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Carrousel氧化沟城镇污水处理厂的设计Carrousel氧化沟是一种经典的循环式活性污泥法工艺，广泛应用于中小型城镇污水处理厂。其核心为环形或椭圆形氧化沟渠，通过安装在沟渠一侧的水平轴式表面曝气机（如Carrousel型倒伞形或转刷）提供充氧与推流动力，使混合液在沟内呈连续循环流动（流速约0.3–0.5m/s），形成好氧、缺氧甚至局部厌氧的交替环境，兼具有机物降解、硝化、反硝化脱氮功能，部分设计还可通过分区调控实现生物除磷。该工艺结构简单、运行稳定、抗冲击负荷能力强，尤其适用于水质水量波动较大的城镇污水；无需单独设置二沉池与污泥回流系统，因沟内流速梯度自然实现泥水分离，澄清区可设于沟道末端或配套静态沉淀池，大大简化流程并降低能耗与运维难度。典型设计参数包括：水力停留时间12–24h，污泥龄15–30d，MLSS浓度3000–5000mg/L。Carrousel氧化沟占地面积适中，土建投资较低，自动化程度高，特别适合用地受限、管理水平中等的县级及乡镇污水处理项目，是我国应用最广的氧化沟变型之一。（约400字）
由多个同心的环形沟渠组成，废水从外沟依次流入内沟，曝气设备采用曝气转盘，各沟有机物和溶解氧浓度均不相同，因此可以实现脱氮除磷的目的。这种类型氧化沟在美国应用较多。
氧化沟和二沉池合建为一体的氧化沟称为一体化氧化沟，可省去污泥回流系统，基建投资较省。
由广东省环境工程装备总公司发明的微孔曝气氧化沟（专利号ZL00227846.4）,采用微孔曝气db41／t 1610-2018标准下载，具有工艺先进、出水水质稳定、占地少、节能等特点。
氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利
用率(提高20%)和动力效率［达2.5～3.0 kgO2/(kW•h)］。
2.2.1.4普通曝气法及其变法
本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大
的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。
近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。
2.2.1.5 A2/O法（Anaerobic－Anoxic－oxic）
由于对城市处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。[6]
2.2.1.6 UNITANK工艺
它和类似的TCBS工艺、MSBR工艺一样，都是SBR法新的变型和发展。它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优点，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多的缺点。
典型的UNITANK工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧状态，以完成有机物和氮磷的去除。
UNITANK工艺由比利时Seghers公司首先建在我国的澳门特区，该厂污水处理量140km3/d(不下雨时平均处理水量为70km3/d)，池型封闭，设计采用的容积负荷为0.58kgBOD/(m3•d)，总的反应池体积为46800m3，曝气池水力停留时间为8h，出水的BOD5、SS＜20mg/L。
这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形，可以采用活性污泥工艺的设计方法对不同的污染物加以去除，其负荷一般在0.05～0.10 kgBOD5/(kgMLSS•d)（考虑硝化），硝化率视污水温度而异。而要求污泥稳定化，其污泥负荷和污泥龄要远远超过硝化时的数值。容积利用率低是此类一体化工艺共同的主要问题，就是说在一个较长停留时间的曝气系统内，有50%左右的池容用于沉淀。[7]
UNITANK工艺的成功与否有赖于系统采用稳定可靠的仪表及设备，因此引进技术，消化、吸收和开发先进的自控系统是应用此工艺的关键问题。一般认为，UNITANK工艺不太适用于大型(>100km3/d)的城市污水处理厂。
生物膜法主要是指曝气生物滤池，它实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水BOD5、SS＜20mg/L，去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.7～3.0 kgBOD5/(m3•d)，水力停留时间1～2h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.5～2.0kgBOD5/(m3•d)，水力停留时间2～3h。
一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约50km3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到360km3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行 管理经验有关。[8]
2.2.3 氧化沟的选择
目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、奥贝尔（Orbal）氧化沟、三沟式氧化沟（T型氧化沟）、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟 、DE型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。
帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m，转刷动力效率1.6～1.8kgO/(kW·h)。
Orbal氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。
三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。
Carrousel氧化沟系统是1967年由荷兰的DHV公司开发研制的。为了满足越来越严格的水质排放标准，Carrousel氧化沟 已在原有基础上开发出新的设计，实现了新的功能。这些新的Carrousel氧化沟提高了处理效率、降低了运行能耗、改进了活性污泥性能并实现了脱氮除磷。
在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件，但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，各部分用隔
墙分开自成体系，但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。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。所以这里我们也将选择卡鲁塞尔氧化沟作为生物处理工艺。
b) Carrousel 氧化沟的结构：
图 2.1 Carrousel 氧化沟平面结构图
c) Carrousel 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2～3mg/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除BOD，但除磷脱氮的能力有限。[9]
2.3 工艺流程的确定
工艺流程草图如图 2.2
图2.2 氧化沟处理工艺流程图
金融大厦（98层）混凝土超高泵送专项施工方案2.3.2 污水处理部分
2.3.2.1 格栅
本污水处理厂设置粗、细两道格栅。格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条式格栅。由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。
格栅与水泵房的设置方式。
图2.3 格栅与泵房设置方式图
机电工程技术标投标方案，325页word版可下载！2.3.2.2 沉砂池