污水處理自然生物處理

第19章自然生物處理

主講教師：余海靜河南城建學(xué)院市政與環(huán)境學(xué)院給水排水教研室規(guī)范條文6.11.1污水量較小的城鎮(zhèn)，在環(huán)境影響評(píng)價(jià)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，宜審慎采用污水自然處理。6.11.2污水自然處理必須考慮對(duì)周圍環(huán)境以及水體的影響，不得降低周圍環(huán)境的質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)選擇適宜的污水自然處理方式。6.11.3在環(huán)境評(píng)價(jià)可行的基礎(chǔ)上，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可利用水體的自然凈化能力處理或處置污水。6.11.4采用土地處理，應(yīng)采取有效措施，嚴(yán)禁污染地下水。6.11.5污水廠二級(jí)處理出水水質(zhì)不能滿足要求時(shí)，有條件的可采用土地處理或穩(wěn)定塘等自然處理技術(shù)進(jìn)一步處理。穩(wěn)定塘系統(tǒng)的工藝流程穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的組成穩(wěn)定塘進(jìn)水的預(yù)處理為防止穩(wěn)定塘內(nèi)污泥淤積，污水進(jìn)入穩(wěn)定塘前應(yīng)先去除水中的懸浮物質(zhì)。常用設(shè)備為格柵、普通沉砂池和沉淀池。若塘前有提升泵站，而泵站格柵間隙小于20mm時(shí)，塘前可不另設(shè)格柵。原污水中懸浮固體濃度小于100mg/L時(shí)，可只設(shè)沉砂池，以去除砂質(zhì)顆粒。原污水中懸浮固體濃度大于100mg/L時(shí)，需考慮設(shè)置沉淀池。設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)污水二級(jí)處理方法相同。預(yù)處理系統(tǒng)穩(wěn)定塘后處理設(shè)施穩(wěn)定塘的流程組合依當(dāng)?shù)貤l件和處理要求不同而異，下圖為幾種典型的流程組合。穩(wěn)定塘的流程組合塘的位置：穩(wěn)定塘應(yīng)設(shè)在居民區(qū)下風(fēng)向200m以外，以防止塘散發(fā)的臭氣影響居民區(qū)。此外，塘不應(yīng)設(shè)在距機(jī)場(chǎng)2km以內(nèi)的地方，以防止鳥類（如水鷗）到塘內(nèi)覓食、聚集，對(duì)飛機(jī)航行構(gòu)成危險(xiǎn)。防止塘體損害：為防止浪的沖刷，塘的襯砌應(yīng)在設(shè)計(jì)水位上下各0.5m以上。若需防止雨水沖刷時(shí)，塘的襯砌應(yīng)做到堤頂。襯砌方法有干砌塊石、漿砌塊石和混凝土板等。在有冰凍的地區(qū)，背陰面的襯砌應(yīng)注意防凍若筑堤土為黏土?xí)r，冬季會(huì)因毛細(xì)作用吸水而凍脹，因此，在結(jié)冰水位以上位置換為非黏性土。

穩(wěn)定塘塘體設(shè)計(jì)要點(diǎn)塘體防滲：穩(wěn)定塘的滲漏可能污染地下水源；若塘體出水再考慮回用，則塘體滲漏會(huì)造成水資源損失，因此，塘體防滲是十分重要的。但某些防滲措施的工程費(fèi)用較高，選擇防滲措施時(shí)應(yīng)十分謹(jǐn)慎。防滲方法有素土夯實(shí)、瀝青防滲襯面、膨脹土防滲襯面和塑料薄膜防滲襯面等。塘的進(jìn)出口：進(jìn)出口的形式對(duì)穩(wěn)定塘的處理效果有較大影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意配水、集水均勻，避免短流、溝流、及混合死區(qū)。主要措施為采用多點(diǎn)進(jìn)水和出水；進(jìn)口、出口之間的直線距離盡可能大；進(jìn)口、出口的方向避開當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向。工程實(shí)例

穩(wěn)定塘實(shí)例某縣的河水實(shí)際是一天然排水溝，長(zhǎng)期受工業(yè)及生活污水的污染，嚴(yán)重影響沿河村民的身體健康。該河旱季流量在2000～2800m3/d之間，是由上游十幾家單位排放的污水，污水BOD5據(jù)測(cè)定為50～100mg/L，懸浮物58～73mg/L，同時(shí)該河在雨季有排洪的功能。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，穩(wěn)定塘選址擬在該村村南250m處，緊靠河床的一片棄耕多年的耕地，面積約20000m2(約30畝)，長(zhǎng)300m，寬60m。將穩(wěn)定塘建在此，可以使河水在進(jìn)村前得到凈化，并且該位置遠(yuǎn)離居民，建塘不會(huì)帶來明顯的環(huán)境問題。設(shè)計(jì)水質(zhì)BOD5=100mg/L；COD=200mg/L；SS=100mg/L。經(jīng)過穩(wěn)定塘處理后的水質(zhì)，在3～12月可以達(dá)到以下水平：BOD≤20mg/L；COD≤100mg/L；SS≤20mg/L。設(shè)計(jì)工藝上的考慮

(1)排洪與處理相結(jié)合本著因地制宜、綜合利用、盡量減肥少基建投資和運(yùn)行費(fèi)用的原則，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。采用筑壩將水頭抬高1m，自流進(jìn)入穩(wěn)定塘。為了防洪，在河道上砌壩，在雨量小時(shí)，壩上設(shè)有分洪溢流道，而洪水較大時(shí)，則開閘放水。

(2)多級(jí)串聯(lián)根據(jù)最新的研究成果，采用多種類型穩(wěn)定塘串聯(lián)系統(tǒng)。各塘設(shè)計(jì)水深1.5m，實(shí)際水面13333m2(20畝)，總池容為19500m3,平均停留時(shí)間8d，采用多塘有以下考慮。①改善了流特性。塘的長(zhǎng)寬比為30:1。避免層流、異重流發(fā)生，各塘進(jìn)水口交替為水平和淹沒流形式。②分為多塘，在第一、四塘種植耐污的水葫蘆，第二、三塘藻菌共生塘。這樣由于第一、四塘種植了水生植物，抑制了藻類的過度生長(zhǎng)，避免了出水中藻類的SS。

③可以避免由于混合、內(nèi)部回流和風(fēng)的攪拌等引起生物群落次序的混亂，使適應(yīng)一定水質(zhì)條件的生物種類較為穩(wěn)定而有效地發(fā)揮作用。

氧化塘法濱洲污水處理廠8萬方/日建設(shè)中的氧化塘處理試驗(yàn)系統(tǒng)法國(guó)南部某鎮(zhèn)（MeZe），氧化塘污水處理系統(tǒng)MeZe生態(tài)中心的氧化塘實(shí)驗(yàn)裝置MeZe氧化塘處理系統(tǒng)中曝氣塘水生植物塘穩(wěn)定塘的發(fā)展：1、由直接利用天然坑洼塘地稍加修整發(fā)展為規(guī)劃地處理設(shè)施。現(xiàn)代地穩(wěn)定塘一般都經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)，不僅重視作為工藝主單元地塘體設(shè)施，而且具備包括預(yù)處理、附屬設(shè)備等其他常規(guī)設(shè)施。2、傳統(tǒng)塘型發(fā)展為各種節(jié)能、高效的新型塘及其組合系統(tǒng)。3、由單純依靠自然凈化發(fā)展為自然凈化與人工凈化技術(shù)相結(jié)合的工藝形式。例如增設(shè)曝氣、安裝填料、種植水生植物、人工培養(yǎng)菌藻等。4、由僅有凈化功能的污水處理設(shè)施發(fā)展為具有多種功能的綜合利用的良性生態(tài)系統(tǒng)。例如將污水處理與水生植物種植、水生動(dòng)物養(yǎng)殖、水資源利用、藻類回收等多種綜合利用形式相結(jié)合。課程內(nèi)容1、水體中碳氮與能量循環(huán)2、穩(wěn)定塘3、污水的土地處理4、自然生物處理新進(jìn)展5、工程實(shí)例

自然處理系統(tǒng)（Natural

Treatment

Systems）分為穩(wěn)定塘系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng)。穩(wěn)定塘系統(tǒng)（Aquatic

Systems）通過水—水生生物系統(tǒng)（菌藻共生系統(tǒng)和水生生物系統(tǒng)）對(duì)污水進(jìn)行自然處理。土地處理系統(tǒng)（Soilbased

System）利用土壤—微生物—植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能，對(duì)污水進(jìn)行凈化。

污水自然處理系統(tǒng)的凈化作用主要是利用土壤淺表層中的物理作用、化學(xué)作用和微生物的生化作用。與常規(guī)處理技術(shù)相比，前者具有工藝簡(jiǎn)便、操作管理方便、建設(shè)投資和運(yùn)轉(zhuǎn)成本低的特點(diǎn)。建設(shè)投資僅為常規(guī)處理技術(shù)的1／2—1／3，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用僅為常規(guī)處理技術(shù)的1／2—1／10，可大幅度降低污水處理成本。而且凈化效果良好，凈化水質(zhì)可達(dá)二級(jí)以上處理水平。

返回No.3819.1水體中碳氮磷與能量循環(huán)

