Ton Joha (DHV Water BV)
呂斌 (DHV集團(tuán)北京辦事處)

1 Carrousel?2000(卡魯塞爾2000)系統(tǒng)

　　Carrousel系統(tǒng)是1967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制。在原Carrousel系統(tǒng)的基礎(chǔ)上DHV公司和其在美國的專利特許公司EIMCO又發(fā)明了Carrousel2000系統(tǒng)(見圖1)，實(shí)現(xiàn)了更高要求的生物脫氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Carrousel和Carrousel 2000系統(tǒng)正在運(yùn)行，實(shí)踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

　　Carrousel2000型氧化溝由于其特殊的預(yù)反硝化區(qū)的設(shè)計(jì)(占氧化溝體積的15%)，在缺氧條件下進(jìn)水與一定量的混合液混合(該量可通過內(nèi)部回流控制閥調(diào)節(jié))；剩余部分(體積的85%)包括有氧和缺氧區(qū)，用于進(jìn)行同時(shí)硝化反硝化，也用于磷的富集吸收。每座Carrousel2000型氧化溝中配有相當(dāng)數(shù)量的表曝機(jī)，實(shí)現(xiàn)溝內(nèi)水體的推流、混合和充氧。系統(tǒng)的供氧量可以通過控制溝內(nèi)表曝機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)的多少進(jìn)行調(diào)節(jié)，另外從節(jié)能的角度考慮，每座溝中還裝有一定數(shù)量的推進(jìn)器用于保證混合液具有一定的流速，并防止污泥在進(jìn)水SOD₅含量低的情況下發(fā)生沉淀(例如在夜間只有1--2臺(tái)表曝機(jī)運(yùn)行)。

2 工藝計(jì)算

2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
　　Carrousel200的工藝設(shè)計(jì)在很大成度上取決于下列因素：
　　(1) 污水的組成；
　　(2) 污水量；
　　(3) 工藝設(shè)計(jì)溫度；
　　(4) 出水水質(zhì)要求；
　　(5) 對于剩余污泥的要求(是否要求污泥好氧穩(wěn)定)
2.2 計(jì)算舉例
　　某污水處理廠采用延時(shí)曝氣及強(qiáng)化脫氧，其運(yùn)行條件為：
　　污水量?Q＝20 000 m³/d；?
　　設(shè)計(jì)溫度T＝15 ℃；?
　　進(jìn)水水質(zhì)：BOD＝200mg/L，TN＝50 mg/L，
　　　　?? SS＝200 mg/L;?
　　出水水質(zhì)：BOD＝10mg/L，TN＝10 mg/L，
??　　　　 SS＝25 mg/L;
　　要求污泥好氧穩(wěn)定化；?
　　曝氣池(氧化溝)中的污泥濃度(X)為4.5kgMLSS/m³。?
　　Carrousel2000的工藝計(jì)算包括水質(zhì)計(jì)算和水力計(jì)算兩部分，容積的設(shè)計(jì)以所需要的污泥齡和剩余污泥產(chǎn)量為基礎(chǔ)，所需要的污泥齡(τ)取決于對出水水質(zhì)和污泥的要求、進(jìn)水組成以及工藝設(shè)計(jì)溫度(如表1)，剩余污泥的比產(chǎn)率系數(shù)取決于對出水水質(zhì)和污泥的要求以及進(jìn)水的組成(如表2)。?
　　對于本例的計(jì)算，剩余污泥的比產(chǎn)率系數(shù)Y＝0.97 kgMLSS/kgBOD_{5進(jìn)水}。?
剩余污泥產(chǎn)量(SSP)采用如下公式計(jì)算：?
?　　　　　　　SSP＝Y(jié)×BOD_進(jìn)水×Q/1 000＝0.97×200×20000/1000＝3880kgMLSS/d

　　所需的Carrousel2000的容積計(jì)算如下：
?　　　V＝SSP×τ/X＝3 880×14/4.5≈12 000 m³?
　　污泥的BOD負(fù)荷(L_BOD)采用如下公式計(jì)算：
?　　　L_BOD=BOD_進(jìn)水×Q/V×X×1 000＝200×20000/12000×4.5×1000＝0.074kgBOD/(kgMLSS·d)?
　　所需的前反硝化容積取決于進(jìn)水組成及所要求的氮的去除率，通常前反硝化容積在10%～25%的總?cè)莘e范圍內(nèi)變化，本例中需要20%的總?cè)莘e作為前反硝化容積。?
　　所需的充氧量負(fù)荷取決于進(jìn)水組成和設(shè)計(jì)的工藝溫度(如表3)。

?　對于本例的計(jì)算，所需的充氧量負(fù)荷為3.1 kgO₂/kgBOD_{5進(jìn)水}。?
　　所需的充氧能力(OC)由下式計(jì)算：
?　　　　OC＝OC_負(fù)荷×BOD_進(jìn)水×Q/1000×24＝3.1×200×20 000/ 000×24≈520 kgO₂/h
　　 水力設(shè)計(jì)是基于Carrousel2000的容積及充氧能力。具體設(shè)計(jì)包括池形、溝道數(shù)目、氧化溝的尺寸、數(shù)量以及表曝機(jī)和推進(jìn)器的尺寸和能力。水力設(shè)計(jì)需要經(jīng)過DHV公司的校核(Carrousel2000的專利持有人)。本例中Carrousel2000氧化溝的尺寸、數(shù)量及曝氣機(jī)能力的計(jì)算結(jié)果如表4所示。

　　作者通訊處：呂斌 100016 北京市朝陽區(qū)將臺(tái)路2號?愛都大廈一層105室??
　　電　　話：(010)64379187?
　　(收稿日期 1999-07-07)