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文_赵军1 周其胤1，2
1.安徽美自然环境科技有限公司
2.合肥工业大学资源与环境工程学院
摘要：
通过对改良型Carrousel 氧化沟在饶阳县第二污水处理厂应用效果的研究表明：COD Cr 、NH 3-N、TN 和TP 等主要指标均达标排放。改良型Carrousel 氧化沟具有占地面积小，水质冲击负荷强等特点，适应我国城镇污水处理。
关键词：
改良型Carrousel 氧化沟；工艺效果；市政污水基金项目： 安徽省科技重大专项（17030801031）。Application of Improved Carrousel Oxidation Ditch Process in Treatment
of Sewage Treatment Plant
ZHAO Jun ZHOU Qi-yin
[ Abstract ] The application effect of improved Carrousel oxidation ditch in Raoyang No.2 wastewater treatment plant was studied. The results show that CODCr, NH3-N, TN and TP are all up to standard. The improved Carrousel oxidation ditch has the characteristics of small area and strong impact load of water quality, which is suitable for urban sewage treatment in China.
[ Key words ] improved Carrousel Oxidation Ditch Process ；process effect ；municipal sewage 饶阳县第二污水处理厂主要处理县开发区范围内的生活污水及达到《污水排入城镇下水道水质指标》（CJ343-2010）标准的工业废水。此类污水一般COD Cr 、氨氮和磷等浓度偏高。同时，饶阳县第二污水处理厂可用地块面积较小。为保障出水水质达标排放，主体生化处理工艺需改进，以适应进水水质和厂区实际面积，并且需具备良好的脱氮除磷功能。
1 改良型Carrousel氧化沟
1.1 改良型Carrousel氧化沟的工艺原理
为了取得较好的脱氮除磷效果，改良型Carrousel 氧化沟在普通Carrousel 氧化沟前增加了厌氧池，二沉池污泥回流进入厌氧池。厌氧池出水进入改良型Carrousel 氧化沟，改良型Carrousel 氧化沟是在“跑道型”氧化沟的基础上进行的改进，其由外、中、内3个同心圆形沟渠组成，如图1所示。改良型Carrousel 氧化沟与二沉池为“同心圆”，二沉池位于Carrousel 氧化沟的中心。污水由外沟进入中沟再进入内沟，污水在各沟内循环后有机物逐步被降解，最后经中心岛的可调堰门流出，至二沉池。氧化沟工艺流程图
二沉池出水经深度处理后，再经过消毒后可达标排放。深度处理采用美自然专利技术“生活污水的保温生物介质氧化处理方法” 。
1.2 改良型Carrousel氧化沟的工艺特点
与传统的氧化沟相比，改良型Carrousel 氧化沟有以下特点：①为避免污泥膨胀和强化生物脱氮除磷，在Carrousel 氧化沟之前增设了厌氧池。
②改良型Carrousel 氧化沟技术流程简单，氧化沟和二沉池采用同心圆方式，池壁共用，减少了占地和基建费用。
③改良型Carrousel 氧化沟采用可提升微孔曝气器，曝气效率高，分单元安装，容易更换、控制，运行稳定，节能效益显著。
2 污水处理中的应用
Carrousel 氧化沟工艺应用范围广，目前我国已有几百座Carrousel 氧化沟均在正常运行。本文以饶阳县第二污水处理厂为例，验证Carrousel 氧化沟工艺处理城镇污水的效果。
2.1 工程概况
饶阳县第二污水处理厂分两期建设，一期1.5万m 3/d，二期3.0万m 3/d。一期服务人口18000人。污水处理后尾水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A 标准（见表1），最终排入滏阳河。
