为了提
高除磷效果，除了保持二沉池有适当溶解氧外，采用吸刮泥机排泥；同时排泥后采用一体化脱水机械尽快脱水而从脱水污泥中带走磷，以提高除磷效率。采取这些措施后，城市污水处
理的除磷率可以达到90％左右，出水含磷≤1mg/L。
（二）卡鲁塞尔氧化沟生物除磷流程
A／O系统的生物除磷工艺，卡鲁塞尔氧化沟系
统也可实现。我们只要把图3-5的2000型卡鲁塞尔
氧化沟系统工艺流程略加修改，就可实现类似图
3-7的生物除磷的A／O 流程。图3-9系卡鲁塞尔氧
化沟生物除磷流程。
图3-9的卡鲁塞尔氧化沟生物除磷流程，对于
氧化沟来说，混合液出流堰位置的布置十分重要。
从图中可知，混合液出流处应保持溶解氧不少于
2mg/L。微生物在厌氧区充分释放出水中的磷后，进入氧化沟曝气区迅速充氧。在高溶解氧条件下微生物能在某一时间内充分吸收磷。混合液进入二沉池固液分离后采用刮吸泥机以较短的时间排出饱含磷的微生物剩余污泥，输送至一体化脱水机立即脱水。尽量减少磷的释放。这样的过程，可以充分发挥出生物除磷的特点，一般除磷效率能达到90％以上。
需要说明，氧化沟的水力停留时间通常大于10h，好氧区名义水力停留时间远大于2h。但氧化沟保持沟内平均流速0.25～0.3m/s。以0.25m/s计，1小时时间流动达900m。故微生物在好氧区吸取磷实际时间较短，由于卡鲁塞尔氧化沟专用曝气机强大的搅拌混合作用和充氧能力，能够弥补微生物在好氧区时间短的不足。
四、生物脱氮除磷工艺流程
在开发研究生物脱氮和生物除磷的工艺流程时，不少研究者发现，生物脱氮工艺往往具有较传统的生物处理流程更好的除磷效果，于是逐步建立了同时进行脱氮和除磷的生物处理工艺流程，其中较有代表性的有以下三种工艺流程。
（一）常规生物脱氮除磷工艺
1. Bardenpho脱氮除磷工艺
Bardanpho脱氮除磷工艺流程如图3-10
所示。
由图可见，该工艺由两级A／O工艺的4
个反应池组成，各反应区的水力停留时间依次
为3、7、3和lh，由于采用了混合液回流，第
一个A池中有NO
-N，因此不能称为厌氧池，
3
只能称为缺氧池，第二个A池在O池之后，也
-N，也是缺氧池。
含有相当量的NO
3
本工艺流程之所以有较好的脱磷效果（达97％），一是在二沉池中会有磷的释放，二是在第一个缺氧池中会有局部的厌氧条件，也有磷的释放现象。
由于有两级A／O工艺，本工艺的脱氮效果可以高达90～95％。
显然，本工艺流程长，构筑物多，这是它的一大缺点。 2. Phoredox 脱氮除磷工艺流程
这是前述Bardenpho 工艺流程的改进，其差别仅在于在第一个缺氧池前增加了一个厌氧池，以保证磷的释放从而保证在好氧条件下有更强的吸收磷的能力，提高除磷的效果。 图3-11为Phoredox 生物脱氮除磷工艺流程。
3. A ／A ／O 生物脱氮除磷工艺流程
A
／
A
／
O
工
艺
是
英
文
Anaerobic-Anoxic-Oxic 工艺的简称，前面两个A 字代表的意义不同，其实质为厌氧—缺氧—好氧工艺，具有脱氮除磷的功能。A ／A ／O 工艺又称A 2／O 工艺。
A 2／O 工艺的流程如图3-12所示，由图可见，它实质上是对Phoredox 工艺流程的简化和改进。
A 2／O 工艺的特性如图3-13所示。 由图可见，在厌氧池中，废水中BOD 5 和COD 会有一定下降。
NH 4-N 也会由于细胞的合成而有一些去除，但NO 3-N 含量没有变化，P 的含量因细胞释放而上升；在缺氧池中，废水中有机物被反硝化菌利用作碳源，因此BOD 5 和COD 会继续减少，NH 4-N 变化较小，N03-N 会大幅度下降，被还原成N 2释放至大气，P 的变化则很小；在好氧池中，有机
物继续减少，NH 4-N 和P 也以较快的速率下降，只有NO 3-N 将因硝化作用而上升。
厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件及不同功能的微生物菌群的有机配合协作，是A 2
O 工艺流程的主要特点，它可以同时达到去除有机物、脱氮、除磷的目的，而且工艺流程较简单，基建费用运行费用与传统的活性污泥法相比增加不多，较前两种生物脱氮除磷工艺流程均节省。
A 2／O 工艺的缺点是：除磷效果因污泥龄和回流污泥中挟带的溶解氧和NO 3-N 而受到限制，不可能十分高；脱氮效果则决定于混合液回流比，当回流比较小时，也不可能很理想。
（二）卡鲁塞尔氧化沟生物脱氮除磷工艺 1. A 2／C 工艺
A 2／C 工艺是英文Anaerobic-Anoxic-Carrousel 工艺的简称，A 2代表厌氧—缺氧，C 代表卡鲁塞尔氧化沟。具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件的A 2／O 工艺，但是在实施过程中
氧化沟在污水处理中的应用
