卡鲁塞尔氧化沟实验装置实验指导书

  
一、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=300mg/L、BOD5=150mg/L、SS=200mg/L、
TKN=30mg/L、TP=4.0mg/L、pH=7~9;
设计出水水质为COD=25mg/L、BOD5=10mg/L、SS=20mg/L、
NH+4-N≤5.0mg/L、NO3-N≤10.0mg/L、TP≤0.5mg/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
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
3、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
将活性污泥种源1~2升直接倒入膜生物反应器
将每日够用一次的活性污泥培养液倒入进水箱,每日添加。
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。