1、碳No.39?碳的轉(zhuǎn)化途徑主要是：?a．通過細(xì)菌的新陳代謝作用，使溶解性有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為無機(jī)碳(CO2)，又通過合成作用使細(xì)菌本身得到增殖。?b．藻類通過光合作用吸收無機(jī)碳，本身機(jī)體得 到增殖，當(dāng)無光照射時(shí)，藻類通過呼吸作用又行釋放無機(jī)碳(CO2)。?c．由于衰死，細(xì)菌、藻類的機(jī)體沉入塘底，在厭 氧發(fā)酵作用下，分解為溶解性有機(jī)碳和無機(jī)碳。?d．塘底的厭氧發(fā)酵反應(yīng)對(duì)不溶性有機(jī)碳進(jìn)行分解，形成溶解性有機(jī)碳和無視碳。?上述各項(xiàng)作用的結(jié)果是溶解性有機(jī)物的降解和細(xì)菌、藻類的增殖。No.40?M：金屬離子CO32?+H2O?HCO3?+OH?(4)OH?+H+?H2O(5)M2+(HCO3)2?M2++2HCO3?(2)HCO3??CO32?+H+(3)?細(xì)菌和藻類的活動(dòng)還要影響穩(wěn)定塘水中碳酸鹽 緩沖體系的平衡，使塘水的pH值發(fā)生變化， 碳酸鹽緩沖體系的基本化學(xué)式如下：

CO2+H2O?H2CO3?HCO3?+H+(1)No.41?在白晝,光合作用強(qiáng)烈，CO2被耗用，式(1)平衡 向左移行，導(dǎo)致H＋和HCO3－降低，式(4)向右移行，結(jié)果使H＋減少和OH－增加，pH值上升。?在夜間,光合作用停止，CO2又行積累，式(1)向右移行，式(4)向左移行，pH值又降低。2、氮

返回氮在水體中的轉(zhuǎn)化與循環(huán)途徑主要是：1．氨化作用:有機(jī)氮化合物在微生物作用下分解為氨態(tài)氮。2．硝化作用:氨態(tài)氮在硝化菌的作用下，轉(zhuǎn)化為硝酸氮。反應(yīng)式為：

3．反硝化作用:硝酸氮在反硝化菌的作用下，還原成分子態(tài)氮。反應(yīng)式為：式中CH3COOH表示反硝化菌所需要的有機(jī)碳源4．揮發(fā)作用:水中的NH3向大氣揮發(fā)，其量可達(dá)21%。5．吸收作用:微生物及水生植物，吸收銨氮或硝氮作為營(yíng)養(yǎng)。6．分解作用:沉淀在沉積層中的有機(jī)氮在厭氧菌的作用下分解。

No.453、磷的轉(zhuǎn)化及循環(huán)?污水中既含有有機(jī)磷化合物，也含有溶解性的無機(jī) 磷酸鹽，進(jìn)入穩(wěn)定塘的磷，其轉(zhuǎn)化和循環(huán)途徑示之 于圖。?由圖可見，磷在穩(wěn)定塘內(nèi)的轉(zhuǎn)化與循環(huán)途徑如下：?a．細(xì)菌、藻類及其他生物吸收無機(jī)磷化合物以滿足其生命活動(dòng)的需要，并將其轉(zhuǎn)化為有機(jī)磷。No.47?b．溶解性磷與不溶解磷之間的互相轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化 的環(huán)境條件是：白晝光照充分，光合作用強(qiáng)烈， 塘水pH值上升，磷酸鹽易于沉淀，夜晚光合作 用停止，塘水pH值降低，部分已沉磷酸鹽又可 能重新溶于水中。其次，水中如存在有三價(jià)鐵化 合物可與溶解性磷酸鹽結(jié)合形成磷酸鐵沉淀。第 三，如水中存在硝酸鹽，它也可能促使沉積中的 磷轉(zhuǎn)化為溶解性磷。?c．有機(jī)磷在細(xì)菌作用下的氧化分解。穩(wěn)定塘對(duì)磷的去除率可達(dá)50％一70％，效果較好。No.464、有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化????隨工業(yè)廢水可能進(jìn)入穩(wěn)定塘的有害物質(zhì)，主要有合成有機(jī)物和重金屬離子等。這類物質(zhì)在穩(wěn)定塘內(nèi)的轉(zhuǎn)化及去除的途徑是：a．生物降解作用，微生物對(duì)苯、酚、脂、有機(jī)染料、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯等有害物質(zhì)，在適宜的環(huán)境條件下，可能具有一定的降解功能。b．吸附與吸收作用，水生植物的根系，適宜于微生物的附著與生長(zhǎng)，能夠通過吸附作用去除一部份有害物質(zhì)，根系也具有吸收重金屬等有害物質(zhì)的能力，可使重金屬離子富集，降低塘水中重金屬離子的濃度。c．整合及沉淀作用，重金屬離子還能夠與其他化合物形成整合物而沉淀于塘底。

No.48No.49?首先，上述3項(xiàng)作用在程度上是有限的，在濃度 上也有限制，如有害物質(zhì)在塘水中濃度過高，將 危害塘水中各種生物的生理活動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)可能使 穩(wěn)定塘的凈化功能遭到破壞。?其次，有害物質(zhì)，特別是重金屬離子，只是“轉(zhuǎn) 移”而不是降解和轉(zhuǎn)化，含有重金屬離子的污泥 或水生植物，在處置上非常困難，如不慎會(huì)造成 二次污染，如該物質(zhì)進(jìn)入食物鏈，還將危害人們 的健康。因此，含有有害物質(zhì)和重金屬的工業(yè)廢 水，應(yīng)嚴(yán)格地加以控制，力求在廠內(nèi)進(jìn)行局部處 理，將有害物質(zhì)和重金屬去除，不使其進(jìn)入穩(wěn)定 塘。

19.2穩(wěn)定塘19.2.1.概述

穩(wěn)定塘（氧化塘）：是人工適當(dāng)修整或人工修建的設(shè)有圍堤和防滲層的污水池塘，主要依靠自然生物凈化功能。污水在塘內(nèi)流動(dòng)緩慢，貯存時(shí)間較長(zhǎng)，以太陽能為初始能源，通過污水中存活的微生物的代謝活動(dòng)和包括水生植物在內(nèi)的多種生物的綜合作用，使有機(jī)污染物得以降解。規(guī)范條文6.11.6有可利用的荒地和閑地等條件，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可采用穩(wěn)定塘處理污水。用作二級(jí)處理的穩(wěn)定塘系統(tǒng)，處理規(guī)模不宜大于5000m3／d。6.11.7處理城鎮(zhèn)污水時(shí)，穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，根據(jù)污水水質(zhì)、處理程度、當(dāng)?shù)貧夂蚝腿照盏葪l件，穩(wěn)定塘的五日生化需氧量總平均表面有機(jī)負(fù)荷可采用1.5～10gBOD5/(m2·d)，總停留時(shí)間可采用20～120d。6.11.8穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列要求：1穩(wěn)定塘前宜設(shè)置格柵，污水含砂量高時(shí)宜設(shè)置沉砂池。

2穩(wěn)定塘串聯(lián)的級(jí)數(shù)不宜少于3級(jí)，第一級(jí)塘有效深度不宜小于3m。

3推流式穩(wěn)定塘的進(jìn)水宜采用多點(diǎn)進(jìn)水。

4穩(wěn)定塘必須有防滲措施，塘址與居民區(qū)之間應(yīng)設(shè)置衛(wèi)生防護(hù)帶。

5穩(wěn)定塘污泥的蓄積量為40～100L／(年·人)，一級(jí)塘應(yīng)分格并聯(lián)運(yùn)行，輪換清除污泥。6.11.9在多級(jí)穩(wěn)定塘系統(tǒng)的后面可設(shè)置養(yǎng)魚塘，進(jìn)入養(yǎng)魚塘的水質(zhì)必須符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)漁業(yè)水質(zhì)的規(guī)定。好氧塘兼性塘厭氧塘曝氣塘深度處理塘水生植物塘生態(tài)塘完全儲(chǔ)存塘常見其它按塘內(nèi)的微生物類型、供氧方式和功能等劃分連續(xù)出水塘控制出水塘1、穩(wěn)定塘中的生物及其生態(tài)系統(tǒng)（1）穩(wěn)定塘中的生物細(xì)菌藻類微型動(dòng)物水生植物及其他水生動(dòng)物①細(xì)菌——降解有機(jī)物起主要作用

兼性異樣菌（好氧塘和兼性塘好氧區(qū)，及兼性區(qū)存在）好氧菌和兼性菌——種屬多產(chǎn)酸菌（兼性異氧菌）分解有機(jī)物產(chǎn)生乙酸等和醇類）厭氧菌（厭氧塘和兼性塘污泥區(qū)，將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為

CH4+CO2，脫硫弧菌-絕對(duì)厭氧菌）硝化菌（絕對(duì)好氧菌，一般只存活在深度處理塘）

②藻類

穩(wěn)定塘為菌藻共生體系，藻類具有葉綠體，含有葉綠素，能夠通過這些色素進(jìn)行光合作用，是塘水中DO的主要供應(yīng)者。白晝吸收CO2，放出O2

夜間內(nèi)源呼吸，消耗O2，放出CO2

綠藻——最常見的，單細(xì)胞或多細(xì)胞的綠色藻類藍(lán)綠藻（藍(lán)藻）——機(jī)體構(gòu)造簡(jiǎn)單，藻體為單細(xì)胞及絲狀體褐藻③原生動(dòng)物和后生動(dòng)物

④水生植物

種植“水生維管束植物”能提高塘對(duì)有機(jī)物和N、P等無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除效果。

與活性污泥中不一樣，表現(xiàn)在不規(guī)則和數(shù)量不相等兩方面。原生動(dòng)物和后生動(dòng)物不完全作為指示性生物考慮水蚤——枝角類，捕食（細(xì)菌和藻類）出現(xiàn)水蚤表明水質(zhì)清澈，水蚤能吞食粒狀物質(zhì)，分泌粘液性物質(zhì)。搖蚊幼蟲——使底泥量減少a、浮水植物——漂浮在水面、直接從大氣中吸O2、CO2，從塘水中吸取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。鳳眼蓮——即水葫蘆，具有較強(qiáng)的耐污性，去污能力強(qiáng)凈化過程：O2通過根、莖輸送到根部，釋放于水中；鳳眼蓮本身也直接吸收水中的有機(jī)物和無機(jī)物;

