卡魯塞爾氧化溝工藝處理城市污水的應(yīng)用實(shí)例及存在問(wèn)題分析

1、卡魯塞爾氧化溝工藝處理城市污水的應(yīng)用實(shí)例及存在問(wèn)題分析第31卷第9期建筑施工BUILDINGC0NSTRUCT10N卡魯塞爾氧化溝工藝處理城市污水的應(yīng)用實(shí)例及存在問(wèn)題分析PracticalApplicationofCarrouselOxidationDitchProcesstoUrbanSewageTreatmentandProblemAnalysis口徐媛燕(黃巖污水處理浙江臺(tái)州318020)【摘要】以環(huán)保為主題,結(jié)合某城市污水處理廠采用卡魯塞爾一2000型氧化溝工藝的工程實(shí)例,闡述了以該工藝處理城市污水的優(yōu),缺點(diǎn);分析了該工藝流程降解有機(jī)物及除磷,脫氮的基本原理;提出了在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)

2、題及一般解決方法.【關(guān)鍵詞】卡魯塞爾一2000型氧化溝污水處理除磷脫氮表面曝氣【中圖分類號(hào)】TU992.05/文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B【文章編號(hào)】10041001(2009)09080702O前言卡魯塞爾氧化溝是氧化溝的一種類型,氧化溝又名連續(xù)在20世紀(jì)5O年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所研制成功的,投入使用以來(lái),由于其出水水質(zhì)好,運(yùn)行穩(wěn)定,管理方便等技術(shù)特點(diǎn),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理.目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括:帕斯韋爾(Pasveer)氧化溝,卡魯塞爾(Carrouse1)氧化溝,奧貝爾(Orba1)氧化溝,T型氧化溝(三溝式氧化溝),DE型氧化溝和一體化氧化溝.這些氧化溝在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上

3、存在差異,各具應(yīng)用的卡魯塞爾氧化溝的結(jié)構(gòu),機(jī)理,存在的問(wèn)題及一般解決方法.1卡魯塞爾氧化溝的工藝結(jié)構(gòu)卡魯塞爾氧化溝是1967年由荷蘭DHV公司開(kāi)發(fā)研制的.隨著氧化溝工藝的應(yīng)用與發(fā)展,DHV公司和其在美國(guó)的專利特許公司EIMCO在原卡魯塞爾氧化溝基礎(chǔ)上又發(fā)明了卡魯塞爾2000系統(tǒng)(圖1),實(shí)現(xiàn)了更高要求的生物脫氮和工藝,并采購(gòu)了DHV公司提供的機(jī)器設(shè)備及自動(dòng)化中央控制系統(tǒng).由圖1可見(jiàn),卡魯塞爾氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置,向混合液傳遞水平速度,從而使被攪動(dòng)的混合液在【作者簡(jiǎn)介】徐媛燕(1977一),女,本科,工程師. :浙江黃巖桔鄉(xiāng)二區(qū)7棟1單元402室(318020).【收稿日期】200

4、90829鱗圖1Carrousel2000系統(tǒng)平面示意圖流態(tài),既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn),又有推流式反應(yīng)器的或梯形,平面形狀多為橢圓形,溝內(nèi)水深一般為2.54.5m,寬深比為2:1,亦有水深達(dá)7m的,溝中水流平均速度為0.3m/s.氧化溝曝氣混合設(shè)備有表面曝氣機(jī),曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤,射流曝氣器,導(dǎo)管式曝氣器和提升管式曝氣機(jī)等,近年來(lái)配合使用的還有水下推進(jìn)器(攪拌器).黃巖污水處理廠采用的即是表面曝氣機(jī)加水下推進(jìn)器.2卡魯塞爾氧化溝的運(yùn)行機(jī)理在普通卡魯塞爾氧化溝工藝中,污水直接與回流污泥一大.在這種充分摻氧的條件下,微生物得到足夠的溶解氧來(lái)去除BOD;同時(shí),氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽,混合液處于有

5、氧狀態(tài).在曝氣機(jī)下游,水流變成平流狀態(tài),流速維持在消耗了水中溶解氧,直到溶解氧值降為零,混合液呈缺氧狀態(tài).經(jīng)過(guò)缺氧區(qū)的反硝化作用,混合液進(jìn)入有氧區(qū),完成一次循環(huán).該系統(tǒng)中,BOD降解是一個(gè)連續(xù)過(guò)程,硝化作用和反硝第9期徐媛燕:卡魯塞爾氧化溝工藝處理城市污水的應(yīng)用實(shí)例及存在問(wèn)題分析化作用發(fā)生在同一池中.由于結(jié)構(gòu)的限制,這種氧化溝雖然可以有效去除B0D,但除磷脫氮的效果有限.為了取得更好的除磷脫氮的效果,卡魯塞爾2000系統(tǒng)在普通卡魯塞爾氧化溝前增加了一個(gè)厭氧區(qū)和絕氧區(qū)(又稱前反硝化區(qū)).其過(guò)程全部回流污泥和10%-30%的污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū),可將回流污泥中的殘留硝酸氮在缺氧和i0%-30%碳源條件下

