卡魯塞爾氧化溝工藝的污水處理性能研究

【摘要】隨著我國(guó)生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，以及人口數(shù)量的日益增多，水體污染情況日趨嚴(yán)重，污水處理廠的處理標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提高，城市污水處理正面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)?？斎麪栄趸瘻瞎に囉捎谄錁?gòu)造簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便以及綜合成本較低等優(yōu)勢(shì)，受到了污水處理行業(yè)的普遍重視。本文針對(duì)卡魯塞爾氧化溝污水處理工藝進(jìn)行性能分析，并探討其在污水處理廠的應(yīng)用模式，以期對(duì)污水處理技術(shù)的進(jìn)步起到一定的參考和借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】卡魯塞爾；氧化溝；污水處理

氧化溝工藝是在活性污泥法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種改良方法，其除磷脫氮功能較傳統(tǒng)活性污泥法有了較大的提升，它最大的特點(diǎn)是曝氣池為封閉的溝渠，廢水和活性污泥的充分混合接觸后在溝渠中不斷循環(huán)流動(dòng)，起到了連續(xù)循環(huán)曝氣的效果。以往由于受到技術(shù)力量的限制，曝氣裝置動(dòng)力無法滿足需求，使池深及充氧能力受到限制，不得不通過增大面積的方式提高充氧效果，這導(dǎo)致采用此種方法的污水處理廠占地面積過大，土地成本和建設(shè)成本都相對(duì)較高，因而無法得到很好的推廣。但隨著機(jī)電技術(shù)的不斷發(fā)展和突破，曝氣裝置的改進(jìn)也得到了充分的技術(shù)支持，同時(shí)池形的設(shè)計(jì)業(yè)日趨合理，氧化溝工藝的推廣門檻已經(jīng)越來越低。

1、卡魯賽爾氧化溝

卡魯塞爾氧化溝由荷蘭DHV公司設(shè)計(jì)研發(fā)。其特點(diǎn)是在曝氣渠道端部設(shè)置表曝機(jī)，采用隔板將曝氣渠分隔組合，形成構(gòu)成連續(xù)渠道，這等同于增加了氧化溝的曝氣渠長(zhǎng)度。在表曝機(jī)的推動(dòng)作用下，水體不斷向前流動(dòng)，繞經(jīng)幾個(gè)曝氣區(qū)后經(jīng)堰口排出。從其設(shè)計(jì)原理可以發(fā)現(xiàn)，氧化溝中水體的流速對(duì)脫氮效果影響最大，因此，設(shè)計(jì)方案中曝氣渠的尺寸的合理性以及表曝機(jī)設(shè)計(jì)的科學(xué)性最為關(guān)鍵。一般情況下，通常會(huì)先建立水力模型，通過實(shí)驗(yàn)來確定方案中的合理參數(shù)?？斎麪栕钚滦吞?hào)為卡魯塞爾2000，其優(yōu)點(diǎn)是更合理的將厭氧/缺氧/好氧與氧化溝循環(huán)式曝氣渠結(jié)合起來，明顯提高了系統(tǒng)除磷脫氮的效果，而且增強(qiáng)了系統(tǒng)的可控性，而對(duì)于卡魯塞爾3000而言，它又在原先的系統(tǒng)之上增加了生物選擇區(qū)，提高了篩選菌種的效率，從而對(duì)污染物的去除率也起到了良好的促進(jìn)作用。

