教育资料（2021-2022年收藏的）综述类：氧化沟工艺在城市污水处理中的应用

1、 学号：20050113108133中州大学毕业论文中州大学毕业论文题目：氧化沟工艺在城市污水处理中的应用学生姓名学生姓名杨者娜指导教师指导教师华慧颖班班 级级06 级环境监测与治理技术专专 业业环境监测与治理技术学学 院院化工食品学院2008 年 5 月 4 日目目 录录摘摘 要要.2 2ABSTRACTABSTRACT.3 31 1 引言引言.4 42 2 城市污水城市污水.4 42.1 城市污水定义.42.2 城市污水处理工艺.43 3 氧化沟工艺概述氧化沟工艺概述.5 53.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数.53.2 氧化沟的技术特点.54 4 CARROUSELCARROUSEL

2、 氧化沟的结构氧化沟的结构 .7 75 5 CARROUSELCARROUSEL 氧化沟的机理氧化沟的机理 .8 85.1 CARROUSEL氧化沟处理污水的原理.85.2 CARROUSEL氧化沟除磷脱氮的影响因素.85.3 CARROUSEL氧化沟存在的问题及解决方法.95.3.1 污泥膨胀问题.95.3.2 泡沫问题.95.3.3 污泥上浮问题.105.4 工艺的改良.1115.5 曝气设备的革新.116 6 CARROUSELCARROUSEL 氧化沟的发展氧化沟的发展 .12126.1 微孔曝气型 CARROUSEL 2000 系统 .126.2 CARROUSEL 3000 系统

3、.137 7 氧化沟在国内外的应用氧化沟在国内外的应用.14148 8 氧化沟技术的展望氧化沟技术的展望.14149 9 结语结语.1414参考文献参考文献.1616致致 谢谢.17172摘摘 要要 氧化沟工艺经过 50 多年的发展，在一些专家看来已趋于成熟，但也有专业人士认为氧化沟废水生物处理方法过于老套，无论对这一工艺有什么样的看法，氧化沟工艺在城市生活污水及工业废水处理领域的广泛应用，却是一个不争的事实，并成为当前占主导地位的活性污泥污水处理技术。特别在我国建设污水处理厂以中小型规模为主，各类氧化沟工艺得到普遍应用,而 Carrousel 氧化沟是现在城市污水处理中应用最广泛的一种。关键

4、词：关键词：城市污水；氧化沟工艺；技术特点；Carrousel 氧化沟；氧化沟的机理3AbstractAfter 50 years of development，Oxidation Ditch Process is near mature in some experts eyes, but therere also some professionals think that this biological sewage treatment technology is too hackneyed. Whatever what kind of views therere about this cr

5、aft, the truth is oxidation ditch technology is used very widely in urban life and industrial waste water treatment. And now it has become the dominant active sludge sewage treatment technology. Especially in our country, the sewage plants are primarily of middle or small scale, various kind of oxid

6、ation ditch craft get universal application. Carrousel Oxidation Ditch is the most widely used type in present city sewage treatment technologies.Key Words: Urban sewage treatment; oxidation ditch craft; technical features; Carrousel Oxidation Ditch; functioning mechanism of oxidation ditch41 1 引言引言

7、“水”被称为是 2 1 世纪的“油” ,水资源危机是 2 1 世纪仅次于全球变暖的第二大问题。随着工业的高速发展和城市化进程的加快 ,我国的水污染问题日趋严重 ,废水治理特别是城市污水处理也越来越受到环保工作者的重视 ,因而城市污水处理方法的探讨就显得尤为重要。我国淡水资源十分短缺 ,人均拥有量约 2300m3,相当于世界人均水平的 1/ 4,居世界第 110 位。自 1997 年起 ,全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近 4 5 % ,改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面 ,开始加强城市污水的综合治理。而我们最常用的活性污泥法中的氧化沟技术在我国发展很快,是当前污水处理

8、技术的热点之一。近年来国内建设的氧化沟数量在不断增加,其处理规模和处理对象也在不断扩大。2 2 城市污水城市污水2.12.1 城市污水定义城市污水定义 城市污水（municipal sewage, municipal wastewater）排入城镇污水系统的污水的统称。载合流制排水系统中，还包括生产废水和截留的雨水。 城市污水主要包括生活污水和工业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。2.22.2 城市污水处理工艺城市污水处理工艺 城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌

