市政相关 计算：卡鲁塞尔[Carrousel]氧化沟工艺设计

为了满足越来越严格的水质排放标准，卡鲁塞尔氧化沟在原有的基础上开发了许多新的设计，实现了新的功能，提高了污水处理效率，降低了运行能耗，改进了活性污泥性能，提高了生物除磷脱氮功能，主要有单级标准卡鲁塞尔工艺和变形，Carrousel denitIR/Carrousel 2000工艺，Carrousel 3000工艺，以及四阶段和五阶段Carrousel BardenpHo工艺系统。

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. H  F  Q- t3 z: p工艺特点：
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7 J& Q" F9 j' o; ~1、进水与活性污泥混合后在沟内不停地循环运动，污水和回流污泥在第一个曝气区中混合。由于曝气器的泵送作用，沟中的流速保持在0.3m/s左右。水流在连续经过几个曝气区后，便流入外边最后一个环路，出水从这里通过出水堰排出，出水位于第一曝气区的前面。

8 ]9 w" p' K6 K7 Y1 T  ^, [: K; i2、采用垂直安装的低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀，BOD去除率可达95%～99%，脱氮效率约为90%，除磷率约为50%。
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7 ]: h* g0 k+ h: ^; D5 [! Q7 c( C3、在正常的设计流速下，卡鲁塞尔氧化沟渠道中混合液的流量是进水流量的50～100倍，气池中的混合液平均每5～20min完成一个循环。具体循环时间取决于渠道长度、渠道流速及设计负荷。这种状态可以防止短流，还通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷能力。
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8 v' ^! j' l- l3 I' W, z' i4、卡鲁塞尔氧化沟的表面曝气机单机功率大(可达150kw)，其水深可达5m以上，使氧化沟占地面积减小，土建费用降低。同时具有极强的混合机拌和耐冲击负荷能力。当有机负荷较低时，可以停止某些曝气器的运行，或者切换较低的转速，在保证水流搅拌混合循环流动的前提下，节约能量消耗，由于曝气机周围的局部地区能量强度比传统活性污泥中曝气池强度高得多，使得氧的转移效率大大提高，平均传氧效率达到2.1kg/(kw˙h)。
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" m' v5 J# ?6 e# T" A4 |2 Z- ?设计参数：

混合液浓度(MLSS)为4000～4500mg/L，污泥回流比为100%;有效水深壳h≥5m;N=0.05～0.1KgBOD/(kgMLVSS˙d)污泥龄θc在25～30d以上;水力停留时同为18～28h。一般沟深是表面曝气机叶轮直径的1.2倍，沟宽是沟深的2倍。

! F* Q) [5 J, H举个栗子：

1.已知条件
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(1)设计流量Q= 100000m3/d(不考虑变化系数》。

(2)设计进水水质BOD5浓度S0=190mg/L;TSS浓度X0=250mg/L;VSS=175mg/L; TKN=45mg/L;NH3-N=35mg/L;碱度SALk=280mg/L;最低水温14℃;最高水温250℃。

, ?9 I3 \% R) P# r& b6 i% k(3)设计出水水质BOD5浓度Se=20mg/L;TSS浓度X0=20mg/L，NH3一N=15 mg/L;TN=20mg/L。
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" |8 F* |+ v* r% {7 o考虑污泥稳定化，污泥产率系数Y=0.55;混合液悬浮固体浓度(MLSS)X=4000mg/L，混合总挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)Xv=2800mg/L;污泥龄θc=30d;自身氧化系数Kd=0.055d-1;20t时脱硝基率qdn=0.035kg还原的NO3-_N/(KgMLVSS˙d)。
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2.设计计算
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(1)去除BOD5

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下图为卡鲁塞尔氧化沟计算图：

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