水層是好氧，底部是厭氧，可有利于硝化和反硝化;

種植在高負(fù)荷的穩(wěn)定塘里，并可回收作為“青貯飼料”.b、沉水植物——根生長(zhǎng)于底泥中，葉、莖全部沉沒水中，僅在開花時(shí)，花開在水面上

只能在塘水深較高，有機(jī)物負(fù)荷低和能有光照的地區(qū)生長(zhǎng)其作用同“浮水植物”沉水植物是鴨、鵝的飼料常見的有馬來眼子蓮c、挺水植物——根生長(zhǎng)于底泥中，葉、莖則挺出水面，常見水蔥為深綠色，蘆葦是淺綠色，其作用于上述兩種植物相同，但只能生長(zhǎng)于淺水中，收割季節(jié)需放水

⑤其它水生動(dòng)植物放養(yǎng)水禽，建立良好的生態(tài)系統(tǒng)，魚吞食藻類，鴨鵝吞食水草。穩(wěn)定塘內(nèi)的食物鏈網(wǎng)原生動(dòng)物好氧微生物

細(xì)菌

藻類

水生植物

魚類

水禽（鴨、鵝）

穩(wěn)定塘內(nèi)主要的食物鏈網(wǎng)2、穩(wěn)定塘的凈化機(jī)理：（1）稀釋作用；（風(fēng)力、水流、污染物的擴(kuò)散作用）（2）沉淀和絮凝作用；（重力作用以及生物絮凝作用）（3）微生物的代謝作用；（4）浮游生物的作用；（食物鏈的作用）（5）水生維管束植物的作用。（對(duì)氮、磷的吸收，對(duì)重金屬的富集，為微生物的生長(zhǎng)提供生長(zhǎng)介質(zhì)）3、穩(wěn)定塘凈化過程的影響因素：（1）溫度；(影響細(xì)菌和藻類的活動(dòng)）（2）光照；（藻類的光合作用）（3）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；（4）有毒物質(zhì)；（5）蒸發(fā)量和降雨量。No.593、穩(wěn)定塘凈化過程的影響因素???????(1)溫度(2)光照(3)混合(4)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(5)有毒物質(zhì)(6)蒸發(fā)量和降雨量(7)污水的預(yù)處理No.51?污水進(jìn)入穩(wěn)定塘后，在風(fēng)力、水流以及污染物 的擴(kuò)散作用下，與塘內(nèi)已有塘水進(jìn)行程度的混 合，使進(jìn)水得到稀釋，降低了其中各項(xiàng)污染指 標(biāo)的濃度。?稀釋作用是一種物理過程，稀釋作用并沒有改 變污染物的性質(zhì)，但卻為進(jìn)一步的凈化作用創(chuàng) 造條件。(1)稀釋作用No.52(2)沉淀和絮凝作用?自然沉淀與絮凝沉淀對(duì)污水在穩(wěn)定塘的凈化過程中起到一定的作用。?污水進(jìn)入穩(wěn)定塘后，由于流速降低，其所挾帶 的懸浮物質(zhì)，在重力作用下，沉于塘底。使污 水的各項(xiàng)指標(biāo)都得到降低。?此外，在穩(wěn)定塘的塘水中含有大量的生物分泌 物，這些物質(zhì)一般都具有絮凝作用，在它們的 作用下，污水中的細(xì)小懸浮顆粒產(chǎn)生了絮凝作 用，小顆粒聚集成為大顆粒，沉于塘底成為沉 積層。沉積層則通過厭氧分解進(jìn)行穩(wěn)定。No.53(3)好氧微生物的代謝作用?在穩(wěn)定塘內(nèi)，污水凈化最關(guān)鍵的作用仍是在好 氧條件下，異養(yǎng)型好氧菌和兼性菌對(duì)有機(jī)物都 是在這種作用下而得以去除的。?當(dāng)穩(wěn)定塘內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)處于良好的平衡狀態(tài)時(shí)， 細(xì)菌的數(shù)目能夠得到自然的控制。當(dāng)采用多級(jí) 穩(wěn)定塘系統(tǒng)時(shí)，細(xì)菌數(shù)目將隨著級(jí)數(shù)的增加而 逐漸減少。?穩(wěn)定塘由于好氧微生物的代謝作用，能夠取得很高的有機(jī)物去除率，BOD5可去除90％以上，COD去除率也可達(dá)80％。No.54(4)厭氧微生物的代謝作用?在兼性塘的塘底沉積層和厭氧塘內(nèi)，溶解氧全無 ，厭氧細(xì)菌得以存活，并對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行厭氧 發(fā)酵分解，這也是穩(wěn)定塘凈化作用的一部分。?在厭氧塘和兼性塘的塘底，有機(jī)污染物一般能夠 經(jīng)歷厭氧發(fā)酵3個(gè)階段的全過程，即水解階段、產(chǎn) 氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段的全過程，最終產(chǎn)物主要是CH4和CO2以及硫醇等。No.55??CH4的水溶性較差，要通過厭氧層、兼性層以及好氧層從水面逸走，厭氧反應(yīng)生成的有機(jī)酸，有可能擴(kuò)散到好氧層或兼性層，由好氧微生物或兼性微生物進(jìn)一步加以分解，在好氧層或兼性層內(nèi)的難降解物質(zhì)，可能沉于塘底，在厭氧微生物的作用下，轉(zhuǎn)化為可降解的物質(zhì)而得以進(jìn)一步降解。因此，可以說在穩(wěn)定塘內(nèi)，有機(jī)污染物是在好氧微生物、兼性微生物以及厭氧微生物協(xié)同作用下，得以去除的。No.56(5)浮游生物的作用?在穩(wěn)定塘內(nèi)存活著多種浮游生物，它們各自從不同的方面對(duì)穩(wěn)定塘的凈化功能發(fā)揮著作用。?藻類的主要功能是供氧，同時(shí)也起到從塘水中去除某些污染物，如氮、磷的作用。?原生動(dòng)物、后生動(dòng)物及枝角類浮游動(dòng)物在穩(wěn)定塘 內(nèi)的主要功能是吞食游離細(xì)菌和細(xì)小的懸浮狀污 染物和污泥顆粒，可使塘水進(jìn)一步澄清。此外， 它們還分泌能夠產(chǎn)生生物絮凝作用的粘液。No.57?底棲動(dòng)物如搖蚊等攝取污泥層中的藻類或細(xì)菌，可使污泥層的污泥數(shù)量減少。?放養(yǎng)的魚類的活動(dòng)也有助于水質(zhì)凈化，它們捕食微型水生動(dòng)物和殘留了水中的污物。?各種生物處于同一的生物鏈中，互相制約，它們的動(dòng)態(tài)平衡有利于水質(zhì)凈化。No.58(6)水生維管束植物的作用?在穩(wěn)定塘內(nèi)，水生維管束植物主要在下面幾方面對(duì)水質(zhì)凈化起作用。?a．水生植物吸收氮、磷等營(yíng)養(yǎng)，使穩(wěn)定塘去除氮、磷的功能有所提高。?b．水生植物的根部具有富集重金屬的功能，可提高重金屬的去除率。?c．每一株水生植物都象一臺(tái)小小的供氧機(jī)，向塘水供氧。?d．水生植物的根和莖，為細(xì)菌和微生物提供了生長(zhǎng)介質(zhì)，去除BOD和COD的功能有所提高。No.60?溫度對(duì)穩(wěn)定塘凈化功能的影響是十分重要的，