氧化沟在污水处理中的应用 摘要:阐述了氧化沟工艺的原理和技术特征，介绍了Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、交替式氧化沟（如双沟、三沟式）、微孔曝气氧化沟等几种常用的氧化沟工艺类型和特点及它们在污水处理中的应用现状。 关键词:氧化沟;污水处理;工艺;应用 在污水处理技术中，生物技术占有极其重要的地位，至今人们已开发了多种生物处理技术和工艺，其中氧化沟就是重要的处理技术之一。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。1954年荷兰建成了世界上第一座氧化沟污水处理厂。自20。随着我国城镇化进程的推进，氧化沟工艺以其显著的优势成为了中小城市污水处理厂的首选工艺。由于其流程简洁、运行稳定、运行方式灵活、管理方便、处理费用低，所以在我国引进、新建的污水处理工艺中，运用最多的是氧化沟技术。 1 氧化沟工艺 1. 1 工艺原理 氧化沟是活性污泥处理工艺的一种变形工艺, 一般不设初沉池, 且通常采用延时曝气。其曝气池呈封闭的环形沟渠形, 池体狭长, 曝气装置多采用表面曝气器, 污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循环流动。 1. 2 系统构成 氧化沟系统的基本构成包括: 氧化沟池体, 曝气设备, 进、出水装置, 导流和混合装置及附属构筑物。 1. 3 技术特征 氧化沟工艺与一般的活性污泥法工艺相比有其独特的技术性能特征，主要表现在以下几方面：①氧化沟兼具完全混合和推流的特征。在长期内呈现完全混合特征，而在短期内则呈现推流特征，这种独特的反应器水流特征有利于克服短流
现象和提高氧化沟的缓冲能力；②氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度。由于曝气设备的定位分区布置，使沟内沿水流方向存在明显的溶解氧浓度梯度，使沟内同时具有好氧区和缺氧区，呈现出好氧区和缺氧区的交替变化，从而实现了脱氮除磷；③氧化沟具有高能区和低能区两个能量区。在装置曝气设备附近处呈现高能区，有利于氧的转移和液体的充分混合；在环流的低能区，增加了污泥絮凝的机会，使污泥呈现出良好的悬浮状态；④曝气和推流混合的分离，提高了氧化沟运行的灵活性；水下推动器的使用，使曝气和推流混合分离开来。这些不仅解决了曝气设备很难同时满足曝气量控制和推流速度大小要求的矛盾，而且还大大增加了氧化沟的沟深，从而构造出了更好的脱氮除磷环境，提高了氧化沟的处理性能和运行的灵活性；⑤氧化沟的HRT和SRT均较长，一般情况下，HRT为8～40h，SRT为10～30d，而硝化菌的世代周期大于10d，因此，较长的污泥龄有利于硝化菌的繁殖和生存，使氨氮转化率高，去除效果好。 2 工程中常用的几种氧化沟及其应用 根据氧化沟的构造和运行特征, 以下介绍几种常用的、典型的氧化沟系统。 2. 1 Carrousel 氧化沟 2. 1. 1 Carrousel 氧化沟工艺原理 Carrousel 工艺为一个多沟串联系统, 由多沟串联氧化沟及二次沉淀池、污泥回流系统所组成，进水与活性污泥混合后在沟内不停的循环流动。装置采用表面机械曝气器, 每个沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区, 处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区, 混合液交替进行好氧和缺氧, 不仅提供了良好的生物脱氮条件, 而且有利于生物絮凝, 使活性污泥易于沉淀。Carrousel 工艺氧化沟系统在国内外得到了广泛应用。规模大小不等，从200m3/d到650000m3/d，BOD去除率达95%～99%，脱氮效果可达90%以上。
污水处理厂氧化沟设计计算
给水排水工程技术 毕业课程设计 乌鲁木齐市某地区排水工程 施工图预算 学年学期 班级 指导教师 姓名 学号 新疆学院 设备工程系
目录内容摘要 一、设计题目 二、设计任务书 三、污水处理厂的设计规模 四、污水处理程度的要求 五、设计内容 六、氧化沟的工艺流程图 七、设计计算 八、污水处理厂平面布置 九、污水处理厂高程计算 十、参考文献 十一、附图
内容摘要 本设计为策勒县污水处理厂工程工艺设计，污水处理厂规模为30240 m3,污水主要来源为生活污水和工业污水，主要采用氧化塘处理方法。污水处理厂处理后的出水达到污水综合排放标准（8978-96） 一、设计题目 新疆策勒县污水处理厂工艺设计 二、设计任务书 1、设计的任务和目的 毕业设计是一项重要的实践性教学环节，是培养学生应用所学专业理论知识解决工程实际问题、提高设计制图水平及使用各种技能资料能力的重要手段，通过毕业设计，使学生了解和熟悉排水工程设计的一般原则、步骤和方法；掌握污水处理厂的设计计算方法及设计说明、计算书的编制方法、施工图的绘制方法。 2、设计简介 本设计为给水排水工程技术专业专科毕业设计，是大学三年教学计划规定的最后一个实践性环节。本设计题目为策勒县污水处理厂工艺设计。在指导老师的指导下，在规定的时间内进行城市污水处理厂的设计。 3、设计内容 （1）、处理工艺流程选择 （2）、污水处理构筑物的设计 （3）、污水处理工艺施工图初步设计的绘制 4、设计依据 本设计根据给水排水工程技术专业毕业设计任务指导书、《给水排水设计手册》（第五册）、《水处理手册》《水处理设计手册》《给水排水设计手册（第二版）第1册》《给水排水常用数据手册（第二版）》《水处理工程技术》《给水排水设计手册》（第11册）《排水工程（第二版）》（下册）等进行设计。 设计原始资料
卡鲁塞尔氧化沟和奥贝尔氧化沟的区别