9、补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。 现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中5的溶氧量、pH 值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。 污水一级处

10、理为预处理，二级处理为主体，处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，出水水质较好，甚至能达到饮用水质标准，但处理费用高，除在一些极度缺水的国家和地区外，应用较少。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂，以解决日益严重的水污染问题。而在污水的生物处理中氧化沟工艺最为突出! 1 3 3 氧化沟工艺概述氧化沟工艺概述氧化沟（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

11、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。 3.13.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数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。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：1040 小时；污泥龄：一般大于 20 天；有机负荷：0.050.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；容积负荷：0.20.4kgBOD5/(m3.d)；活性污泥浓度：2

12、0006000mg/l；沟内平均流速：0.30.5m/s63.23.2 氧化沟的技术特点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

13、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

14、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

15、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量。 （3）氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。传统曝气的功率密度一般仅为 2030 瓦/米3，平均速度梯度 G 大于 100 秒1。这不仅有7利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经平稳的输送区到达好氧区后期，平均速度梯度 G 小于 30 秒1，污泥仍有再絮凝的机会，因而也能改善污泥的絮凝性能。（4）氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速，

16、对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低 2030。另外，据国内外统计资料显示，与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，超作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点2。4 4 CarrouselCarrousel 氧化沟的结构氧化沟的结构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

17、 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3。图 1 Carrousel 2000 系统平面结构图由图可见，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8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2.54.5，宽深比为 2:1，亦有水深达 7m 的，沟中水流平均

18、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。5 5 CarrouselCarrousel 氧化沟的机理氧化沟的机理5.15.1 CarrouselCarrousel 氧化沟处理污水的原理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 23mg/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

19、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5。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

20、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 Ca

21、rrousel 2000 系统内，较好的同时完成了去除BOD、COD 和脱氮除磷6。9综合采用该工艺的昆明第一污水厂7、长沙市第二污水净化中心8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%。5.25.2 CarrouselCarrousel 氧化沟除磷脱氮的影响因素氧化沟除磷脱氮的影响因素影响 Carrousel 氧化沟除磷的因素主要是污泥龄、硝酸盐浓度及基质浓度。研究表明，当总污泥龄为 810d 时活性污泥中的最大磷含量为其干污泥量的 4%，为

22、异养菌体质量的11%，但当污泥龄超过 15d 时污泥中最大含磷量明显下降，反而达不到最大除磷效果。因此，一味延长污泥龄（例如 20d、25d、30d）是没有必要的，宜在 815d 范围内选用。同时，高硝酸盐浓度和低基质浓度不利于除磷过程。影响 Carrousel 氧化沟脱氮的主要因素是 DO、硝酸盐浓度及碳源浓度。研究表明，氧化沟内存在溶解氧浓度梯度即好氧区 DO 达到 33.5mg/L，缺氧区 DO 达到 00.5mg/L是发生硝化反应及反硝化反应的前提条件。同时，充足的碳源及较高的 C/N 比有利于脱氮的完成5。5.35.3 CarrouselCarrousel 氧化沟存在的问题及解决方法

23、氧化沟存在的问题及解决方法 尽管 Carrousel 氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题。5.3.1 污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多，N、P 含量不平衡，pH 值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI 值很高，形成污泥膨胀。针对污泥膨胀的起因，可采取不同

24、对策：由缺氧、水温高造成的，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷，或适当降低 MLSS（控制污泥回流量） ，使需氧量减少；如污泥负荷过高，可提高 MLSS，以调整负荷，必要时可停止进水，闷曝一段时间；可通过投加10氮肥、磷肥，调整混合液中的营养物质平衡（BOD5：N：P=100：5：1） ；pH 值过低，可投加石灰调节；漂白粉和液氯（按干污泥的 0.3%0.6%投加） ，能抑制丝状菌繁殖，控制结合水性污泥膨胀9。5.3.2 泡沫问题由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。用表面喷淋水或除沫剂去除

25、泡沫，常用除沫剂有机油、煤油、硅油，投量为 0.51.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量，也能有效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物质较多时，易预先用泡沫分离法或其他方法去除。另外也可考虑增设一套除油装置。但最重要的是要加强水源管理，减少含油过高废水及其它有毒废水的进入10。5.3.3 污泥上浮问题当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。发生污泥上浮后应暂停进水