因?yàn)闇囟戎苯佑绊懠?xì)菌和藻類的生命活動(dòng)。?好氧菌能在10～40℃的范圍內(nèi)存活并營(yíng)生命活動(dòng)，其最佳溫度范圍則是25～35℃。?藻類正常的存活溫度范圍是5～40℃，最佳生 長(zhǎng)溫度則是30～35℃。在溫度為5～30℃的 正常范圍內(nèi)，每升高10℃，微生物的代謝速 率將提高一倍。?厭氧菌的存活溫度范圍是15～60℃，其有兩 個(gè)適宜溫度，一是33℃左右，一是53℃左右 。(1)溫度No.61?穩(wěn)定塘的主要熱源之一是太陽輻射。在穩(wěn)定塘形 成溫度分層現(xiàn)象，塘表面的溫度高，任隨季節(jié)和 陽光的強(qiáng)弱、晝夜有較大的變化。塘底部溫度較 穩(wěn)定，但較低。?穩(wěn)定塘的另一熱源可能是進(jìn)水，但如與塘水溫差大，可能在塘內(nèi)形成異重流。?穩(wěn)定塘溫度降低的主要有蒸發(fā)、對(duì)流、風(fēng)力和與 地下水接解等原因，對(duì)此，可考慮采取相應(yīng)的技 術(shù)措施。此外，在氣溫低的季節(jié)，應(yīng)考慮采取降 低負(fù)荷率，減少進(jìn)水負(fù)荷，延長(zhǎng)污水在塘內(nèi)的停 留時(shí)間等措施。No.62(2)光照?光是藻類進(jìn)行光合作用的能源，藻類必須獲得足夠的光， 才能將各種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞的原生質(zhì)。藻類對(duì)光的利用有 一限值，稱為光飽和值。藻類不同，光飽和值也不同，由 于日光的強(qiáng)度往往超過藻類所能利用的光照強(qiáng)度，因此， 藻類有從穩(wěn)定塘表面向深層移動(dòng)的習(xí)性，以尋求對(duì)其最適 合的光照強(qiáng)度。No.63(3)混合?進(jìn)水與塘內(nèi)原有塘水的混合，對(duì)充分發(fā)揮穩(wěn)定塘 的凈化功能至為重要。混合能使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)與溶解 氧均勻分布，能使有機(jī)物與細(xì)菌充分接觸。?使塘水混合的重要因素是風(fēng)力，對(duì)水面較大，深 度較淺的穩(wěn)定塘，風(fēng)力推動(dòng)塘表面水層到塘的一 端，并轉(zhuǎn)向塘底，表層水中的溶解氧比較充足， 轉(zhuǎn)向塘的深部，能夠使溶解氧得到混合分布，營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)也可以得到一定的混合。因此，穩(wěn)定塘的 塘址一般應(yīng)選在四季都能借助風(fēng)力的場(chǎng)所。No.64?此外，還應(yīng)為穩(wěn)定塘創(chuàng)造產(chǎn)生良好水力條件的技 術(shù)措施，以有助于塘水的混合，如塘型的規(guī)劃、 進(jìn)出口裝置的形式與位置以及在適當(dāng)位置設(shè)導(dǎo)流 板等。?當(dāng)穩(wěn)定塘不能借助風(fēng)力，混合情況不佳時(shí)，應(yīng)考慮采取人工攪拌、混合等措施。No.65(4)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?如使穩(wěn)定塘內(nèi)微生物保持正常的生理活動(dòng)，必 須充分滿足其所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。微生物所需 要的營(yíng)養(yǎng)元素主要是碳、氮、磷、硫及其他某 些微量元素，如鐵、錳、鉀、鋁、鋅、銅等。?正常的細(xì)菌，其原生質(zhì)中含氮量達(dá)11％左右， 含磷2％，藻類原生質(zhì)含氮約10％~11％，含 磷約2％~3％。?城市污水基本上能夠滿足微生物對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)元 素的需要。如氮、磷含量過多時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致 藻類的過量增殖，這也是應(yīng)當(dāng)避免的。No.66?應(yīng)對(duì)穩(wěn)定塘進(jìn)水中的有毒物質(zhì)的濃度加以限制，就此可參考有關(guān)文獻(xiàn)資料。(5)有毒物質(zhì)(6)蒸發(fā)量和降雨量?應(yīng)當(dāng)綜合考慮蒸發(fā)和降雨兩方面的因素。降雨 能夠使穩(wěn)定塘中污染物質(zhì)濃度得到稀釋，促進(jìn) 塘水混合，但也縮短了污水在搪中的停留時(shí)間 。蒸發(fā)的作用則相反，塘的出水量將小于進(jìn)水 量，水力停留時(shí)間將大于設(shè)計(jì)值，但塘水中的 污染物質(zhì)，如無機(jī)鹽類的濃度，由于濃縮而有 所提高。No.67(7)污水的預(yù)處理?穩(wěn)定塘工藝屬生物處理技術(shù)范疇，相當(dāng)于二級(jí)處理工藝。主要依靠微生物的新陳代謝功能。?預(yù)處理的目的是使污水水質(zhì)更適應(yīng)穩(wěn)定塘凈化功能的要求。包括：?①去除懸浮物特別是可沉性的懸浮物和油脂；?②調(diào)整pH值，使進(jìn)水的pH值處于中性左右；?③去除污水中的有毒有害物質(zhì)，使其濃度降至允 許數(shù)值以下。對(duì)城市污水主要考慮的是第一項(xiàng)。No.68?可沉懸浮物能夠在塘內(nèi)沉淀，并在塘底形成污泥沉 積層，在沉積層內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵反應(yīng)，使沉泥量減 少，但這一進(jìn)程緩慢，如污水未經(jīng)去除懸浮物的預(yù) 處理，污泥沉積與降解不能平衡，沉積層仍將形成 ，并逐漸增厚，進(jìn)入兼性區(qū)或好氧區(qū)，此外，污泥沉積層厭氧發(fā)酵反應(yīng)產(chǎn)物如CH4、H2S等在逸出大氣層時(shí)通過兼性區(qū)和好氧區(qū)，將影響這兩個(gè)區(qū)域的正常工作，因此，如沉積層過厚嚴(yán)重時(shí)可使兼性區(qū)和好氧區(qū)的凈化功能遭到破壞。No.69?城市污水穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)內(nèi)將以去除可沉懸浮物 為目的的預(yù)處理納入是完全必要的，但在厭氧塘 前則勿需考慮預(yù)處理。?城市污水穩(wěn)定塘處理所采用的預(yù)處理工藝包括： 格柵、沉砂池、沉淀池、需要時(shí)應(yīng)增設(shè)除油池。?試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)定，水解酸化工藝可以作為穩(wěn)定塘系統(tǒng)的預(yù)處理技術(shù)。?在水解酸化池內(nèi)污水只進(jìn)行厭氧反應(yīng)的第一階段:

水解酸化。通過水解酸化，污水中的復(fù)雜的有機(jī) 物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，如乙酸、丙酸等，難降解的有 機(jī)物也被分解為比較容易降解的物質(zhì)，對(duì)后續(xù)的 穩(wěn)定塘的凈化功能起到了強(qiáng)化作用。好氧塘

好氧塘的深度較淺，陽光能透至塘底，全部塘水內(nèi)都含有溶解氧，塘內(nèi)菌藻共生，溶解氧主要是由藻類供給，好氧微生物起凈化污水作用。

19.2.2好氧塘與厭氧塘1．概述??圖中的好氧區(qū)即為好氧塘的功能模式。好氧塘的深度一般在0.5m左右，陽光能透入池底，采用較低的有機(jī)負(fù)荷值，塘內(nèi)存在著藻/菌及原生動(dòng)物的共生系統(tǒng).在陽光照射時(shí)間內(nèi)，塘內(nèi)生長(zhǎng)的藻類在光合作用下，釋放出大量的氧，塘表面也由于風(fēng)力的攪動(dòng)進(jìn)行自然復(fù)氧，這一切使塘水保持良好的好氧狀態(tài)。在水中繁殖生育的好氧異養(yǎng)微生物通過其本身的代謝活動(dòng)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，而它的代謝產(chǎn)物CO2充作藻類光合作用的碳源。藻類攝取CO2及N、P等無機(jī)鹽類，并利用太陽光能合成其本身的細(xì)胞質(zhì)，并釋放出氧。

No.71No.72No.73?在好氧塘內(nèi)高效地進(jìn)行著光合成反應(yīng)和有機(jī)物的 降解反應(yīng)，溶解氧是充足的，但在一日內(nèi)是變化 的，?在白晝，藻類光合作用放出的氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過藻類和 細(xì)菌所需要的，塘水中氧的含量很高，可達(dá)到飽 和狀態(tài)；?在晚間，光合作用停止，由于生物呼吸所耗，水 中溶解氧濃度下降，在凌晨時(shí)最低，陽光開始照 射，光合作用又行開始，水中溶解氧再行上升。?在好氧塘內(nèi)pH值也是變化的。在白晝pH值上升，夜晚又行下降。No.74?好氧塘內(nèi)的生物相，在種類與種屬方面比較豐富 ，屬于植物性的微生物有菌類和藻類，屬于動(dòng)物 性的則有原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微型動(dòng)物。在數(shù) 量上是相當(dāng)可觀的，每1mL水滴內(nèi)的細(xì)菌數(shù)可高 達(dá)108~5×109個(gè)。?好氧塘的優(yōu)點(diǎn)是凈化功能較高，有機(jī)污染物降解 速率高，污水在塘內(nèi)停留時(shí)間短。但進(jìn)水應(yīng)進(jìn)行 比較徹底的預(yù)處理去除可沉懸浮物，以防形成污 泥沉積層。?好氧塘的缺點(diǎn)是占地面積大，處理水中含有大量 的藻類，需進(jìn)行除藻處理，對(duì)細(xì)菌的去除效果也 較差。No.75?根據(jù)有機(jī)物負(fù)荷率的高低，好氧塘還可以分為高負(fù)荷好氧塘、普通好氧塘和深度處理好氧塘3種。?高負(fù)荷好氧塘，有機(jī)物負(fù)荷率高，污水停留時(shí)間短 ，塘水中藻類濃度很高，這種塘僅適于氣候溫暖、 陽光充足的地區(qū)采用。?普通好氧塘，即一般所指的好氧塘，有機(jī)負(fù)荷率較前者為低，以處理污水為主要功能。?深度處理好氧塘，以處理二級(jí)處理工藝出水為目的 好氧塘，有機(jī)負(fù)荷率很低，水力停留時(shí)間也較前者 為低，處理水質(zhì)良好。No.762．好氧塘的設(shè)計(jì)?(1)一般規(guī)定?1)根據(jù)城市規(guī)劃，在有可供污水處理利用的湖塘、洼地，氣溫適宜、日照條件良好的地方，可以考慮采用好氧塘。?2)好氧塘可作為獨(dú)立的污水處理技術(shù)，也可以作為深度處理技術(shù)，設(shè)置在人工生物處理系統(tǒng)或其它類型穩(wěn)定塘(兼性塘或厭氧塘)之后。?3)作為獨(dú)立的污水處理技術(shù)的好氧塘，污水在進(jìn)塘之前必須進(jìn)行旨在去除可沉懸浮物的預(yù)處理。?4)好氧塘分格，不宜少于兩格，可串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行。No.77?5)好氧塘的水深應(yīng)保證陽光透射到塘底，使整個(gè) 塘容都處于好氧狀態(tài)。但不宜過淺，過淺會(huì)在運(yùn) 行上產(chǎn)生問題，如：水溫不易控制，變動(dòng)頻繁， 對(duì)藻類生長(zhǎng)不利；光合作用產(chǎn)生的氧不易保持； 沖擊負(fù)荷造成的影響較大等。?6)塘內(nèi)污水應(yīng)進(jìn)行良好的混合，混合不好將產(chǎn)生 熱分層現(xiàn)象，熱分層現(xiàn)象出現(xiàn)后，塘水上層溫度 高，水的密度降低，一些不能自由浮動(dòng)的藻類在 深度的某個(gè)部位形成密集層，阻礙陽光透入，不 利于藻類的光合產(chǎn)氧。?風(fēng)是穩(wěn)定塘塘水混合的主要?jiǎng)恿?，為此，好氧?應(yīng)建于高處通風(fēng)良好的地域；每座塘的面積以不 超過40000m2(4×10m2)為宜。No.78?7)塘表面積以矩形為宜，長(zhǎng)寬比取值2～3:1，塘堤外坡4:1~5:1，內(nèi)坡3:1~2:1，堤頂寬度取1.8~2.4m?8)以塘深十處的面積作為設(shè)計(jì)計(jì)算平面，應(yīng)取0.5m以上的超高。?9)可以考慮處理水回流措施，這樣可以在原污水 中接種藻類，增高溶解氧濃度，有利于穩(wěn)定塘凈 化功能的提高。?10)塘底有污泥沉積，是不可避免的，為了避免底 泥發(fā)生厭氧發(fā)酵，影響好氧塘的凈化功能，塘底 底泥應(yīng)定期清除。?11)好氧塘處理水含有藻類，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行除藻處理。No.79(2)好氧塘的設(shè)計(jì)與計(jì)算?在好氧塘內(nèi)進(jìn)行著多項(xiàng)復(fù)雜的反應(yīng)，而這些反應(yīng) 又在多方面取決于當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，因此，對(duì)好 氧塘建立嚴(yán)密的以理論為基礎(chǔ)的計(jì)算方法，還有 一定困難。當(dāng)前，好氧塘的計(jì)算仍以經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為 準(zhǔn)進(jìn)行，即按表面有機(jī)負(fù)荷率進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公 式為：QS0