卡鲁塞尔氧化沟和奥贝尔氧化沟的区别 解决时间：2011-7-2 19:06 |提问者：458553122 最佳答案 我把它们简单的原理和特点给你，自己去对比吧！寻找它们的相似和区别之处！要是有水处理工程方面的书可以看看，或是看看给排水设计手册，氧化沟部分！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。 Carrousel氧化沟处理污水的原理 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的浓度增加到大约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，氨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
氧化沟
1. 前言 氧化沟（oxidation ditch）又名连续循环曝气池（Continuous 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年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。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、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[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（Carrousel）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。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，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Carrousel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Carrousel 2000系统（见图1），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 2000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，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气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[4~6]。 Carrousel 2000系统平面结构图 点击此处查看全部新闻图片 3. Carrousel氧化沟的机理 3.1 Carrousel氧化沟处理污水的原理 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的浓度增加到大约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，氨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[7]。 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[8]。 综合采用该工艺的昆明第一污水厂[9]、长沙市第二污水净化中心[10]及漯河市污水处理厂的运行效果可见：经过Carrousel 2000系统处理后，BOD、COD、SS的去除率均达到了90%以上，TN的去除率达到了80%，TP的去除率也达到了90%。
氧化沟工艺介绍
氧化沟工艺的介绍 摘要：近年来，在氧化沟中尝试使用各种综合曝气装置，即采用曝气器与水下混合器独立运行，将氧化沟中的水流循环混合作用与曝气传氧作用区分开来，使氧化沟中交替出现缺氧与好氧状态，已达到脱氮除磷目的，同时这种运行方式还能取得节能的效果。据报道，这种综合曝气系统已在国外得到应用，在国内也可尝试并推广采用这种综合曝气设备。 1 氧化沟工艺概述 1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数： 水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l； 沟内平均流速：0.3－0.5m/s 1.2 氧化沟的技术特点： 氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生
物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性： 1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟
氧化沟工艺设计计算及说明
氧化沟工艺设计计算书 1.项目概况 处理水量Q=5万m 3/d ；进水水质BOD 为150mg/L ；COD 为300 mg/L ；SS 为250mg/L ； L mg TN L mg N NH /30,/304==-+ 。处理要求出水达到国家一级(B)排放标准即 COD ≤60 mg/L ，BOD 5≤20 mg/L ，SS ≤20mg/L ，L mg TN L mg N NH /20,/84≤≤-+ 。 2. 方案对比 三种方案优缺点比较如下表： 本方案设计采用氧化沟，氧化沟分两座，每座处理水量Q=2.5万m3/d 。下面是氧化沟 工艺流程图。 氧化沟工艺流程图 3. 设计计算