26、，打碎或清除污泥，判明原因，调整操作。污泥沉降性差，可投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷大应减小进水量或加大回流量；如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；如发现反硝化，应减小曝气量，增大回流或排泥量；如发现污泥腐化，应加大曝气量，清除积泥，并设法改善池内水力条件10。5.3.4 流速不均及污泥沉积问题流速不均及污泥沉积问题在 Carrousel 氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为 0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.30.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250300mm，转盘的

27、浸没深度为 480 530mm。与氧化沟水深（3.03.6m）相比，转刷只占了水深的 1/101/12，转盘也只占了 1/61/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.81.2m，甚至更大） ，而底部流速很小（特别是在水深的 2/3 或 3/4 以下，混合液几乎没有流速） ，致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达 1.0m） ，大大减少了氧化沟的有效容积，11降低了处理效果，影响了出水水质。加装上、下游导流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。上游导流板安装在距转盘（转刷）轴心 4.0 处（上游） ，导流板高度为水深的 1/51/6，并垂直于水面安装；下游导流板安装在距转盘（转刷）

28、轴心 3.0m 处。导流板的材料可以用金属或玻璃钢，但以玻璃钢为佳。导流板与其他改善措施相比，不仅不会增加动力消耗和运转成本，而且还能够较大幅度地提高充氧能力和理论动力效率11。另外，通过在曝气机上游设置水下推动器也可以对曝气转刷底部低速区的混合液循环流动起到积极推动作用，从而解决氧化沟底部流速低、污泥沉积的问题。设置水下推动器专门用于推动混合液可以使氧化沟的运行方式更加灵活，这对于节约能源、提高效率具有十分重要的意义12。5.45.4 工艺的改良工艺的改良 自 1920 年英国 sheffield 建立的污水厂成为氧化沟技术先驱以来，氧化沟技术一直在不断的发展和完善。其技术方面的提高是在两个

29、方面同时展开的：一是工艺的改良；二是曝气设备的革新。工艺的改良过程大致可分为四个阶段： （1）初期氧化沟1954 年，Pasveer 教授建造的 Voorshopen 氧化沟，间歇运行。分进水、曝气净化、沉淀和排水四个基本工序（2）规模型氧化沟增加沉淀池，使曝气和沉淀分别在两个区域进行，可以连续进水（3）多样型氧化沟考虑脱氮除磷等要求。著名的有 DE 型氧化沟，Carrousel 氧化沟及 Orbal 氧化沟等（4）一体化氧化沟时空调配型（D 型，VR 型，T 型等）合建式（BMTS 式，侧沟式，中心岛式等）5.55.5 曝气设备的革新曝气设备的革新曝气设备对氧化沟的处理效率，能耗及处理稳定性

30、有关键性影响，其作用主要表现在以下四个方面：向水中供氧；推进水流前进，使水流在池内作循环流动；保证沟内活12性污泥处于悬浮状态；使氧、有机物、微生物充分混合。针对以上几个要求，曝气设备也一直在改进和完善。常规的氧化沟曝气设备有横轴曝气装置及竖轴曝气装置。 （1） 横轴曝气装置为转刷和转盘。其中转刷更为常见，转刷单独使用通常只能满足水深较浅的氧化沟，有效水深不大于 2.03.5 米。从而造成传统氧化沟较浅，占地面积大的弊端。近几年开发了水下推进器配合转刷，解决了这个问题，如山东高密污水厂，有效水深为 4.5 米，保证沟内平均流速大于 0.3 米/秒，沟底流速不低于 0.1 米/秒，这样氧化沟占地

31、大大减少，转刷技术运用已相当成熟，但因其供氧率低，能耗大，故其逐渐被另外先进的曝气技术所取代。（2） 竖轴式表面曝气机，各种类型的表面曝气机均可用于氧化沟，一般安装在沟渠的转弯处，这种曝气装置有较大的提升能力，氧化沟水深可达 44.5 米，如 1968 年荷兰 PHV 开发的著名 Carrousel 氧化沟在一端的中心设垂直轴的一定方向的低速表曝叶轮，叶轮转动时除向污水供氧外，还能使沟中水体沿一定方向循环流动。表曝设备价格较便宜，但能耗大易出故障，且维修困难。（3）射流曝气，1969 年 Lewrnpt 等创建了第一座试验性射流曝气氧化沟（JAC） ，国外的射流曝气多为压力供气式，而国内通常是