2、卡魯塞爾氧化溝工藝流程

污水進(jìn)入處理系統(tǒng)后，因水體攜帶了體積不等的懸浮物和漂浮物等雜質(zhì)，因此必須先經(jīng)過攔截和篩選，首先由粗格柵篩除較大的雜質(zhì)，在水體通過進(jìn)水泵房后，再由細(xì)格柵篩除較小雜質(zhì)，然后通過旋流沉砂池進(jìn)行沉淀去砂，完成污水處理的準(zhǔn)備工作。在水體進(jìn)入氧化溝后，通過厭氧、缺氧、曝氣等反應(yīng)，在微生物的硝化和反硝化作用下，將污水中有機(jī)污染物如氨氮、硝酸鹽氮等分解為co2、H2O、N2等物質(zhì)，然后污泥混合液進(jìn)入二沉池，經(jīng)沉淀分離并消毒后，清水達(dá)標(biāo)排放。二沉池的污泥回流至厭氧區(qū)，剩余污泥進(jìn)入污泥池，由泵提升進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。剩余污泥經(jīng)機(jī)械濃縮、脫水，其上清液返回污水處理系統(tǒng)，泥餅外運(yùn)至填埋場(chǎng)填埋。工藝流程如圖1所示。

3、運(yùn)行結(jié)果

運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1所示。由表1可知，本工程出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，CODcr、BOD5的處理效率分別為94.7%、95.4%，均高于設(shè)計(jì)的去除率，說明卡魯塞爾氧化溝工藝對(duì)污水中BOD5有良好的去除效果。

4、卡魯塞爾氧化的運(yùn)行管理

卡魯塞爾氧化的運(yùn)行管理主要包含兩個(gè)方面的工作，即污泥回流及混合液回流以及DO和充氧量控制。下面分別對(duì)這兩方面工作進(jìn)行分析和總結(jié)：

4.1 混合液與污泥回流

污泥回流比對(duì)污水脫氮工藝的保障作用，適當(dāng)提高污泥回流比可以對(duì)系統(tǒng)脫氮效果起到一定的促進(jìn)作用。通過加強(qiáng)對(duì)回流污泥量的有效控制，可對(duì)曝氣池中的MLSS穩(wěn)定性有一定的維持效果，另一方面，也可減少二沉池中污泥層波動(dòng)對(duì)出水水體質(zhì)量的影響，提高系統(tǒng)除污效果的穩(wěn)定性。實(shí)踐中，尤其是投運(yùn)初期沒有排放剩余的污泥時(shí)期，污泥回流比應(yīng)當(dāng)根據(jù)進(jìn)水流量的大小選擇某一固定的數(shù)值；并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合回流系統(tǒng)中的污泥實(shí)際排放狀況與回流污泥中的實(shí)際含水率、曝氣池中的MLSS平均濃度等因素，確定污泥回流比。實(shí)際操作過程中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置可調(diào)式剩余污泥分配槽。

4.2 充氧與DO量的有效控制

DO的高低直接對(duì)對(duì)水體中COD和的去除效果產(chǎn)生影響，這三者是沿同一方向變化的，提升DO將有助于提高系統(tǒng)的去污性能。另一方面，對(duì)于脫氮性能而言，存在梯度變化的DO更有助于提升系統(tǒng)的脫氮效果。在污泥培養(yǎng)早期，溝中溶解氧的含量通常相對(duì)比較低，嚴(yán)重影響了進(jìn)水流量?？蓪?duì)污水處理廠的兩溝出水堰板進(jìn)行了一定程度的提高，經(jīng)實(shí)踐證明，溝內(nèi)的溶解氧含量得到明顯的提升。然后經(jīng)過對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，硝化、反硝化作用都非常的充分，究其原因，主要是對(duì)反硝化區(qū)提前進(jìn)行了適當(dāng)?shù)脑O(shè)置；同時(shí)，達(dá)到這一效果的另一個(gè)原因在于CARCon事先也對(duì)DO進(jìn)行了合理而有效的調(diào)整。

5、結(jié)語

本文以卡魯塞爾氧化溝工藝為研究對(duì)象，對(duì)其污水處理原理進(jìn)行分析和闡述。接著通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明其去污有效性，然后在此基礎(chǔ)之上從污泥回流及混合液回流以及DO和充氧量控制兩個(gè)方面分析了卡魯塞爾氧化的運(yùn)行管理。

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