3.1设计参数 总污泥龄：20d MLSS=4000mg/L MLVSS/MLSS=0.7 MLVSS=2800mg/L 污泥产率系数（VSS/BOD 5）Y=0.6kg /（kg.d ） 3.2 工艺计算 (1)好氧区容积计算 出水中VSS=0.7SS=0.7×20=14mg/L VSS 所需BOD=1.42×14（排放污泥中VSS 所需得BOD 通常为VSS 的1.42倍） 出水悬浮固体BOD 5=0.7×20×1.42×（1-e -0.23× 5）=13.6 mg/ L 出水中溶解性Se=BOD 5＝20-13.6 mg/ L=6.4mg/L %.795%100150 .4 61505=?-= 去除率BOD 好氧区容积：内源代谢系数Kd=0.05 35.77467 .04000)2005.01() 4.6150(25000206.0)1()(m X c Kd c Se So YQ V V =???+-???=+-= θθ好氧 停留时间 h h Q V t 7.442425000 7746.5 =?==好氧 校核： )/(17.05 .77467.0400025000)4.6150()(5d kgMLVSS kgBOD V X Se So Q M F V ?=???--=好氧 满足脱氮除磷的要求。 硝化校核：硝化菌比增长速率 105.020 1 1 -== = d c n θμ n f 为硝化菌在活性污泥中所占比例，原污水中BOD 5/TKN=150/30=5，此时对应n f =0.054 N kgNH kgVSS Y n -=+ 4/1.0（硝化菌产率系数） n q 为单位质量的硝化菌降解N NH -+ 4 的速率：5.01 .005 .0== =n n n Y q μ 实际硝化速率1 027.05.0054.0-=?=?=d q f r n n n
A2O工艺、氧化沟 、SBR工艺、CAST工艺优缺点
A2/O工艺、氧化沟、A/O工艺、SBR工艺、CAST工艺 一、A2/O工艺 1.基本原理 A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。 2. A2/O工艺特点： （1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。 （2）污泥沉降性能好。 （3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 （4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO 和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。 （5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 （6）在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。 （7）污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。 3.A2/O工艺的缺点 ·反应池容积比A/O脱氮工艺还要大； ·污泥内回流量大，能耗较高； ·用于中小型污水厂费用偏高； ·沼气回收利用经济效益差； ·污泥渗出液需化学除磷。 二、氧化沟 1氧化沟技术 氧化沟（oxidation ditch）又名连续循环曝气池（Continuous 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年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰首次投入使用以来。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［1］。至今，氧化沟技术己经历了半个多世纪的 发展，在构造形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新，出现了种类繁多、各具特色的氧化沟［2］。 从运行方式角度考虑，氧化沟技术发展主要有两方面：一方面是按时间顺序安排为主对污水进行处理；另一方面是按空间顺序安
氧化沟工艺特点
