卡鲁塞尔氧化沟工程实例应用
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摘要：本论文主要是对卡鲁赛尔氧化沟的工艺运行和调试进行探讨，通过对调试期各参数的控制成功进行污泥驯化，并进入下一步运行。从氧化沟运行结果来看， 氧化沟对有机物的去除和脱氮除磷效果较好。
关键词：卡鲁赛尔氧化沟 ;调试运行; 参数控制
Abstract: this thesis mainly is to carew self oxidation ditch process running and debugging are discussed, through the control of the various parameters during commissioning period of success of sludge domestication, and enter the next operation. From the point of oxidation ditch running result, oxidation ditch on organic matter removal and denitrification and phosphorus removal effect is good.
Keywords: carew self oxidation ditch; Test and operation; Parameter control
中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
前言
Carrousel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制。它的研制目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。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， BOD5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％。[1 ]
1工程概述
1.1污水厂设计进出水水质
污水厂出水水质按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)的一级A标准执行：
该厂进出水水质及处理效率见下表：
1.2污水厂工艺流程
由市政总排水干管送来的污水一部分进入污水厂内低区提升泵房前粗格栅井经粗格栅拦截水中大块漂浮物后由潜水泵提升至细格栅井，污水经细格栅拦截进一步去除污水中细小悬浮物，再经沉砂池沉砂，分离并去除污水中砂粒。经上述预处理后的污水和回流污泥一起进入泥水分配井，进行泥水的均匀分配及混合，经配水后分别进入氧化沟，通过生化方法对污水进行处理。生化处理过的污水经配水井流入二沉池，进行固液分离。二沉池分离出来的上清液经二次提升泵房提升流入混合反应及活性砂滤池进行深度处理，滤池出水进入紫外二氧化氯消毒系统，消毒后的污水达标排放。
二沉池沉淀的污泥大部分回流至氧化沟，少部分以剩余污泥形式由污泥泵送至污泥浓缩脱水间，经机械浓缩、脱水后形成含水率约80%的泥饼，装车外运至潘集垃圾填埋场，实现污泥的最终妥善处置。
经消毒后的污水平时可重力排放至受纳水体。
整体工艺流程图
2 污水厂调试
2.1污泥驯化培养
采用间歇培养的方法。将曝气池注满污水，停止进水，开始曝气。闷曝2～3d后，停止曝气，静沉1h，排走部分上清液（约为1/3左右即可），然后进入部分新鲜污水。以后，循环进行曝气静沉，但每次进水量应该比上次有所增加，每次闷曝时间应有所缩短。采用该种方法，在温度合适的情况下（15～25),经过25d左右即可使曝气池中的MLSS超过2000mg/l,此时可停止闷曝，开始连续进水连续曝气，并开始污泥回流，最初污泥回流不要太大，随着MLSS的升高（约4000左右），逐渐将回流比增至设计值。
2.2调试的控制条件
2.2.1污泥负荷( F/M)
启动初期, 污泥负荷( F/M) 逐渐增加, 首次进水约为正常F/M的30%, 监测水质, 无异常现象时, 逐渐增加F/M, 每天增加约10%, 大约10 d 增加至正常F/M。正常运行之后, 工程控制F/M为0.09kgBOD5/(kgMLVSS·d)左右, 且BOD5/TP 约为55, 满足脱氮除磷的要求[2,3]。
2.2.2溶解氧(DO)
