卡鲁塞尔氧化沟实验装置指导书

一、卡鲁塞尔氧化沟实验装置指导书-设备简介：
氧化沟是一种改良的活性污泥法，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为氧化沟，又称环形曝气池。目前氧化沟工艺被广泛应用于污水处理中，氧化沟有多种不同的类型。
二、实验目的
Carrousel氧化沟是当前最有代表性的氧化沟水处理工艺之一。主要流程包括表面曝气、曝气沉沙、厌氧区、缺氧区、好氧区、污泥沉淀。通过实验希望达到以下目的：
1.了解卡鲁塞尔氧化沟的内部构造和主要组成；
2.掌握卡鲁塞尔氧化沟各工序的运行操作要点；
3.就某种污水进行动态试验，以确定工艺参数和处理水的水质；
4.研究卡鲁塞尔氧化沟生物脱氮除磷的机理，例如通过改变曝气条件、周期或各工序的持续时间等，为生物处理创造适宜的环境，测定处理效果。
5.掌握运用卡鲁塞尔氧化沟去除BOD5及生物脱氮的工艺
三、实验装置的工作原理：
卡鲁塞尔氧化沟的构造如图所示：此系统由三组相同氧化沟组建在一起，作为一个单元运行。三组氧化沟之间相互双双连通。每个池都配有可供污水环流（混合）与曝气作用的机械曝气器。氧化沟的发展往往是与其曝气设备密切关联的。卡鲁塞尔氧化沟有两种工作方式：一是去除BOD₅，二是生物脱氮。卡鲁塞尔氧化沟的脱氮是通过调节电机的转速来实现的，曝气装置能起到混合器和曝气器的双重功能。当处于反消化阶段时，曝气器低速运转，仅仅保持池中污泥悬浮，而池内处于缺氧状态。好氧和缺氧阶段完全可由曝气器转速的改变进行控制。

卡鲁塞尔氧化沟示意图

四、实验流程
1.配水：首先配制一定量的城市污水，并先期将设备中培养好一定量的活性污泥。为保证水泵及设备能正常运行，处理前先将提取的废水进行一些预处理，去除一些树枝、石子等较大颗粒物。
2.配水完成后，对进水水质进行检测，确定其运行参数并记录。废水经水泵进入氧化沟系统。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。
3.处理完毕后对出水进行检测。确定其处理效果。
五、技术指标
处理水量约：20l/h
污泥龄：8~10d
可实现程序控制和DO调节
沟中水流平均速度为0.3m/s
好氧区溶解氧DO的浓度约2～3mg/L
总污泥龄为8~10d
设计原水水质为COD=300 mg/L、BOD5=150 mg/L、SS=200 mg/L、
TKN=30 mg/L、TP=4.0 mg/L、pH=7～9；
设计出水水质为COD=25 mg/L、BOD5=10 mg/L、SS=20 mg/L、
NH+4-N≤5.0 mg/ L、NO3-N≤10.0 mg/L、TP≤0.5 mg/L。
装置本体由不锈钢制成
六、实验装置的组成和规格
装置由氧化沟、配水池、机械曝气系统、导流板、污泥回流系统等组成。
1.不锈钢搅拌配水箱1个
2.进水泵1台
3.进水流量计1个
4.出水调节堰1个
5.机械曝气装置3套
6.曝气深度调节装置3套
7.可控硅调速器3台
8.可编程序控制器1套
9.污泥回流泵1台
10.污泥回流流量计1个
11.电器自动仪表控制箱1台
12.固定实验台架1套
13.连接管道及阀门等若干
14.总体外形尺寸约：2000mm×1000mm×1600mm
七、实验步骤
1、检查关闭以下阀门
1）Carrousel氧化沟的排空阀门
2）进水箱的排空阀门
3）进水流量计调节阀
4）检查进水泵和机械搅拌器的电源插头是否插在相应的功能插座上。
5）检察关闭插座上方的控制开关（有色点的一端翘起为“关”状态，有色点的一端处于低位为“开”状态）。
2、活性污泥的培养与驯化
1）将活性污泥种源1~2升直接倒入膜生物反应器中
2）将每日够用一次的活性污泥培养液倒入进水箱，每日添加。
3）开启机械曝气器，调节曝气强度，曝气过程贯穿整个培养和实验过程不要停止。用DO仪来测定并决定曝气强度的大小。
4）打开进水泵的控制开关，进水会自动进行，调节进水流量计的流量至10~20升/小时左右。
5）在以上条件基础上，连续培养若干天以后，当活性污泥体积打倒0~30%时，活性污泥培养完毕
6）重点注意：在整个活性污泥培养过程中，要不断地添加活性污泥培养液到进水箱中去（每天3~5次），如果晚上不打算加培养液时，则一定要关闭进水泵，第二天白天再开启这二个单元，并开始添加活性污泥培养液。
3、进行实验
1）首先制定好实验方案，包括DO浓度、进水流量、反应时间、进水和出水的检测项目和方法等。
2）配水：首先配制一定量的城市污水，并先期将设备中培养好一定量的活性污泥。为保证水泵及设备能正常运行，处理前先将提取的废水进行一些预处理，去除一些树枝、石子等较大颗粒物。
3）配水完成后，对进水水质进行检测，确定其运行参数并记录。废水经水泵进入氧化沟系统。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。
4）经过一定的实验反应时间，取进水和出水样，分别进行相应的项目检测，以判断是否达到实验效果。
4、实验完毕整理
1）如果您在结束本实验后过几天还要使用该反应器，则可用培养液来维持反应器的活性状态。如果您在结束本实验后较长时间内不再使用该反应器，则开启反应器的排空阀门，将水和污泥一起排出。
2）关闭进水泵和机械曝气器的开关，关闭总电源空气开关，拔下总电源插头。
3）打开进水箱的排空阀门，放干所有的积水。
4）用自来水清洗反应器和水箱，并放干所有的积水，待下次实验备用。
八、实验所需设备及仪器（由用户自行购买）
溶解氧测定仪、测定BOD或COD的仪器和化学药品、测定污泥浓度的仪器和化学药品。

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