1.2氧化沟的特点 1.2.1氧化沟的工艺特点[2] （1）简化了预处理氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法厂，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可不设初沉池，污泥不需要进行厌氧消化。 （2）占地面积少因为在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有时还省略了二沉池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小。 （3）具有推流式流态的特征氧化沟具有推流特性，使得溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以取得较好的脱氮除磷效果。 （4）简化了工艺将氧化沟和二沉池合建为一体式氧化沟，以及近年来发展的交替工作的氧化沟，可不用二沉池，从而使处理流程更为简化。 1.2.2 氧化沟的技术特点[3] （1）构造形式的多样性氧化沟沟的基本形式呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样。沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状，可以是单沟或多沟，多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠（如奥贝尔氧化沟），也可以是互相平行、尺寸相同的一组沟渠（如三沟式氧化沟），有与二沉池分建的氧化沟，也有合建的氧化沟。 （2）氧化沟的曝气设备的多样性常用的曝气装置有转刷、转盘和微孔曝气等。 （3）曝气强度的可调节形氧化沟的曝气强度可以调节，其一式通过出水溢流堰调节堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，改变氧量已适应运行的需要。淹没深度的变化对于曝气设备的推动力也会产生影响，从而也可对水的流速起一定的调节作用。其二式通过曝气器的转速进行调节，从而可以调整曝气强度和推动力。 2各类型氧化沟特点 2.1卡鲁塞尔（Carroussel）氧化沟
改良型氧化沟设计计算
3.5改良型氧化沟 3.5.1改良型氧化沟的设计说明 氧化沟是活性污泥法的改良和发展，曝气池呈封闭渠道形，污水和活性污泥循环水流的作用下混合接触，完成有机物的净化过程，又称循环曝气池。氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式整体为完全混合状态，同时具有这两种混合方式的某些特点［16］。在氧化沟中，污水和活性污泥的混合液在外加动力的作用下，不停的循环流动，有机物在微生物的作用下得到降解。该工艺对水温、水质和水量的变化有较强的适应性，污泥龄长、剩余污泥少。对于城市污水，氧化沟系统通常的预处理采用粗细格栅和沉淀池，一般不设初沉池。混合液在沟内的循环速度为0.25～0.35m/s，以确保混合液呈悬浮状态。氧化沟污泥回流比采用60%～200%，涉及污泥浓度为1500～5000mg MLSS/L,氧化沟中的氧转移效率为1.5～2.1kg/(kw·h)［4］。 氧化沟工艺的重要设计参数及相应取值如下： 1、厌氧池的水力停留时间为0.5~1.0h。 2、氧化沟的设计泥龄范围为4～48d,通常的泥龄取值为10～30d；氧化沟常用的设计有机负荷取值为0.16～0.35 BOD5kg/(m3·d)；污泥负荷为0.03～0.10 BOD5kg/(kgMLSS·d)。 3、对于城市污水，水力停留时间采用的数值为6～30h.。 4、进水和回流污泥点宜设在缺氧区首端，出水点宜设在充氧器后的好氧区。氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关，当采用转刷、转碟时，宜为0.5m；当采用竖轴表曝机时，宜为0.6～0.8m，其设备平台宜高出设计水面0.8～1.2m。 5、氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关，宜采用 3.5～4.5m。 6、根据氧化沟渠宽度，弯道处可设置一道或多道导流墙；氧化沟的隔流墙和导流墙宜高出设计水位0.2～0.3m。 7、氧化沟内的平均流速宜大于0.25m/s，混合液在渠内流v=0.4～0.5m/s. 本设计中选用改良型氧化沟工艺，按近期规模2.0万m3/d建成，远期再扩建，设计中取两座改良型氧化沟，则每座的设计流量为10000 m3/d。 3.5.2厌氧池的设计计算 水力停留时间：T=2h
A2C氧化沟的脱氮除磷工艺设计
A2C氧化沟的脱氮除磷工艺设计 摘要:对A2/C氧化沟应用于城市污水处理的工艺流程及说明、池体构造、工艺计算方法进行了描述,并结合实际工程进行工艺设计。 关键词:A2/C氧化沟除磷脱氮工艺设计 1 前言 在城市污水脱氮除磷处理工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件,但是在实施过程中由于所需的构筑物多、污泥回流量大,从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。A2 /C(卡鲁塞尔)氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成,各部分用隔墙分开自成体系,但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性,把好氧区和缺氧区有机结合起来,实现无动力回流,节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。 2 工艺流程及说明 A2/C氧化沟的平面布置如下图所示。 城市生活污水与二沉池回流污泥在A2/C氧化沟内设置的圆形混合井进行充分混合后进入厌氧区Ⅰ。