6、完成反硝化,為以后的絕氧池創(chuàng)造絕氧條件.同時(shí),安裝有攪拌器的絕氧區(qū)(所謂絕氧就是池內(nèi)混合液既無(wú)分子氧,也無(wú)硝酸根),在此絕氧環(huán)境下,70%-90%的污水可提供爾氧化溝系統(tǒng),進(jìn)一步完成去除B0D,脫氮和除磷.最后,混合液在氧化溝富氧區(qū)排出,在富氧環(huán)境下聚磷菌過(guò)量吸磷,同時(shí)完成去除B0D,COD和脫氮除磷.浙江黃巖污水處理廠采用荷蘭DHV公司卡魯塞爾2000工藝和該公司提供的設(shè)備,從綜合運(yùn)行效果可見(jiàn):經(jīng)過(guò)卡魯塞爾2000系統(tǒng)處理后,COD去除率均達(dá)77%以上,B0D去除率達(dá)86%以上,SS的去除率達(dá)80%以上,氨氮的去除率達(dá)67%以上表I黃巖污水處理廠設(shè)計(jì)的進(jìn)出水水質(zhì)COD(mg/L)BOD(mg

7、/L)SS(mg/L)NH3一N(mg/L)進(jìn)水53021O15045出水1203030152-2卡魯塞爾氧化溝除磷脫氮的影響因素影響卡魯塞爾氧化溝脫氮的主要因素是溶解氧,硝酸鹽濃度及碳源濃度.有關(guān)研究表明.,氧化溝內(nèi)存在溶解氧濃度梯度即好氧區(qū)DO達(dá)到3-3.5mg/L,缺氧區(qū)D0達(dá)到O0-5mg/L是發(fā)生硝化反應(yīng)及反硝化反應(yīng)的前提條件.同時(shí),充足的碳源及較高的C/N有利于脫氮的完成.影響卡魯塞爾氧化溝除磷的因素主要是污泥齡,硝酸鹽濃度及基質(zhì)濃度.有關(guān)研究表明,當(dāng)總污泥齡為8一10d時(shí),活性污泥中的最大含磷量最高,但當(dāng)污泥齡超過(guò)15d時(shí)污泥中最大含磷量明顯下降,反而達(dá)不到最大除磷效果.因此,污

8、泥齡宜在815d范圍內(nèi).同時(shí),高硝酸鹽濃度和低基質(zhì)濃度也不利于除磷過(guò)程.3卡魯塞爾氧化溝存在的問(wèn)題及解決方法盡管卡魯塞爾氧化溝具有出水水質(zhì)好,抗中擊負(fù)荷能力強(qiáng),除磷脫氮效率高,污泥易穩(wěn)定,能耗省,便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn).但是,在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中,仍存在一系列的問(wèn)題.筆者從黃巖污水處理廠卡魯塞爾氧化溝2000的實(shí)際應(yīng)用中總結(jié)出些運(yùn)行中存在的問(wèn)題以及解決的方法.當(dāng)廢水中的碳水化合物較多,N,P含量不平衡,PH值偏低,氧化溝中污泥負(fù)荷過(guò)高,溶解氧濃度不足,排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹;非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負(fù)荷較高時(shí).微生物的負(fù)荷高,細(xì)菌吸取了大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),由于溫度低,代謝

9、速度較慢,積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì),使活性污泥的表面附著水大大增加,SvI值很高,形成污泥膨脹.針對(duì)污泥膨脹的起因,我們認(rèn)為可采取不同對(duì)策:由缺氧造成的,可加大曝氣量或降低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷,或適當(dāng)降低MLSS(控制污泥回流量),使需氧量減少;如污泥負(fù)荷過(guò)高,可提高M(jìn)LSS以調(diào)整負(fù)荷,必要時(shí)可停止進(jìn)水,悶曝一段時(shí)間;或可通過(guò)投加氮肥,磷肥,調(diào)整混合液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡(BOD5:N:P=100:5:1);pH值過(guò)低,可投加石灰調(diào)節(jié);另外,漂白粉和液氯,亦能抑制絲狀菌繁殖,控制結(jié)合水性污泥膨脹.當(dāng)廢水中含油量過(guò)大,整個(gè)系統(tǒng)泥質(zhì)變輕,在操作過(guò)程中不能很好控制其在二沉池的停留時(shí)間,易造成缺氧,產(chǎn)生腐

10、化污泥上浮:當(dāng)曝氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng),在池中發(fā)生高度硝化作用,使硝酸鹽濃度高,在二沉池易發(fā)生反硝化作用,產(chǎn)生氮?dú)?使污泥上浮;另外,廢水中含油量過(guò)大,污泥可能挾油上浮.發(fā)生污泥上浮后應(yīng)暫停進(jìn)水,及時(shí)打碎或清除污泥,判明原因,調(diào)整操作.污泥沉降性差,可投加混凝劑或惰性物質(zhì),改善沉淀性;如進(jìn)水負(fù)荷大應(yīng)減小進(jìn)水量或加大回流量;如污泥顆粒細(xì)小可降低曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速;如發(fā)現(xiàn)反硝化,則應(yīng)減小曝氣量,增大回流或排泥量;如發(fā)現(xiàn)污泥腐化,應(yīng)加大曝氣量,清除積泥,并設(shè)法改善池內(nèi)水力條件.由于進(jìn)水中帶有大量油脂,系統(tǒng)不能完全有效地將其除去,部分油脂富集于污泥中,經(jīng)表曝機(jī)充氧攪拌,產(chǎn)生大量泡設(shè)一套除油裝置.但最重要的是要加強(qiáng)進(jìn)水管理,減少含油過(guò)高廢水及其它有毒廢水的進(jìn)入.在卡魯塞爾氧化溝中,為了獲得混合和處理效果,混合液必須以一定的流速在溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng).一般認(rèn)為,最