改良型卡罗塞尔氧化沟应用研究

摘要：为进一步提高卡罗塞尔2000氧化沟的处理效果，采用改良型卡罗塞尔2000氧化沟工艺建设了柳州市拉堡污水处理厂。通过增设生物选择器和厌氧区改善污泥性质并提高除磷效果。运行效果表明，该工艺对COD,BOD去除率高，脱氮效果好，对进水水质波动具有一定的适应性，但除磷效果受水质影响，可采用添加化学药剂辅助除磷。

关键词：卡罗塞尔2000氧化沟；脱氮除磷。

中图分类号：R123.3 文献标识码：A 文章编号：

The research on Application of Modified Carrousel 2000 Oxidation Ditch Process

(1.Liuzhou Municipal Wastewater Treatment Co., LtdLiuzhou 100055

2. Jiangsu Academy of Environmental Sciences,Nanjing,Jiangsu, Nanjing 210036)

Abstract: Liuzhou City Labao Treatment Plant adopts Modified Carrousel 2000 oxidation ditch process. In order to enhance TP removal and sludge characteristics, biological selector and anaerobic tank were induced. The performance of last year showed that the process had a high removal rate for COD, BOD, nitrogen removal except phosphorus removal. It also could keep good stability during water quality fluctuation. Chemical additives injection will solute this problem.

Keyword: pre-anaerobic Carrousel 2000 process; nitrogen and phosphorus removal

1 卡罗塞尔氧化沟及其发展过程

Carrousel 氧化沟与常规污水处理系统相比, 工艺稳定可靠;控制简单;污泥稳定具有较高的除磷脱氮功效。因而在城市污水处理中得到发展和广泛应用。

1967年,荷兰DHV公司综合了常规污水处理系统和氧化沟的优点,以去除BOD为主要目的,开发了第一代Carrousel氧化沟系统，该系统内具备模糊的缺氧/好氧的特点,具有一定的脱氮除磷效果。第二代Carrousel2000氧化沟在普通Carrousel氧化沟前增加一个厌氧池和一个缺氧池,利于脱氮除磷。]第三代Carrousel3000氧化沟系统在Carrousel2000氧化沟系统前增加一个生物选择区, 进一步强化了除磷脱氮的效果,减少了污泥膨胀的几率, 同时也降低了成本以利用高有机负荷,筛选菌种,抑制丝状菌增长,提高各污染物去除率。

但是, Carrousel 3000氧化沟平面布置呈圆形，占地较大。因此，将传统的生物选择器、厌氧区和缺氧区与Carrousel氧化沟结合，构成改良型Carrousel工艺是一条值得推荐的设计思路。

2 污水处理厂概况

2.1 概述

柳州市拉堡污水处理厂建设于柳江县拉堡镇建都村，占地约69亩。服务范围柳江县城（拉堡镇）中心区和规划新区。污水处理规模2.5万立方米/天，采用具有除磷脱氮功能的前置厌氧卡鲁塞尔型氧化沟工艺。

2.2 设计进、出水水质

表1 进水水质和处理出水水质

2.3 工艺流程图

图1 工艺流程

2 主要构筑物及设备

粗格栅间、进水泵房

池体为钢筋混凝土结构，尺寸为20.32m×13.15m，粗格栅间与进水泵房合建。粗格栅间分2条渠道，每条渠道内安装1台间隙为20mm的粗格栅，2套钢丝绳牵引式格栅除污机。

细格栅、曝气沉砂池

池体为钢筋混凝土结构，尺寸为31.85m×9.30m，深5.6m，设转鼓式机械细格栅2台，单道栅渠宽1.9m，渠深1.25m，栅前最大水深0.9m，栅隙8mm，过栅流速0.6～1.0m/s，配1台无轴螺旋输送机输出栅渣。沉砂池为曝气沉砂池，采用2台罗茨鼓风机供气。设1台移动桥式吸砂机排砂，配1台砂水分离器，吸砂机采用潜水吸砂泵。沉砂池中的沉砂经吸砂泵输送至砂水分离器进行砂水分离。

改良型卡罗塞尔氧化沟一体池

池体为钢筋混凝土结构，尺寸为54.90m×25.50m，生物池共分四区：选择区、厌氧区、缺氧区、好氧区。其中选择区、厌氧区、缺氧区采用传统方池结构。有效水深5m。每座池选择区设1台水下推流器、厌氧区设2台水下推流器（低速），缺氧区设2台水下推流器，好氧区设3台水下推流器每池好氧区设4台转蝶曝气机，其中两台为变频调速。