该区分为3格,每格都设有水下搅拌器,以防止污泥沉淀。经厌氧反应后的混合液进入缺氧区Ⅱ,并与由氧化沟Ⅲ经回流通道Ⅳ进入缺氧区的回流液充分混合,进行反硝化脱氮和除磷反应。缺氧区Ⅱ的中间部位设导流隔墙,并在适当位置安装水下搅拌器,使该区具有良好的混合与循环条件。经厌氧、缺氧反应后的混合液流入氧化沟Ⅲ进行氧化、硝化、反硝化反应,氧化沟Ⅲ的充氧机械采用倒伞形曝气叶轮,可根据池内DO测定仪控制调节堰出水、改变曝气叶轮浸水深度以达到调节供氧的目的。处理后的水经排出口Ⅴ进入二沉池沉淀,其出水中氨氮含量≤15mg/L,磷含量≤1.0mg/L,可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中一级标准的B标准。 3 工艺设计 A2/C(卡鲁塞尔)氧化沟主要由3部分构成,即厌氧区Ⅰ、缺氧区Ⅱ、氧化沟区Ⅲ。其工作原理、计算方法、设计参数、容积大小等因素的确定是设计中要解决的主要问题。
氧化沟处理工艺说明
氧化沟污水处理说明 系统简介 污水处理厂根据实际达标排放的要求，进行选择不同的处理工艺。从实际情况来看，很多中型污水处厂大多采用氧化沟工艺。对污水处理达标排放的标准有一级B标、一级A标。其排放参数如下 一级A标 一级B标 以上参数都是生活污水处理厂常规达标排放的主要参数之一，由此，根据这些参数选择相对应的工艺模式，这里集中说明氧化沟处理的工艺的一些重要部分第一节工艺流程说明 污水处理工艺：推荐采用改良型Orbal 氧化沟工艺污泥处理工艺：推荐采用污泥机械浓缩脱水工艺。流程说明： （1）预处理（包括粗格栅池、提升泵房、细格栅池及旋流沉砂池）污水通过进水管导入粗格栅池，进入污水泵站，经提升后进入细格栅池，然后流入旋流沉砂池。粗格栅池内安装机械粗格栅，污水中的较大的杂物，如树枝、塑料袋等在此处得以去除，且能够起到保护下阶段设备的作用。机械格栅的工作根据粗格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设置定时自动控制和手动控制。进水泵站内安装潜水泵，将污水提升至细格栅池，潜水泵的工作依据泵站内的水位而设定的程序实现自动控制。细格栅池内细格栅，污水中较细的杂物在此得以去除，细格栅的工作根据细格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设置定时自动控制和手动控制。污水沿切线方向进入旋流沉砂池，旋流沉砂池通过机械搅拌产生水力涡流，使泥砂、陶粒和有机物分离以达到除砂的目的，气提抽砂与砂水分离机联动工作，将污水中砂粒分离出来。预处理阶段产生的杂物，陶粒、砂粒等，可以定期运至垃圾填埋场另行处理。
（2）生物处理（包括改良型氧化沟及紫外消毒池） 自旋流沉砂池出来的污水经计量后进入改良型氧化沟，在改良型氧化沟进水端与来自污泥泵的回流污泥在较小的空间内水力混合，然后经过过水孔，进入到改良型氧化沟的预反应区，经过厌氧处理去除一定的CODcr和BOD5，最主要是污染物较高的原水与预反应区内的微生物混和后，对预反应区内的微生物起到一定的生物选择作用，抑制了丝状菌的生长繁殖，防止污泥膨胀；污水经过预反应区后，进入主反应区，主反应区内采用微孔曝气器进行曝气，在此过程中进行脱氮除磷；改良型氧化沟的出水进入紫外消毒池，进行紫外线消毒，消毒后一部分作为生产用水进行滤带反冲洗，其余可就近排入中河较为合适。今后可根据城市发展情况考虑其他回用用途，节约水资源。 （5）污泥处理 为了保持改良型氧化沟中污泥浓度不变, 过多的污泥必须要排走。剩余污泥由污泥泵转送到脱水机房。在脱水机房，首先由螺杆泵将剩余污泥经与絮凝剂混合，再把它们送入带预脱水的带式脱水机脱水。干滤饼的干固含量可望达到20%以上。脱水后污泥的最终外运处置。 工艺流程框图如图：
氧化沟计算
3.3.3 carrousel 氧化沟 假设沉砂池出水BOD =200mg/L ，氧化沟出水BOD =20mg/L 。 图6 氧化沟计算图 （1）氧化沟所需容积V 设污泥负荷N S =0.06kgBOD 5/(kgMLSS·d) 污泥回流比R =100%，污泥回流浓度X R =6000mg/L （6kg/m 3） 混合液污泥浓度 ()2006000100%3100/11100%R ss X R X mg l R +?+?===++ 氧化沟所需容积 30()60000(20020)58065()0.063100e s Q L L V m N X -?-= ==? （2）氧化沟平面尺寸的确定 设池数为两个，则每个池子的容积V 0为： V=V/2=0.5×58065=29032(m 3) 设池宽w =13m ，池深h =4.5m ，超高h 1=0.5m （采用曝气转碟曝气），则池长为 220329032313 4.53313132()4413 4.5V w h l w m wh ππ--??=+=+?=?? 所以氧化沟的工艺尺寸为：132m （长）×52m （宽）×5m （高）×2（池数） （3）校核