NAA=?????A——好氧塘的有效面積，m2；Q——污水設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0——原污水BOD5濃度，kg/m3；NA——BOD面積負(fù)荷率，kg/(m2·d)BOD面積負(fù)荷率應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)或相近地區(qū)污水性質(zhì)相近的好氧塘的運(yùn)行數(shù)據(jù)確定。表6.1所列數(shù)據(jù)可供參考選用。

No.80No.81No.92厭氧塘???1．厭氧塘的特征與控制條件2．厭氧塘的設(shè)計(jì)與計(jì)算3．厭氧塘的處理效果No.931．厭氧塘的特征與控制條件No.94?厭氧塘是依靠厭氧菌的代謝功能使有機(jī)污染物得 到降解，因此，厭氧塘在功能上受厭氧發(fā)酵的特 征所控制，在構(gòu)造上也應(yīng)服從厭氧反應(yīng)的要求。

(1)在參與反應(yīng)的生物方面，只有細(xì)菌，不存在其 他任何生物，在系統(tǒng)中有產(chǎn)酸菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌 和產(chǎn)甲烷苗共存，但三者之間不是直接的食物鏈 關(guān)系，而是產(chǎn)酸菌和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的代謝產(chǎn)物— —有機(jī)酸、乙酸和氫是產(chǎn)甲烷菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn) 甲烷菌用以營(yíng)生理活動(dòng)。?產(chǎn)酸菌和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌是由兼性菌和厭氧菌組成 的群集，產(chǎn)甲烷菌則是專性厭氧菌，它們能夠從NO3－、NO2－以及SO42-和CO32-中獲取氧。No.95?(2)在反應(yīng)進(jìn)程方面，由于產(chǎn)甲烷菌的世代時(shí) 間長(zhǎng)，增殖速度緩慢，因此，厭氧發(fā)酵反應(yīng)的 速度慢，產(chǎn)酸菌和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的世代時(shí)間短 ，增殖速度較快。在三種細(xì)菌之間應(yīng)保持動(dòng)態(tài) 的平衡關(guān)系。否則有機(jī)酸大量積累，pH值下 降，使甲烷發(fā)酵反應(yīng)受到抑制。?(3)在能量方面，厭氧反應(yīng)，無論是其中間產(chǎn) 物或最終產(chǎn)物，都含有相當(dāng)?shù)哪芰?，反?yīng)過程 釋放的能量較少，用于菌體增殖的能量也較少。最終產(chǎn)物CH4可作為能量而加以回收。No.96?(4)根據(jù)產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸及產(chǎn)甲烷三種微生物在 生理和功能上的特征，必須以甲烷發(fā)酵反應(yīng)作為 厭氧發(fā)酵的控制階段，必須創(chuàng)造適應(yīng)產(chǎn)甲烷菌要 求的條件，其中主要有：?a．要在產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷3個(gè)階段之間 保持平衡，為此，要控制有機(jī)污染物的投入，使 有機(jī)物負(fù)荷宰處于適宜的范圍內(nèi)，一般此值應(yīng)通 過試驗(yàn)確定。有機(jī)酸在系統(tǒng)中的濃度應(yīng)控制在

3000mg/L以下。?b．pH值要介于6.5~7.5之間；No.97?c．C:N,一般應(yīng)介于20：1的范圍內(nèi)，但這個(gè) 數(shù)值不是絕對(duì)的，可以根據(jù)不同的具體條件確 定。?d．污水中不得含有能夠抑制細(xì)菌活動(dòng)的物質(zhì)，如重金屬和有毒物質(zhì)。?e．產(chǎn)甲烷菌對(duì)溫度有比較嚴(yán)格的要求，但厭 氧塘對(duì)溫度實(shí)際上是無法控制的，只是應(yīng)當(dāng)考 慮采用措施，使塘內(nèi)溫度不要有劇烈的變動(dòng)。?

此外，厭氧塘對(duì)周圍環(huán)境有著某些不利的影響，應(yīng)予注意，其中主要是：?(1)厭氧塘內(nèi)污水的污染濃度高，深度大易于污染 地下水，因此，必須作好防滲措施。?(2)厭氧塘一般多散發(fā)臭氣，應(yīng)使其遠(yuǎn)離住宅區(qū)， 一般應(yīng)在500m以上。?(3)某些廢水，如肉類加工廢水用厭氧塘處理，在 水面上可能形成浮渣層，浮渣層對(duì)保持塘水溫度 有利，但有礙觀瞻，而且在浮渣上滋生小蟲，又 有礙環(huán)境衛(wèi)生，應(yīng)考慮采取適當(dāng)?shù)拇胧?/p>

No.98No.99?厭氧塘多用以處理高濃度水量不大的有機(jī)廢水， 如肉類加工、食品工業(yè)、牲畜飼養(yǎng)場(chǎng)等廢水。城 市污水由于有機(jī)污染物含量較低，一般很少采用 厭氧塘處理。?此外，厭氧塘的處理水，有機(jī)物含量仍很高，需 要進(jìn)一步通過兼性塘和好氧塘處理。在這種情況 下，以厭氧塘為首塘勿需進(jìn)行預(yù)處理，以厭氧塘 代替初次沉淀池，這樣做有下列幾項(xiàng)效益：①有 機(jī)污染物降解一部分，約30％左右；②使一部分 難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可降解物質(zhì)，有利于后續(xù)塘 處理；③通過厭氧發(fā)酵反應(yīng)有機(jī)物降解，降低污 泥量，減輕污泥處理與處置工作。No.100?2．厭氧塘的設(shè)計(jì)與計(jì)算?(1)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)?迄今為止，厭氧塘是按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)將用 于厭氧塘設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以介紹，并作簡(jiǎn)要說 明。?1)有機(jī)物負(fù)荷率。對(duì)厭氧塘，由于有機(jī)物厭氧降 解速率是停留時(shí)間的函數(shù)，而與塘面積關(guān)系較小，因此，以采用BOD容積負(fù)荷率，kgBOD5/(m3塘容·d)為宜。對(duì)VSS含量高的廢水，還應(yīng)用VSS容積負(fù)荷率進(jìn)行設(shè)計(jì)。但對(duì)城市污水厭氧塘的設(shè)計(jì)，一般還多采用BOD表面負(fù)荷率。No.101a．BOD表面負(fù)荷率?厭氧塘為了維持其厭氧條件，應(yīng)規(guī)定其最低容許

BOD表面負(fù)荷率。如果厭氧塘的BOD表面負(fù)荷 率過低，其工況就將接近于兼性塘。?最低容許BOD表面負(fù)荷率與BOD5容積負(fù)荷率、氣溫有關(guān)。我國(guó)北方可采用300kg?BOD5/(104m2·d)，南方可采用800kgBOD5/(104m2·d)。?我國(guó)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)厭氧塘處理城市污水的建議負(fù)荷率值為20～60gBOD5/(m2·d)、(200～600)kgBOD5/(104m2·d)。No.102b．BOD容積負(fù)荷No.103?c．VSS容積負(fù)荷率?VSS容積負(fù)荷率用于厭氧塘處理VSS含量高廢水的設(shè)計(jì)。?下面所列舉的是國(guó)外對(duì)幾種工業(yè)廢水厭氧塘處理所采用的VSS容積負(fù)荷?家禽糞水0.063~0.16kgVSS/(m3·d)?奶牛糞水0.166~1.12kgVSS/(m3·d)?豬糞水0.064~0.32kgVSS/(m3·d)?菜牛屠宰廢水0.593kgVSS/(m3·d)No.104?2)水力停留時(shí)間，污水在厭氧塘內(nèi)的停留時(shí)間， 采用的數(shù)值介于很大的幅度內(nèi)，無成熟數(shù)據(jù)可以 遵循，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。?我國(guó)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》的建議值，對(duì)城市污 水是30~50d。國(guó)外有長(zhǎng)達(dá)160d的設(shè)計(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù) ，但也有短為12d的。?(2)厭氧塘的形狀和主要尺寸?1)厭氧塘表面仍以矩形為宜，長(zhǎng)寬比2～2.5：1。?2)塘深，厭氧塘的有效深度(包括污泥層深度)為