④ 二沉池

采用中心进水、周边出水辐流式沉淀池，直径32m，有效水深4.1m。采用半桥式周边传动吸泥机，静水压力排泥。

⑤ 紫外线消毒池

池体为钢筋混凝土结构，尺寸为10.30m×3.85m，渠深1.60m。

3 实际运行情况

一年的运行结果表明，尽管受到工业废水的影响，改良厌氧卡罗塞尔2000氧化沟工艺的出水水质基本能达标，总体效果良好。

3.1COD的去除

卡罗塞尔3000工艺在柳州市拉堡污水处理厂对COD去除效果见图2。

由于前几个月进水受超标工业废水的影响，其COD较高，平均进水COD为273mg/L，出水平均COD为25.8mg/L，基本稳定在50 mg/L以下，平均去除率达89.5%，即使在进水COD较高的情况下，仍然能保持很稳定的出水COD浓度，表明改良厌氧卡罗塞尔2000工艺具有较强的抗冲击负荷能力。

图2对COD去除效果

3.2 对BOD5的去除

改良卡罗塞尔2000工艺在柳州市拉堡污水处理厂对BOD5去除效果见图3。平均进水BOD为134.9mg/L，出水平均BOD为10.6mg/L，基本稳定在15mg/L以下，平均去除率达90.7%，即使在进水BOD较高的前几个月，仍然能保持很稳定的出水BOD浓度，表明该工艺具有较强的抗冲击负荷能力。

图3对BOD5去除效果

3.3 对SS的去除

改良卡罗塞尔2000工艺在柳州市拉堡污水处理厂对SS去除效果见图4。

平均进水SS为181.6mg/L，出水平均SS为11.07mg/L，基本稳定在15 mg/L以下，平均去除率达94%，即使3月-5月进水SS较高，但出水的SS能达标，表明改良卡罗塞尔2000工艺的污泥沉降性良好,克服污泥膨胀的可能。

图4对SS去除效果

3.4 对NH3-N的去除

改良卡罗塞尔2000工艺在柳州市拉堡污水处理厂对NH3-N去除效果见图5。平均进水NH3-N为26.2mg/L，出水平均NH3-N为0.92mg/L，基本稳定在3 mg/L以下，平均去除率达96.7%，即使在进水NH3-N波动较大的情况下，仍然能保持很稳定的出水NH3-N浓度，表明前置厌氧卡罗塞尔2000工艺的抗冲击负荷性强，脱氮效果良好。

图5对NH3-N去除效果

3.5 对TP的去除

前置厌氧卡罗塞尔2000工艺在柳州市拉堡污水处理厂对TP去除效果见图6。

平均进水TP为3.1mg/L，出水平均TP为1.25mg/L，平均去除率57.5%，基本稳定在2mg/L以下，去除效果不是很好。

图6对TP去除效果

4问题分析与结论

本污水处理厂磷的去除率不是很高，其主要原因在于碳源不足。由图可见，进水有机物浓度自1月起到6月逐月下降，总磷去除率也随之下降。6月以后进水BOD低于100mg/L，BOD/ NH3-N 仅为3.5左右，显著的影响了TP的去除率。总磷去除率自1月到6月也呈逐月下降趋势。由于反硝化和聚磷菌释磷都需要有机碳源，尤其是其中易降解部分，不可避免产生对碳源的竞争。因此低碳源条件下难以同时满足脱氮和除磷的效果，建议采用加药除磷的方法提高除磷率。

总的来说，前置生物选择器、厌氧区和缺氧区的卡罗塞尔2000工艺具有流程长、处理效果稳定的特点。柳州市阳和污水处理厂的运行实践表明，该工艺对COD的平均去除率达89.5%，对BOD5的平均去除率达90.7%，平均氨氮去除率达96.7%。均十分稳定。且运行过程中污泥沉降性良好，无污泥膨胀现象发生。但其除磷率较低，平均仅为57.5%，可采用加药辅助除磷的方法解决。

参考文献：

[1]刘利，几种新型氧化沟污水处理工艺的特点浅析[J].化学工程与装备，2008,8（8）：101-103.