氧化沟有效容积： ()'23643328926()V l w wh w h m π??=-+=?? BOD-SS 负荷： 05()600001800.06kgBOD /(kgMLSS 580653100e s Q L L N VX -?===? =0.06kgBOD 5/(kgMLSS·d)（在0.03~0.15范围之间） 容积负荷： 3 30560000200100.21/()58065V QL N kgBOD m d V -??=== （在0.2~0.4 范围之间） 水力停留时间： 24245806523.2()60000V T h Q ?===（在10~48小时之间） 污泥回流比： 3100200 1.060003100R X ss R X X --===--（在50%~100%之间） 污泥龄： 58065310015()20060000C VX t d ss Q ?===??（在10~20天去除BOD 并消化） （4）曝气设备必要需氧量（SOR ） 设去除1kgBOD 需氧2kg ，则每天实际需氧量 AOR=L r ×Q ×2=（200-20）×10-3×60000×2=21600kg/d 标准条件下必须的供氧量（SOR ） ()2076011.024()24sw t S A AOR C SOR C C p αβ-=??- 2020216008.8476011210(/)1.0240.93(0.978.84 1.5)76024kg h -?=??=???- C SW =8.84mg/L ，C S =8.84mg/L （假设水温为20℃），C A =1.5mg/L ； α、β—修正系数，利用延时曝气法α=0.93，β=0.97；
污水处理氧化沟工艺
污水处理氧化沟工艺 氧化沟(ox idat ion ditch) 又名连续循环曝气池(Con t inuou s loop reacto r) , 是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺自投入使用以来。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: 帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟、奥尔伯氧化沟、T 型氧化沟、DE 型氧化沟和一体化氧化沟。 氧化沟是由荷兰卫生工程研究所在上世纪50年代研制开发的废水生物处理技术, 是活性污泥法的一种改型, 属延时曝气的一种特殊形式。其基本特征是曝气池呈封闭、环状跑道式, 池体狭长, 池深较浅, 在沟槽中设有表面曝气装置。废水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作不停地循环流动, 完成对废水的硝化与反硝化处理。生物氧化沟兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特点。在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。氧化沟在空间上形成了好氧区、缺氧区和厌氧区, 具有良好的脱氮功能。 最早的氧化沟为20 世纪50 年代开发的帕斯韦尔(Pasveer) 氧化沟, 在沟道转弯处采用竖轴表面曝气器, 在一侧沟道上设有横轴转刷曝气器, 取得曝气与搅拌两个作用, 二沉池与之分建; 1960 年, 一种结构更为紧凑的奥贝尔(O rbal) 氧化沟在南非被开发和使用, 后被Envirex 收购, 成为美国USFilter 公司的一项专利; 20 世纪60 年代荷兰DHV 公司开发了使用广泛的Car rou sel 氧化沟, 除了能获得较高的BOD5 去除效率, 同时还能达到部分脱氮除磷的目的; 80 年代初, 美国开发了将二次沉淀池设置在氧化沟中的合建式氧化沟——BM TS 型, 并发展成现在所说的一体化氧化沟; 此外, 还有目前常用的多沟交替式氧化沟(双沟DE、三沟T 型) 等等, 形成了颇为庞大的氧化沟家族。 氧化沟工艺概述 1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数： 水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l； 沟内平均流速：0.3－0.5m/s
氧化沟工艺设计计算
氧化沟工艺设计计算 Revised by Jack on December 14,2020
1 概述 设计任务和依据 设计题目 20万m3/d生活污水氧化沟处理工艺设计。 设计任务 本设计方案是对某地生活污水的处理工艺，处理能力为200000m3/d，内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算。完成总平面布置图、主要构筑物的平面图和剖面图。 设计依据 （1）《中华人民共和国环境保护法》（2014） （2）《污水综合排放标准》（GB8978－2002） （3）《生活杂用水水质标准》（—89） （4）《给水排水设计手册1-10》 （5）《水污染防治法》 设计要求 （1）通过调查研究并收集相关资料经过技术与经济分析，做到技术可行、经济合理。必须考虑安全运行的条件，确保污水厂处理后达到排放要求。同时注意污水处理厂内的环境卫生，尽量美观。设计原则还包括：基础数据可靠；厂址选择合理；工艺先进实用；避免二次污染；运行管理方便。选择合理的设计方案。 （2）完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水处理工程设计的主要原始资料；污水水量的计算、污泥处理程度计算；污水泵站设计；污水污泥处理单元构