3~5m，當(dāng)土壤和地下水條件適宜時(shí)，可增大到

6m。No.105?處理城市污水的厭氧塘的塘深:1.0~3.6m，由于 厭氧塘是通過陽光對(duì)塘水加熱的，塘水溫度的垂 直分布梯度是-1℃/0.3m，因此，深度也不宜過 大。?用以處理城市污水的厭氧塘底部?jī)?chǔ)泥深度，不應(yīng) 小于0.5m，污泥量按50L/(人·a)計(jì)算。污泥清 除周期為5~10年。?3)保護(hù)高度0.6~1.0m。?4)塘底略具坡度，堤內(nèi)坡1：1～1：3。?5)厭氧塘的單塘面積不應(yīng)大于8000m2(0.8×104m2)。?6)厭氧塘一般位于穩(wěn)定塘系統(tǒng)之首，截留污泥量 較大，因此輪換清除塘泥。宜設(shè)并聯(lián)的厭氧塘， 以便輪換清除塘泥。No.106?7)厭氧塘進(jìn)出口，厭氧塘進(jìn)口一般按設(shè)在高于塘 底0.6~1.0m處(參見圖6.6)，使進(jìn)水與塘底污泥 相混合。塘底寬度小于9m時(shí)，可以只用一個(gè)進(jìn)口 ，寬塘應(yīng)采用多個(gè)進(jìn)口。進(jìn)水管徑200~300mm

。出水口為淹沒式，深入水下0.6m，不得小于冰 層厚度或浮渣層厚度。No.1073．厭氧塘的處理效果?(1)厭氧塘對(duì)有機(jī)污染物的去除率取決于水溫、 負(fù)荷率、水力停留時(shí)間以及污水性質(zhì)等因素。?我國(guó)城市污水處理厭氧塘的中試結(jié)果，BOD去 除率為30％~60％。厭氧塘對(duì)一些化工原料和 醇、醛、酚、酮等物質(zhì)也有相當(dāng)?shù)娜コ芰?。No.108?(2)厭氧塘具有去除重金屬離子的能力，塘水中的硫化 物(S2－)與污水中的重金屬離子Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋

、Cd2＋、Ni2+等化合，成為重金屬硫化物而沉淀。?(3)產(chǎn)氣量與所產(chǎn)氣體的成分與水溫有關(guān)。由于厭氧塘 水溫一般都不高，多在15～20℃之間，所以氣體成分多是氮和CO2、CH4的含量較低。?產(chǎn)氣量，據(jù)奧斯瓦爾德的報(bào)告，當(dāng)厭氧塘的塘底水溫 為15℃時(shí)，產(chǎn)氣量?jī)H為53m3/(104m2·d)；塘底水 溫為20℃時(shí)，產(chǎn)氣量約為280m3/(104m2·d)；塘 底水溫達(dá)23℃時(shí)，產(chǎn)氣量可以提高到455m3/ (104m2·d)?厭氧塘的單位產(chǎn)氣量不高，CH4含量又低，無使用價(jià)值，所以一般不設(shè)集氣設(shè)備回收。No.8219.2.3兼性塘?1．概述?2．兼性塘的設(shè)計(jì)與計(jì)算1．概述???在各種類型的氧化塘中，兼性塘是應(yīng)用最為廣泛的一種。兼性塘一般深1.0~2.0m，在塘的上層，陽光能夠照射透入的部位，為好氧層，其所產(chǎn)生的各項(xiàng)指標(biāo)的變化和各項(xiàng)反應(yīng)與好氧塘相同，好氧異養(yǎng)微生物對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行氧化分解；藻類的光合作用旺盛，釋放大量的氧。在塘的底部，由沉淀的污泥和衰死的藻類和菌類形成了污泥層，在這層里由于缺氧，而進(jìn)行由厭氧微生物起主導(dǎo)作用的厭氧發(fā)酵，從而稱為厭氧層。

No.83No.84?好氧層與厭氧層之間，存在著一個(gè)兼性層，在這 里溶解氧量很低，而且是時(shí)有時(shí)無，一般在白晝 有溶解氧存在，而在夜間又處于厭氧狀態(tài)，在這 層里存活的是兼性微生物，這一類微生物既能夠 利用水中游離的分子氧，也能夠在厭氧條件下，從NO3-或CO32-中攝取氧。?在厭氧區(qū)與一般的厭氧發(fā)酵反應(yīng)相同，是在產(chǎn)酸 、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷3種細(xì)菌的連續(xù)作用下， 相繼經(jīng)過產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷三個(gè)階段的反應(yīng)。液態(tài)代謝產(chǎn)物如H2O、氨基酸、有機(jī)酸等與塘水混合，而如氣態(tài)的代謝產(chǎn)物，如CO2、CH4等則逸出水面，或在通過好氧區(qū)時(shí)為細(xì)菌所分解，為藻類所利用。No.85?厭氧區(qū)也有降解BOD的功能，據(jù)估算，約有

20％左右的BOD是在厭氧區(qū)去除的。此外， 厭氧區(qū)，通過厭氧發(fā)酵反應(yīng)可以使沉泥得到一 定程度的降解，減少塘底污泥量。?在好氧區(qū)進(jìn)行的各項(xiàng)反應(yīng)與存活的生物相基本 同好氧塘。但由于污水的停留時(shí)間長(zhǎng)，有可能 生長(zhǎng)繁育多種種屬的微生物，其中包括世代時(shí) 間較長(zhǎng)的種屬，如硝化菌等。除有機(jī)物降解外 ，這里還可能進(jìn)行更為復(fù)雜的反應(yīng)，如硝化反 應(yīng)等。No.86?兼性塘的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)對(duì)水量、水質(zhì)的沖擊負(fù) 荷有一定的適應(yīng)能力；(2)在達(dá)到同等的處理效果 條件下，其建設(shè)投資與維護(hù)管理費(fèi)用低于其他生 物處理工藝。?兼性塘的凈化功能是多方面的，實(shí)際運(yùn)行資料證 明，除對(duì)城市污水、生活污水中的有機(jī)污染物外 ，兼性塘能夠比較有效地去除某些較難降解的有 機(jī)化合物，如木質(zhì)素、合成洗劑、農(nóng)藥以及氮、 磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此，兼性塘適用于處理 木材化工、制漿造紙、煤化工、石油化工等工業(yè) 廢水。No.87?2．兼性塘的設(shè)計(jì)與計(jì)算?兼性塘計(jì)算的主要內(nèi)容也是求定塘的有效面積。對(duì)兼性塘現(xiàn)仍多采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。?(1)設(shè)計(jì)參數(shù)的參考值?本書所列舉的是用于城市污水處理的兼性塘的各項(xiàng) 設(shè)計(jì)參數(shù)，供參考，為了便于選用，對(duì)每項(xiàng)參數(shù)都 作必要的說明。?1)兼性塘可以作為獨(dú)立處理技術(shù)考慮，也可以作為 生物處理系統(tǒng)中的一個(gè)處理單元或者作為深度處理 塘的預(yù)處理工藝。No.88?2)塘深，一般采用1.2~2.5m。此外還應(yīng)考慮污泥 層的厚度以及為容納流量變化和風(fēng)浪沖擊的保護(hù) 高度，在北方寒冷地區(qū)還應(yīng)考慮冰蓋的厚度。?污泥層厚度取值0.3m，在有完善的預(yù)處理工藝的 條件下，這個(gè)厚度可容納10年左右的污泥。保護(hù) 高度按0.5~1.0m考慮。?冰蓋厚度由地區(qū)汽溫而定，一般為0.2~0.6m。?3)停留時(shí)間，根據(jù)地區(qū)的氣象條件，水質(zhì)、對(duì)處 理水的水質(zhì)要求、地區(qū)的具體條件，即從技術(shù)及 經(jīng)濟(jì)兩方面的綜合因素考慮確定。一般規(guī)定為7～

180d，幅度很大。高值用于北方，即使冰封期高 達(dá)半年以上的高寒地區(qū)也可以采用。低值用于南 方，但也能夠保持處理水水質(zhì)達(dá)到規(guī)定的要求。No.89?4)BOD表面負(fù)荷率。按0.0002～0.010kg/(m2