曝气量非常关键, 在启动初期, 由于曝气量过大, 溶解氧高达6～8 mg/L, 出现大量气泡, 二沉池出现污泥上浮, 水质出现异常, 原因可能是反硝化反应会转移到二沉池中进行, 由于反硝化产生N2 在上升过程中携带剩余污泥造成污泥上浮; 调低曝气量保持溶解氧在3～4 mg/L 后, 情况明显好转。运行期间, 控制氧化沟好氧段溶解氧为2～4 mg/L, 厌氧段DO
2.2.3回流比。
在运行期间, 回流比控制在50%～100%, 剩余污泥回流至回流污泥硝化池, 既保证了生化系统中的微生物浓度, 又能消除回流液中硝酸盐对厌氧释放磷的影响。在运行期间, 回流比控制在76%～100%, 剩余污泥回流至回流污泥硝化池, 既保证了生化系统中的微生物浓度, 又能消除回流液中硝酸盐对厌氧释放磷的影响。
2.2.4污泥浓度(MLSS)
一般来说, 氧化沟中污泥浓度越高其处理效果越好, 单独设置的氧化沟系统的污泥浓度可在4 000 mg/L 左右甚至以上[8]。在本厂的运行过程中,通过调节污泥回流比, 控制污泥浓度, 维持MLSS 在3500mg/L 左右。
2.2.5 泥龄
由于硝化菌的世代时间较长, 需要保证足够长的污泥龄, 使硝化菌良好生长。本厂设计泥龄为17d,实际运行中泥龄为25 d, 符合理论要求。
2.3启动期间和运行期间结果分析
污水厂启动初期和运行正常后的有机物（COD）、氨氮NH＋4- N)和总磷的去除情况，见下图：
2.3.1 调试期间结果分析
调试期间，由图1、3、5 可以看出，卡鲁塞尔2000氧化沟工艺，启动调试期相对较短，在温度适宜的条件下，一般二十天到一个月之间就能正常运行。但在温度比较低的冬天，调试时期会较长，因为在低温条件下不利于活性污泥的培养与驯化，据研究，温度在150C～250C之间利于工艺的快速正常运行。该厂调试期选择在三月到四月份，此时温度比较适宜，工艺能够尽快的运行且对污水的处理效果较好。
在调试初期，有机物（COD)出水值一般在100mg/l，刚开始时可以达到200mg/l，表明其处理效果很差；但在调试期的中期，出水水质的有机物含量明显下降，表明其已具有初步的处理能力，在后期，其出水水质有机物含量已经接近达到规范要求。在第九次测试试验，也就是在工艺运行20天左右的时候，其处理能力已经达到要求，这是因为在合适的温度下，工艺能够很快的正常运行，经测验，此时的污泥浓度已经达到2000mg/l以上。从图 3 可以看出，在调试期间，氨氮的出水值很不稳定。在测验第九次，即调试20天前，出水氨氮毫无规律可言，一般集中在10mg/l～45mg/l，有时还会出现出水氨氮高于进水氨氮的情况。这种结果的出现，分析如下：出水氨氮与曝气量的大小密切相关，当曝气量过大时（约在两周的时候），微生物进入内源呼吸期，污泥部分解体死亡，这时，微生物自身体内氨氮释放，导致出水氨氮高于进水值。此时，应该减小曝气量，适当回流污泥，创造活性污泥较适宜的环境。在调试初中期，总磷的去除效果一直不好，约在20%左右，调试后期有所改善并趋于稳定，基本达到要求。
由图2、4、6 可以看出，卡鲁塞尔氧化沟工艺正常启动后具有很强的耐冲击负荷能力。尽管进水水质变化幅度较大，但出水水质相当稳定，完全符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)的一级A标准（在此之前，该厂按二级标准执行）。在运行期，总磷的去除也较稳定，与调试期间相比，处理效果高出很多，去除效果能稳定在80%～90%之间。
总结和建议
从氧化沟调试和运行结果来看， 氧化沟对去除有机物和脱氮除磷效果较好。
尽管氧化沟工艺是一种较成熟的工艺，但还有许多问题以待探究。在今后的工作中，以下几点尚需关注：
近一步研究一些参数（例如，PH、温度、水力停留时间等）对氧化沟工艺脱氮除磷的影响。
在氧化沟调试的过程中，还没有一套较科学的调试技术，多是以经验为主，下一步需要研究出一套以理论为基础，以适应实际调试变化情况为目的的调试技术。
在调试期，生物除磷效果不是很理想，应结合实际的运行情况，找出一条可行的可提高调试期除磷的合理的技术。
参考文献
[1]白晓慧，王宝贞一种新型的Carrousel氧化沟[J].给水排水，1999，25(3):27一29.
[2]J W Mulder，M C M Van Loosdrecht，C Hellinga et al.Full scale application of the Sharon Process for treatment of reject water of digested sludge dewatering [J].Water Science&Teehnology，2001，43(11):127一134.
[3]朱静平，柴立民.氧化沟工艺技术的发展[J].四川环境，2004，23(4):57一60.