筑物的详细设计计算；设计方案对比论证；厂区总平面布置说明等。设计说明书要求内容完整，计算正确文理通顺。 （3）毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确清晰，符合工程制图要求。 设计参数 某地生活污水200000m3/d，其总变化系数为，排水采用分流制。 表1-1 设计要求 项目进水水质(mg/L) 出水水质(mg/L) BOD5 COD SS TN TP 260 400 380 50 8 30 100 30 25 3 2 设计计算 格栅 设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成，在污水处理系统（包括水泵）前，均须设置格栅，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。 格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅 （50~100mm），中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。
卡鲁塞尔氧化沟毕业设计
目录 摘要 (1) Abstract (1) 1.前言 (1) 2.设计总则 (1) 2.1设计原则 (1) 2.2 设计依据 (1) 2.3设计的主要内容和范围 (1) 2.4 污水处理各工艺比较 (1) 2.5方案论证 (1) 2.5方案论证 (1) 2.6设计资料 (1) 2.7工艺流程 (1) 3.污水处理构筑物设计计算 (1) 3.1格栅设计说明及计算 (1) 3.2集水池设计说明及计算 (1) 3.3平流式沉砂池设计说明及计算 (1) 3.4卡鲁塞尔氧化沟的设计说明及计算 (1) 3.5二沉池设计说明及计算 (1) 3.6 接触消毒池设计说明及计算 (1) 4.污泥处理设备 (1) 4.1污泥浓缩池设计说明及计算 (1) 5.污水处理厂的布置 (1) 5.1污水处理厂的平面布置 (1) 5.2污水处理厂的高程布置 (1) 6.工程预算投资 (1) 6.1一次性投资 (1) 6.2运行费用 (1) 结论 (1) 总结与体会 (1) 致谢 (1) 参考文献 (1) 摘要
这次设计项目是重庆市大足工业园区污水处理工程设计。 设计废水处理规模为日处理能力30000m3/d，通过设计以卡鲁塞尔氧化沟工艺为处理核心的污水处理厂，设计处理后出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，对卡鲁塞尔氧化沟工艺的特点、处理效果、使用范围及优缺点进行探讨，对污水处理厂的组成、构造及工艺流程等要素进行设计，对构筑物、建筑物进行尺寸计算及方位布置。在设计中将进行方案论证、各主要构筑物及附属建筑物的设计计算、设备的选型、相关工程图纸的绘制等相关工作，最终完成本次设计。 关键词：污水处理卡鲁塞尔氧化沟 Abstract The project is wastewater treatment engineering design of Chongqing Dazu industrial park . With the design of the sewage treatment plant which treat Carrousel oxidation ditch process as the core of it,I will investigate the feature,treatment effect,range of usage and advantage and advantage of the crafts,calculate and arrange the structures and buildings. The scale of wastewater treatment for daily processing capacity of 30000 m3/d. the designed water is expected to reach
(完整版)氧化沟工艺及其特点
氧化沟工艺 1 氧化沟工艺概述 1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数：水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l； 沟内平均流速：0.3－0.5m/s 1.2 氧化沟的技术特点： 氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性： 1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 2) 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说又是完全混合的，而液体流动却保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化－反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。