．d)考慮。低值用于北方寒冷地區(qū)，高值用于南 方炎熱地區(qū)。應(yīng)當(dāng)說明，負(fù)荷率的選定應(yīng)以最冷 月份的平均溫度作為控制條件。但也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到 ，正常運(yùn)行的塘系統(tǒng)，在最冷月份處理水的水質(zhì) 并不一定是最差的，將有一定的時(shí)間滯后，滯后 時(shí)間的長(zhǎng)短視塘容積而定，即與停留時(shí)間有關(guān)。 這一點(diǎn)是應(yīng)當(dāng)充分估計(jì)到的。?5)BOD去除率一般可達(dá)70％～90％。?6)藻類濃度取值10～100mg/L。?7)如采取處理水循環(huán)措施，循環(huán)率可為千分之0.2~2.0。No.90?(2)在塘的構(gòu)造方面應(yīng)考慮的因素?1)塘形，以矩形為宜，矩形塘易于施工和串聯(lián)組 合，有助于風(fēng)對(duì)塘水的混合，而且死角少。如四 角作成圓形，死區(qū)更少，長(zhǎng)寬比以2：1或3：1為 宜。不宜采用不規(guī)則的塘形。?2)塘數(shù)，除小規(guī)模的兼性塘可以考慮采用單一的 塘進(jìn)行處理外，一般不宜少于2座。宜采用多級(jí) 串聯(lián)，第一塘面積大，約占總面積的30％～60％ ，采用較高的負(fù)荷率，以不使全塘都處于厭氧狀 態(tài)為限。串聯(lián)可得優(yōu)質(zhì)處理水。也可以考慮并聯(lián) ，并聯(lián)式流程可使污水中的有機(jī)污染物得到均勻 分配。No.91?3)進(jìn)水口，矩形塘進(jìn)水口應(yīng)盡量使塘的橫斷面上配水均勻，宜采用擴(kuò)散管或多點(diǎn)進(jìn)水。?4)出水口，出水口與進(jìn)水口之間的直線距離應(yīng)盡 可能的大，一般在矩形塘按對(duì)角線排列設(shè)置，以 減少短路。?進(jìn)、出口的設(shè)計(jì)應(yīng)參照有關(guān)資料進(jìn)行。No.10919.2.4曝氣塘和深度處理塘??????曝氣塘1.概述2.曝氣塘的設(shè)計(jì)與計(jì)算深度處理塘1.概述2.深度處理塘的設(shè)計(jì)與計(jì)算No.110曝氣塘1.概述?????曝氣塘是經(jīng)過人工強(qiáng)化的穩(wěn)定塘。采用人工曝氣裝置向塘內(nèi)污水充氧，并使塘水?dāng)噭?dòng)。人工曝氣裝置多采用表面機(jī)械曝氣器，但也可以采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。曝氣塘可分為好氧曝氣塘和兼性曝氣塘兩類。主要取決于曝氣裝置的數(shù)量、安設(shè)密度和曝氣強(qiáng)度。當(dāng)曝氣裝置的功率較大，足以使塘水中全部生物污泥部處于懸浮狀態(tài)，并向塘水提供足夠的溶解氧時(shí)，即為好氧曝氣塘。如果曝氣裝置的功率僅能使部分固體物質(zhì)處于懸浮狀態(tài)，而有一部分固體物質(zhì)沉積塘底，進(jìn)行厭氧分解，曝氣裝置提供的溶解氧也不敷全部需要，則即為兼性曝氣塘。No.111?曝氣塘雖屬于穩(wěn)定塘的范疇，但又不同于其他 以自然凈化過程為主的穩(wěn)定塘，實(shí)際上，曝氣 塘是介于活性污泥法中的延時(shí)曝氣法與穩(wěn)定塘 之間的處理工藝。?由于經(jīng)過人工強(qiáng)化，曝氣塘的凈化功能、凈化 效果以及工作效率都明顯地高于一般類型的穩(wěn) 定塘。污水在塘內(nèi)的停留時(shí)間短，曝氣塘所需 容積及占地面積均較小，這是曝氣塘的主要優(yōu) 點(diǎn)，但由于采用人工曝氣措施，耗能增加，運(yùn) 行費(fèi)用也有所提高。No.112?實(shí)踐證明，對(duì)深度為3～5m的曝氣塘，采用表 面機(jī)械曝氣器，其比功率為6kW/1000m3污 水時(shí)，可以使塘水中全部固體物質(zhì)處于懸浮狀 態(tài)，采用比功率為1kW/1000m3污水的表面 曝氣器，能夠使部分固體物質(zhì)處于懸浮狀態(tài)。2．曝氣塘的設(shè)計(jì)與計(jì)算??????(1)基本參數(shù)曝氣塘也用表面負(fù)荷率進(jìn)行計(jì)算，就此采用下列參數(shù)。BOD5表面負(fù)荷率，《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)城市污水處理的建議值是30～60gBOD5/(m2·d)。塘深，與采用的表面機(jī)械曝氣器的功率有關(guān)，一般介于2.5~5.0m之間。停留時(shí)間，好氧曝氣塘為l～10d；兼性曝氣塘為7～20d塘內(nèi)懸浮固體(生物污泥)濃度80～200mg/L之間。

No.113No.114

(2)計(jì)算公式?曝氣塘在工藝和有機(jī)物降解機(jī)理等方面與活性污 泥法的延時(shí)曝氣法相近，因此，有關(guān)活性污泥法 的計(jì)算理論，對(duì)曝氣塘也適用。?對(duì)曝氣塘，下列幾項(xiàng)假定是適宜的：?1)塘內(nèi)污水的流態(tài)為完全混合型。?2)有機(jī)物在塘內(nèi)的降解呈一級(jí)反應(yīng)。?3)無污泥回流系統(tǒng)。?因此，下式成立dS

dt=?KS＝－KSeS0?Se

t?式中S0、Se：分別為原污水和處理水中有機(jī)污 染物濃度(以BOD、COD或TOC表示mg/L?t：污水在塘內(nèi)的停留時(shí)間，d；?K：有機(jī)污染物降解速度常數(shù)

S0Q?SeQ

=(KSe

)V?式中V：曝氣塘的容積m3。?將V/Q=t及去除率[(S0-Se)/S0]·100＝E兩式代 入上式，并加以整理，得

No.115

EK(100?E)t=?100

Kt1+KtE=?由上式可見，污水在曝氣塘內(nèi)的停留時(shí)間主要取 決于去除率E及有機(jī)污染物的降解速度常數(shù)K值 。將上式變換S0

1+Kt?對(duì)兼性曝氣塘，由于塘底污泥產(chǎn)生厭氧分解，部 分有機(jī)污染物還原并進(jìn)入塘水中，從而使曝氣塘 處理水的BOD值有所提高，考慮這一因素，在 上式中引人一個(gè)系數(shù)F，即：

No.

116?式中F:考慮塘底污泥產(chǎn)生厭氧分解，使部分有 機(jī)污染物還原并進(jìn)入塘水中，處理水BOD值增 高的比值，比值受溫度影響較大，夏季為1.4， 冬季取1.0。?在曝氣塘的計(jì)算中，K值是一個(gè)重要的數(shù)據(jù)， 此值對(duì)處理城市污水的曝氣塘介于0.05～0.8

之間，如欲求得準(zhǔn)確的數(shù)值，應(yīng)通過試驗(yàn)確定 。

No.117FSe=

S01+KtNo.118?水溫對(duì)K值的影響很大，一般以20℃為準(zhǔn)，如不是20℃則應(yīng)通過下列公式加以修正。?式中K(T):溫度為T的K值；?K(20):溫度為20℃的K值；?T:曝氣塘的設(shè)計(jì)溫度，℃；?θ:溫度系數(shù)，其值因污水類型不同而異，一般介于1.065~1.0g之間。?應(yīng)當(dāng)說明，在曝氣塘的塘水中含有濃度約為

80~200mg/l的生物污泥，由于量少，而且其活 性也較低，因此，在上述計(jì)算中末子考慮，以簡(jiǎn) 化計(jì)算過程，對(duì)計(jì)算結(jié)果無多大影響。K(T)=K(20)×θT?20No.11916.5.2深度處理塘?1．概述?2．深度處理塘的設(shè)計(jì)和計(jì)算1．概述???深度處理塘又稱三級(jí)處理塘、熟化塘。深度處理塘的處理對(duì)象是常規(guī)二級(jí)處理工藝(如活性污泥法、生物膜法)的處理水以及處理效果與二級(jí)處理技術(shù)相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定塘出水，使處理達(dá)到一定高度的水質(zhì)標(biāo)難，以適應(yīng)受納水體或回用對(duì)水質(zhì)的要求。深度處理塘能夠在污水處理廠和受納水體之間起緩沖作用。深度處理塘設(shè)置在二級(jí)處理工藝之后或穩(wěn)定塘系統(tǒng)的最后。深度處理塘一般多采用好氧塘的形式，也有采用曝氣塘的形式的，用兼性塘形式的則較少。

No.120No.121?進(jìn)入深度處理塘進(jìn)行處理的污水水質(zhì)，一般

BOD不大于30mg/L，COD不大于120mg/L

，而SS則介于30~60mg/L之間.?通過深度處理塘的處理，可使BOD、COD等 指標(biāo)進(jìn)一步降低；進(jìn)一步去除水中的細(xì)菌和去 除水中的藻類以及氮、磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。No.122(1)BOD、COD的去除?污水通過二級(jí)處理：正藝處理后，處理水中BOD

、COD等值已不高，一般介于15～30mg/L之間 。而且殘余的BOD、COD都是難于降解的，因 此，深度處理塘對(duì)這些指標(biāo)的去除效率不可能太 高，一般BOD的去除率在30％～60％之間，殘 留的BOD值，可能還在5～20mg/L之間；COD

的去除率更低，一般僅為10％～25％左右，深度 處理塘的出水中殘留COD值可能在50mg/L以上 。No.123?(2)細(xì)菌的去除?穩(wěn)定塘對(duì)大腸桿菌、結(jié)核桿菌、葡萄球菌屬以 及酵母等都有良好的去除效果。深度處理塘對(duì) 這些細(xì)菌也有較好的去除能力。?深度處理塘去除細(xì)菌的效果，受到水溫、光照 強(qiáng)度、光照時(shí)間的影響。高溫除菌效果好于低 溫；陽光有較強(qiáng)的滅菌效果。No.124?(3)藻類的去除?未經(jīng)除藻處理的深度處理塘的處理水，仍含有大 量藻類。這種處理水的BOD、COD值仍很高， 不符合排放或回用的要求，而且在氯化后生成三 氯甲烷等三致物質(zhì)。?穩(wěn)定塘除藻問題是一項(xiàng)待解決的問題。效果比較 好的方法就是在穩(wěn)定塘內(nèi)養(yǎng)魚，通過養(yǎng)魚使塘水 中藻類含量降低，又可從養(yǎng)魚中取得效益。塘水 中的藻類為動(dòng)物性浮游生物的食料，浮游生物又 是魚類的良好餌料，這樣在塘水中就形成藻類—

