卡魯塞爾氧化溝
卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內循環流動。因此氧化溝具有特殊的水力學流態，既有完全混合式反應器的特點，又有推流式反應器的特點，溝內存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內水深一般為2.5～4.5ｍ，寬深比為2:1，亦有水深達7m的，溝中水流平均速度為0.3m/s。
Carrousel氧化溝處理污水的原理
最初的普通Carrousel氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進入氧化溝系統。表面曝氣機使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約2～3mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態。在曝氣機下游，水流由曝氣區的湍流狀態變成之后的平流狀態，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態。經過缺氧區的反硝化作用，混合液進入有氧區，完成一次循環。該系統中，BOD降解是一個連續過程，硝化作用和反硝化作用發生在同一池中。由于結構的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去處BOD，但除磷脫氮的能力有限。
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為了取得更好的除磷脫氮的效果，Carrousel 2000系統在普通Carrousel氧化溝前增加了一個厭氧區和絕氧區（又稱前反硝化區）。全部回流污泥和10-30%的污水進入厭氧區，可將回流污泥中的殘留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創造絕氧條件。同時，厭氧區中的兼性細菌將可溶性BOD轉化成VFA，聚磷菌獲得VFA將其同化成PHB，所需能量來源于聚磷的水解并導致磷酸鹽的釋放。厭氧區出水進入內部安裝有攪拌器的絕氧區，所謂絕氧就是池內混合液既無分子氧，也無化合物氧（硝酸根）， 在此絕氧環境下，70-90%的污水可提供足夠的碳源，使聚磷菌能充分釋磷。絕氧區后接普通Carrousel氧化溝系統，進一步完成去除BOD、脫氮和除磷。最后，混合液在氧化溝富氧區排出，在富氧環境下聚磷菌過量吸磷，將磷從水中轉移到污泥中，隨剩余污泥排出系統。這樣，在Carrousel 2000系統內，較好的同時完成了去除BOD、COD和脫氮除磷
Carrousel氧化溝除磷脫氮的影響因素
影響Carrousel氧化溝除磷的因素主要是污泥齡、硝酸鹽濃度及基質濃度。研究表明，當總污泥齡為8~10d時活性污泥中的最大磷含量為其干污泥量的4%，為異養菌體質量的11%，但當污泥齡超過15d時污泥中最大含磷量明顯下降，反而達不到最大除磷效果。因此，一味延長污泥齡（例如20d、25d、30d）是沒有必要的，宜在8~15d范圍內選用。同時，高硝酸鹽濃度和低基質濃度不利于除磷過程。
影響Carrousel氧化溝脫氮的主要因素是DO、硝酸鹽濃度及碳源濃度。研究表明，氧化溝內存在溶解氧濃度梯度即好氧區DO達到3~3.5mg/L，缺氧區DO達到0~0.5mg/L是發生硝化反應及反硝化反應的前提條件。同時，充足的碳源及較高的C/N比有利于脫氮的完成。
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