奥贝尔和卡鲁塞尔氧化沟详细对比
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奥贝尔氧化沟属活性污泥法中的延时曝气法,沟体通常由三个同心椭圆形沟道组成,污水与回流污泥混合后,由外沟道进入,再依次进入中沟和内沟,在各沟道内循环数十到数百次,最终出水至二沉池。各沟道内安装有数量不等的转碟曝气机,以进行充氧及推流搅拌作用。
与普通氧化沟相比,奥贝尔氧化沟可看作是由外沟、中沟和内沟串联的一种多级氧化沟:
外沟道的功能主要是高效完成碳源氧化、反硝化及大部分硝化,容积通常占氧化沟容积的50%~55%,可去除80%左右的有机物,溶解氧浓度一般在0mg/l~0.5mg/l之间,在沟道内形成交替耗氧和大区域的缺氧环境,可较高程度地同时进行“硝化和反硝化”,脱氮效果明显,氨氮的去除率可高达90%;同时,由于沟道中大部分区域溶解氧在0mg/l~0.5mg/l之间,氧传递作用是在氧亏条件下进行的,氧的转移速率有所提高,节能效果明显。
中沟道是联系外沟与内沟的过渡段,进行互补调节,进一步去除剩余的有机物及继续完成氨氮硝化,并可充分发挥外沟道或内沟道的强化作用,有利于保证系统运行的可靠性,中沟道容积一般占25%~30%,溶解氧浓度控制在1.0mg/l左右。
内沟道主要是为了确保氧化沟出水水质,溶解氧浓度约在2.0mg/l左右,以保证有机物和氨氮较高的去除率,同时保证出水带有足够的溶解氧
进入二沉池,抑制磷的释放。内沟道容积约占氧化沟总容积的15%~20%。
从奥贝尔氧化沟三个沟的溶解氧分布来看,外沟、中沟、内沟的溶解氧呈0—1—2mg/L的梯度分布,其中,仅内沟道的溶解氧值要求较高,与普通氧化沟要求(2mg/L)一致,外沟及中沟的溶解氧均低于普通氧化沟要求。由于氧的转移速率随混合液溶解氧浓度的降低而提高,故在奥贝尔氧化沟的外沟及中沟中,氧的转移速率将高于普通氧化沟,这样充氧量可相应减少,这就决定了奥贝尔氧化沟较普通氧化沟更为节能,一般约节省能耗15%~20%。因此,在设计奥贝尔氧化沟时,应充分结合工艺特点,科学合理地计算充氧量。
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处BOD,但除磷脱氮的能力有限[7]。
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Carrousel 2000系统内,较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷[8]。
综合采用该工艺的昆明第一污水厂[9]、长沙市第二污水净化中心[10]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%。