32、自吸空气式，JAC 的优点是氧化沟的宽度和水的深度不受限制，可以用于深水曝气，且氧的利用率高，目前最大的 JAC 在奥地利的林茨，处理流量为 17.2 万吨/天，水深 7.5 米。 （4）微孔曝气，现在应用较多的微孔曝气装置，采用多孔性空气扩散装置克服了以往装置气压损失大，易堵塞的毛病，且氧利用率较高，在氧化沟技术运用中越来越广泛，目前，我国广东省某污水厂已成功运用此种曝气系统。（5）其他曝气设备，包括一些新型的曝气推动设备，如浙江某公司开发的复叶节流新型曝气器，氧利用率较高，浮于水面，易检修，充氧能力可达水下 7 米，推动能力相当强，满足氧化沟的曝气推动一体化要求，同时能够满足氧化沟底部的充

33、氧和推动。6 6 CarrouselCarrousel 氧化沟的发展氧化沟的发展由于污水处理标准中对除磷脱氮的要求越来越严格，Carrousel 氧化沟也得到了进一步的发展。目前，研究及应用较多的包括以下两种类型：微孔曝气型 Carrousel 2000 系统、Carrousel 3000 系统。136.16.1 微孔曝气型微孔曝气型 CarrouselCarrousel 20002000 系统系统微孔曝气型 Carrousel 2000 系统采用微孔曝气（供氧设备为鼓风机） ，微孔曝气器可产生大量直径为 1mm 左右的微小气泡，这大大提高了气泡的表面积，使得在池容积一定的情况下氧转移总量增大

34、（如池深增加则其传质效率将更高） 。根据目前鼓风机生产厂家的技术能力，池的有效水深最大可达 8m，因此可根据不同的工艺要求选取合适的水深。传统氧化沟的推流是利用转刷、转碟或倒伞型表曝机实现的，其设备利用率低、动力消耗大。微孔曝气型 Carrousel 2000 系统则采用了水下推流的方式，即把潜水推进器叶轮产生的推动力直接作用于水体，在起推流作用的同时又可有效防止污泥的沉降。因而，采用潜水推进器既降低了动力消耗，又使泥水得到了充分地混合。从水力特性来看，微孔曝气型 Carrousel 2000 系统为环状折流池型，兼有推流式和完全混合式的流态。就整个氧化沟来看，可认为氧化沟是一个完全混合曝气池

35、，其浓度变化系数极小甚至可以忽略不计，进水将迅速得到稀释，因此它具有很强的抗冲击负荷能力。但对于氧化沟中的某一段则具有某些推流式的特征，即在曝气器下游附近地段 DO浓度较高，但随着与曝气器距离的不断增加则 DO 浓度不断降低（出现缺氧区） 。这种构造方式使缺氧区和好氧区存在于一个构筑物内，充分利用了其水力特性，达到了高效生物脱氮的目的。微孔曝气型 Carrousel 2000 系统尽管具有充氧能力强、除磷脱氮效果好、占地面积少和能耗低等优点，但同时它也存在微孔曝气设备维修的问题。目前，国内微孔曝气器的使用寿命为 45 年，好的可达 810 年，但与进口微孔曝气器相比还有一定的差距。曝气器的维修

36、不像表曝设备那样方便，它需要干池才能检修，也就是说一旦微孔曝气器出现问题需采用平行两组或三组来解决问题，或者采用提升装置等来解决，这也将会给生产和管理带来极大的不便1314。6.26.2 CarrouselCarrousel 30003000 系统系统 Carrousel 3000 系统是在 Carrousel 2000 系统前再加上一个生物选择区。该生物选择区是利用高有机负荷筛选菌种，抑制丝状菌的增长，提高各污染物的去除率，其后的工艺原理同 Carrousel 2000 系统。Carrousel 3000 系统的较大提高表现在：（1）增加了池深，可达 7.58m，同心圆式，池壁共用，减少了占

