卡魯塞爾氧化溝
卡(ka)魯(lu)塞爾(Carrousel)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)使(shi)用定向控制的(de)(de)(de)曝氣和(he)攪動裝置,向混(hun)(hun)合液傳遞水平(ping)(ping)速度(du)(du),從而(er)使(shi)被攪動的(de)(de)(de)混(hun)(hun)合液在(zai)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)閉合渠(qu)道內循(xun)環流動。因(yin)此氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)具有特殊(shu)的(de)(de)(de)水力學流態,既有完(wan)全混(hun)(hun)合式反應器(qi)(qi)的(de)(de)(de)特點,又(you)有推流式反應器(qi)(qi)的(de)(de)(de)特點,溝(gou)內存在(zai)明顯的(de)(de)(de)溶解氧(yang)(yang)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。氧(yang)(yang)化(hua)(hua)溝(gou)斷面(mian)為矩形(xing)(xing)或梯形(xing)(xing),平(ping)(ping)面(mian)形(xing)(xing)狀多為橢圓形(xing)(xing),溝(gou)內水深(shen)(shen)一(yi)般為2.5~4.5m,寬深(shen)(shen)比為2:1,亦有水深(shen)(shen)達7m的(de)(de)(de),溝(gou)中水流平(ping)(ping)均速度(du)(du)為0.3m/s。
Carrousel氧化溝處理污水的原理
最初的普通Carrousel氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進入氧化溝系統。表面曝氣機使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約2~3mg/L。在這種充分摻氧的條件下,微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD;同時,氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽,此時,混合液處于有氧狀態。在曝氣機下游,水流由曝氣區的湍流狀態變成之后的平流狀態,水流維持在最小流速,保證活性污泥處于懸浮狀態(平均流速>0.3m/s)。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧,直到DO值降為零,混合液呈缺氧狀態。經過缺氧區的反硝化作用,混合液進入有氧區,完成一次循環。該系統中,BOD降解是一個連續過程,硝化作用和反硝化作用發生在同一池中。由于結構的限制,這種氧化溝雖然可以有效的去處BOD,但除磷脫氮的能力有限。
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為(wei)了(le)取得更好的(de)(de)除(chu)(chu)磷(lin)脫(tuo)氮(dan)的(de)(de)效果(guo),Carrousel 2000系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)在(zai)(zai)普(pu)通Carrousel氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)溝前增加了(le)一(yi)個厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu)和絕(jue)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)(又稱(cheng)前反硝化(hua)(hua)(hua)(hua)區(qu))。全部(bu)回流污(wu)泥(ni)和10-30%的(de)(de)污(wu)水進入厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu),可(ke)將(jiang)回流污(wu)泥(ni)中的(de)(de)殘留硝酸(suan)氮(dan)在(zai)(zai)缺氧(yang)(yang)(yang)和10-30%碳源條件(jian)下完(wan)(wan)成(cheng)反硝化(hua)(hua)(hua)(hua),為(wei)以后的(de)(de)絕(jue)氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)創造絕(jue)氧(yang)(yang)(yang)條件(jian)。同(tong)時,厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu)中的(de)(de)兼性細菌將(jiang)可(ke)溶性BOD轉化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)VFA,聚磷(lin)菌獲得VFA將(jiang)其同(tong)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)PHB,所需能量來源于聚磷(lin)的(de)(de)水解并(bing)導致磷(lin)酸(suan)鹽的(de)(de)釋放。厭氧(yang)(yang)(yang)區(qu)出水進入內部(bu)安裝有攪拌(ban)器的(de)(de)絕(jue)氧(yang)(yang)(yang)區(qu),所謂絕(jue)氧(yang)(yang)(yang)就是池(chi)(chi)內混合液(ye)既(ji)無(wu)分(fen)子氧(yang)(yang)(yang),也(ye)無(wu)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物氧(yang)(yang)(yang)(硝酸(suan)根), 在(zai)(zai)此絕(jue)氧(yang)(yang)(yang)環(huan)(huan)境下,70-90%的(de)(de)污(wu)水可(ke)提(ti)供足夠的(de)(de)碳源,使聚磷(lin)菌能充分(fen)釋磷(lin)。絕(jue)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)后接普(pu)通Carrousel氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)溝系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong),進一(yi)步(bu)完(wan)(wan)成(cheng)去除(chu)(chu)BOD、脫(tuo)氮(dan)和除(chu)(chu)磷(lin)。最后,混合液(ye)在(zai)(zai)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)溝富(fu)氧(yang)(yang)(yang)區(qu)排出,在(zai)(zai)富(fu)氧(yang)(yang)(yang)環(huan)(huan)境下聚磷(lin)菌過量吸磷(lin),將(jiang)磷(lin)從(cong)水中轉移到污(wu)泥(ni)中,隨剩余污(wu)泥(ni)排出系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)。這樣(yang),在(zai)(zai)Carrousel 2000系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)內,較好的(de)(de)同(tong)時完(wan)(wan)成(cheng)了(le)去除(chu)(chu)BOD、COD和脫(tuo)氮(dan)除(chu)(chu)磷(lin)
Carrousel氧化溝除磷脫氮的影響因素
影響Carrousel氧化溝除磷的因素主要是污泥齡、硝酸鹽濃度及基質濃度。研究表明,當總污泥齡為8~10d時活性污泥中的最大磷含量為其干污泥量的4%,為異養菌體質量的11%,但當污泥齡超過15d時污泥中最大含磷量明顯下降,反而達不到最大除磷效果。因此,一味延長污泥齡(例如20d、25d、30d)是沒有必要的,宜在8~15d范圍內選用。同時,高硝酸鹽濃度和低基質濃度不利于除磷過程。
影響Carrousel氧化溝脫氮的主要因素是DO、硝酸鹽濃度及碳源濃度。研究表明,氧化溝內存在溶解氧濃度梯度即好氧區DO達到3~3.5mg/L,缺氧區DO達到0~0.5mg/L是發生硝化反應及反硝化反應的前提條件。同時,充足的碳源及較高的C/N比有利于脫氮的完成。

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