COD Cr
SS NH 3-N TP TN pH 进水≤600≤300≤40≤6≤606~9出水
50105(8)0.5156~9去除率
90.0%
96.7%
87.5%
91.7%
75.0%
—
2.2 工艺流程
采用“厌氧+改良型Carrousel 氧化沟+TBO 系统（T -保温，B-生物，O-曝气）+紫外线消毒”工艺，污泥处理采用“污
图1 氧化沟结构示意图
应 用·APPLICATION
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泥浓缩池+机械压榨”工艺。主要生产构筑物包括粗格栅及提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、厌氧池、改良型Carrousel 氧化沟、二沉池、TBO 系统、紫外消毒池、配水井、污泥浓缩池及污泥脱水机房等。污水及污泥处理工艺流程图如图2
所示。
图2 污水及污泥处理工艺流程图
2.3 主要池体工艺设计
改良型Carrousel 氧化沟，单座规模1.5万m 3/d，近期设计1座。具体参数如下：总水力停留时间15.0h，整座氧化沟总
容积15000m 3
，总高5.0m，分为两个独立的封闭式环形沟渠，每个环形沟渠分为内沟，中沟和外沟，有效容积分别为2900m 3、2450m 3和2150m 3。污泥产率系数Y=0.55mgVSS/BOD 5，浓度MLSS ＝4.0g/L，泥龄20d，回流污泥比50%～100%。氧化沟内内置6台潜水推进器，分别设置于内中外三沟转弯连接处，连续运作。曝气方式采用可提升微孔曝气器，设有4台罗茨风机（3用1备）。
二沉池采用中心进水周边出水辐流式沉淀池，平均表面负荷1m 3/(m 2·h)，回流比50%～100%。
TBO 系统，分为15个单独的系统，单个系统占地面积100m 2。池深1.0m，内布有以煅烧褐铁矿、中粗砂为主的生态填料，内部布水采用布水管布水的方式。TBO 系统根据污水处理厂进水水量进行间断运行。
2.4 分析项目和方法
进水和出水具体分析项目采用《水和废水监测分析方法（第四版增补版）》中的方法进行分析COD Cr 、NH 3-N、TN、TP 和SS。
3 运行效果
饶阳县第二污水处理厂已运行1年多时间，虽然进水量尚未达到设计规模，但进水水质，COD Cr 最高达到800mg/L，最低200mg/L。氨氮、TN 和TP 的浓度较高。经处理后尾水稳定达标排放，2020年1～5月份，出水COD Cr 平均为28.2mg/L，NH 3-N 平均为3.27mg/L，TN 平均为11.7mg/L，TP 平均为0.38mg/L。改良型Carrousel 氧化沟发挥了很好的脱氮除磷作用。
衡量一个污水处理厂是否先进的主要指标一般有占地、电耗、运行成本和处理效果。本项目在运行成本和效果方面具有
明显的优势（见表2）。
项目数值总占地 1.0m 2/m 3电耗0.42kWh/m 3处理成本
0.61元/m 3
4 氧化沟工艺脱氮除磷机理分析
氧化沟脱氮方式主要分为硝化和反硝化阶段。在好氧环境下，氨化细菌将有机物降解释放出NH 4+-N，为亚硝化提供基质，NH 4+-N 在亚硝化菌的作用下被氧化成NO 2－-N，NO 2－-N
再氧化成NO 3－-N。在缺氧状态下反硝化细菌将NO 3－-N 还原为N 2排出，达到脱氮的效果。
氧化沟除磷方式主要分为生物除磷和化学除磷。生物除磷主要是好氧条件下聚磷菌大量吸收厌氧阶段释放的磷，形成富磷污泥，达到除磷目的。化学除磷主要是通过添加合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）与硫酸亚铁来实现。
5 结语
面对工业污水在市政污水厂内比重的日益增大，采用脱氮除磷处理效果更好的改良型Carrousel 氧化沟工艺具有很大的优势。因此，改良型Carrousel 氧化沟在市政污水处理工艺中具有推广应用价值。
参考文献
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作者简介
赵军（1988-），男，汉族，安徽六安人，工程师，硕士研究生，研究方向为水污染防治与治理研究。
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