37、地面积，降低造价同时提高了耐低温能力（可达 7） ；（2）曝气14设备的巧妙设计，表曝机下安装导流筒，抽吸缺氧的混合液，采用水下推进器解决流速问题；（3）使用了先进的曝气控制器 QUTE（一种多变量控制模式） 。 （4）采用一体化设计，从中心开始，包括以下环状连续工艺单元：进水井和用于回流活性污泥的分水器；分别由四部分组成的选择池和厌氧池。这之外是有三个曝气器和一个预反硝化池的Carrousel 2000 系统。五是圆形一体化的设计使得氧化沟不需额外的管线，即可实现回流污泥在不同工艺单元间的分配15。7 7 氧化沟在国内外的应用氧化沟在国内外的应用氧化沟在国内外都发展很快。欧州的氧化沟污水厂已

38、有上千座，在国内，从 20 世纪80 年代末开始在城市污水和工业废水中引进国外氧化沟的先进技术，从原来的日处理量3000 立方米到目前 10 万吨以上的污水处理厂已比较普遍，氧化沟工艺已成为我国城市污水处理的主要工艺。氧化沟也称氧化渠，又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形，是 50 年代荷兰pasveer 首先设计的。最初一般用于处理在 5000m3以下的城市污水。三沟式氧化沟是氧化沟的一种典型构造型式，目前采用的三沟式氧化沟工艺，是丹麦在间歇式运行的氧化沟基础上开创的，它实际上仍是一种连续流活性污泥法，只是将曝气、沉淀工序集于一体，并具有按时间顺序交替轮换运行的特点，其运转周期可根据处理水

39、质的不同进行调整，从而使其运行操作更趋于灵活方便。这种工艺流程简单，无需另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置，使氧化沟工艺的基建投资和运行费用大为降低，并在一定程度上解决了以往氧化沟占地面积大的缺点，我国邯郸市东污水处理厂采用的就是这种工艺。8 8 氧化沟技术的展望氧化沟技术的展望氧化沟自从 Pasveer 氧化沟 1954 年出现以来，就是依靠其简便的方式处理污水而得到不断发展的。氧化沟应用多年，经久不衰，而且取得相当多的突破.究其原因，可以这样说，氧化沟技术发展的强势在于氧化沟的环流，由于这种环流，是造成氧化沟长久不衰的内在原因，外在原因则是其具有多功能性、污泥稳定、出水水质好和易于管理。氧

40、化沟有别于其它活性污泥的主要特征是环形池型，或者说只要保持沟渠首尾相接，水流循环流动，选用的特定设计参数、沟型和运行方式，就会给运行者15和设计者带来极大方便，其灵活性和适应性也非常强，有进一步研究、发展和应用的广阔空间。9 9 结语结语 Carrousel 氧化沟由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。但由于科技的发展和社会的进步，该工艺必将得到进一步的提高。我认为 Carrousel 氧化沟的未来研究方向将主要体现在以下几方面： （1） 结合生物膜法，研究和开发生物模型 Carrousel 氧化沟。这样不仅可以提高单位反应器的微生物总量，从而提

41、高有机负荷，而且生物膜本身具有的内置 A/O 系统强化了脱氮效果16。 （2） 不断提高 Carrousel 氧化沟中微生物的活性。例如在氧化沟中投加 EM 专一菌种、投入铁盐使微生物驯化成生物铁、投入活性炭增强菌胶团的形成并提高耐毒性冲击等。 （3） 提高 Carrousel 氧化沟设备性能和监控技术。提高表曝机、水下推进器的性能，减少维修工作量；利用 DO、ORP 等多目标监控技术及变频技术是今后 Carrousel 氧化沟科学运行的必由之路。（4） 提高 Carrousel 氧化沟的耐寒、耐毒性能，减少占地面积和工程造价。膜理论的应用、深池水力条件和工艺性能的研究为降低工程造价、提高耐寒

42、耐毒性能等提供了可能的方向。16参考文献参考文献1 杨肇健 三沟式氧化沟在处理城市污水中的应用。给水排水，1992，3（18-21）2 Xia Shibin, Liu Junxin. An innovative integrated oxidation ditch with vertical circle for domestic wastewater treatment. Process Biochemistry, 2004, 39(4):11111117.3 X, Hao; Doddema, H. J.; van Groenestijn, J. W. Use of contact tank to enhance denitrification