動(dòng)物性浮游生物—魚類這一生態(tài)系統(tǒng)與食物鏈。No.125?就這一問題應(yīng)考慮下列各項(xiàng)：?(A)深度處理塘的進(jìn)水水質(zhì)，除如BOD5、SS以外，其他各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到漁業(yè)水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。?(B)放養(yǎng)的魚種應(yīng)以動(dòng)物性浮游生物為食的魚類為主，如花鰱、白鰱，并配以鳙、鯉、羅非魚等。?(C)放養(yǎng)方式，先飼養(yǎng)魚種，待魚體長(zhǎng)達(dá)10～15cm

后再轉(zhuǎn)移到水質(zhì)良好的塘內(nèi)飼養(yǎng)成商品魚，商品魚 上市前都要在清潔水域中飼養(yǎng)一段時(shí)間，以利釋放 殘毒。對(duì)商品魚應(yīng)作殘毒分析。?(D)放養(yǎng)魚的深度處理塘，出水的藻類含量可降至1000個(gè)/mL左右。??????(4)氮磷的去除在穩(wěn)定塘內(nèi)氮、磷的去除，主要依靠塘水中藻類的吸收。在夏季塘水中藻類含率高，氮、磷的去除率亦高，在盛夏季節(jié)，硝酸氮的去除率可達(dá)30％左右；磷的去除率高達(dá)70％以上。在冬季低溫季節(jié)，氮的去除率僅為0％～10％，磷的去除率也降至2％～27％。除藻類的吸收外，氮還能夠通過反硝化反應(yīng)而去除，如在底部有污泥層的淺塘，在泥水交界面上，硝酸氮就有可能通過反硝化過程而去除。磷酸鹽的大部分是通過由于光合作用形成高pH值的環(huán)境，通過沉淀而從水中去除的。在冬季和夜間，pH值下降，塘底污泥中的磷，可能返溶重新入水。

No.126No.127?2．深度處理塘的設(shè)計(jì)和計(jì)算?深度處理塘的計(jì)算在當(dāng)前仍采用負(fù)荷率進(jìn)行，根據(jù)去除對(duì)象的不同而采用不同的負(fù)荷率及其他各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。?(1)以去除BOD、COD為主要目的的深度處理塘。采用下表所列舉的各項(xiàng)參數(shù)。????至于曝氣塘型深度處理塘所采取的負(fù)荷率值一般都在100kg/(104m2·d)以上，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。(2)養(yǎng)魚的深度處理塘。BOD5負(fù)荷率可取值20～35kg/(104m2·d)，水力停留時(shí)間應(yīng)不小于15d。(3)以去除氨氮為目的的深度處理塘。BOD表面負(fù)荷率不高于20kgBOD5/(104m2·d)。水力停留時(shí)間不少于12d，氨氮的去除率可達(dá)65％～70％。(4)以除磷為目的深度處理塘。BOD、表面負(fù)荷率取值在13kgBOD5/(104m2·d)左右，水力停留時(shí)間為12d，磷酸鹽去除率可按60％考慮。

No.128曝氣塘人工機(jī)械曝氣向塘內(nèi)污水供氧根據(jù)曝氣強(qiáng)度大小分二類：好氧曝氣塘：功率較大，全部生物污泥都處于懸浮狀態(tài)；兼性曝氣塘：功率較小，部分污泥懸浮，部分污泥沉積。

深度處理塘深度處理塘為三級(jí)處理塘，設(shè)置在二級(jí)處理工藝之后或穩(wěn)塘系統(tǒng)之后，采用好氧塘或曝氣塘的形式。深度處理塘能去除以下物質(zhì)：1）去除BOD、COD：ηBOD=（30～60）%；ηCOD=（10～25）%；2）去除細(xì)菌；3）去除藻類：養(yǎng)魚除藻；4）去除N、P深度處理塘的計(jì)算在當(dāng)前仍采用負(fù)荷率進(jìn)行，根據(jù)去除對(duì)象的不同而采用不同的負(fù)荷率及他各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。

第19章自然生物處理

控制出水塘1）概述設(shè)于北方地區(qū)，冬季貯水，天氣轉(zhuǎn)暖生物降解功能恢復(fù)正常時(shí)才開始運(yùn)行的穩(wěn)定塘，一般是兼性塘類型。2）設(shè)計(jì)要點(diǎn)污水進(jìn)塘前要經(jīng)過一級(jí)處理，多級(jí)塘串聯(lián)、并聯(lián)方式運(yùn)行均可，塘數(shù)不得少于2座。塘形宜根據(jù)地形選用，但要避免產(chǎn)生短流現(xiàn)象。

返回19.3污水的土地處理

19.3.1污水灌溉系統(tǒng)

污水灌溉存在以下問題：

1．不能解決污水的終年問題（為雨季及冬季），往往不能進(jìn)行終年潑水灌溉。非灌溉期間污水若不經(jīng)貯存排入地表水體，會(huì)造成地表水污染。

2．污水灌溉農(nóng)田后出水不加收集，不能有效控制排放與利用。

3．如污水達(dá)不到農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)影響作物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)，特別是污水中的重金屬和化學(xué)有機(jī)合成物含在作物的某些部位富集，對(duì)人體健康造成危害。

4．重金屬在土壤中積累會(huì)影響土壤的特性和使用。

污水土地處理是在人工調(diào)控下利用土壤—微生物—植物組成的生態(tài)系統(tǒng)使污水中的污染物凈化的處理方法。污水土地處理是在農(nóng)田灌溉的基礎(chǔ)上的應(yīng)用。土地處理是以土地作為主要處理系統(tǒng)的污水處理方法，其目的是凈化污水，控制水污染。土地處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)（如負(fù)荷率）需通過試驗(yàn)研究確定。土地處理技術(shù)有五種類型：慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流、濕地和地下滲濾系統(tǒng)。土地處理系統(tǒng)是由污水預(yù)處理設(shè)施，污水調(diào)節(jié)和儲(chǔ)存設(shè)施，污水的輸送、布水及控制系統(tǒng)，土地凈化田，凈化出水的收集和利用系統(tǒng)等五部分組成。污水土地處理凈化作用機(jī)理：物理過濾：土壤顆?？紫兜慕亓?。物理吸附：黏土等硅酸鹽類物質(zhì)具有離子交換和吸附作用。物理化學(xué)吸附：重金屬離子與土壤膠體、腐植酸等的鰲合作用.化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀：與土壤中的某些組分形成難溶性化合物或因pH、Eh改變而沉淀、揮發(fā)。如與土壤中的鐵、鋁、鈣、磷、碳酸鹽等發(fā)生反應(yīng)，氨氮在堿性條件下?lián)]發(fā)等。微生物代謝：通過各種微生物的相互依存、協(xié)同作用，降解各種有機(jī)物和氮磷等污染物質(zhì)。植物代謝：植物的吸收、降解和蒸騰作用。

BOD大部分是在土壤表層土中去除的。土壤中含有大量的種類繁多的異氧型微生物，它們能對(duì)被過濾、截留在土壤顆?？障堕g的懸浮有機(jī)物和溶解有機(jī)物進(jìn)行生物降解，并合成微生物新細(xì)胞。當(dāng)污水處理的BOD負(fù)荷超過讓土壤微生物分解BOD的生物氧化能力時(shí)，會(huì)引起厭氧狀態(tài)或土壤堵塞。

污水土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物對(duì)有機(jī)物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個(gè)綜合凈化過程。凈化機(jī)理BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除重金屬的去除在土地處理中，磷主要是通過植物吸收，化學(xué)反應(yīng)和沉淀（與土壤中的鈣、鋁、鐵等離子形成難溶的磷酸鹽）、物理吸附和沉淀（土壤中的黏土礦物對(duì)磷酸鹽的吸附和沉積），物理化學(xué)吸附（離子交換、絡(luò)和吸附）等方式被去除。其去除效果受土壤結(jié)構(gòu)、陽離子交換容量、鐵鋁氧化物和植物對(duì)磷的吸收等因素的影響。氮主要是通過植物吸收，微生物脫氮（氨化、硝化、反硝化），揮發(fā)、滲出（氨在堿性條件下逸出、硝酸鹽的滲出）等方式被去除。其去除率受作物的類型、生長(zhǎng)期、對(duì)氮的吸收能力，以及土地處理系統(tǒng)等工藝因素的影響。BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除重金屬的去除

污水中的懸浮物質(zhì)是依靠作物和土壤顆粒間的孔隙截留、過濾去除的。土壤顆粒的大小、顆粒間孔隙的形狀、大小、分布和水流通道，以及懸浮物的性質(zhì)、大小和濃度等都影響對(duì)懸浮物的截留過濾效果。若懸浮物的濃度太高、顆粒太大會(huì)引起土壤堵塞。BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除重金屬的去除

污水經(jīng)土壤處理后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除率可達(dá)92％～97％。其去除率與選用的土地處理系統(tǒng)工藝有關(guān)，其中地表漫流的去除率較低，但若有較長(zhǎng)的漫流距離和停留時(shí)間，也可以達(dá)到較高的去除效率。BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除重金屬的去除

重金屬的去和主要是通過物理化學(xué)吸附，化學(xué)反應(yīng)與沉淀等途徑被去除的。重金屬離子在土壤膠體表面進(jìn)行陽離子交換而被置換、吸附，并生成難溶性化合物被固定于礦物晶格中；重金屬于某些有機(jī)物生成可吸性鰲合物被固定于礦物質(zhì)晶格中；重金屬離子于土壤的某些組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成金屬磷酸鹽和有機(jī)重金屬等沉積于土壤中。BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除重金屬的去除地表漫流系統(tǒng)

土地處理基本工藝

快速滲濾系統(tǒng)濕地處理系統(tǒng)慢速滲濾系統(tǒng)地下滲濾處理系統(tǒng)

慢速滲濾系統(tǒng)適用于滲水性能良好的土壤、砂質(zhì)土壤及蒸發(fā)量小、氣候潤(rùn)濕的地區(qū)。慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負(fù)荷一般較低，滲流速度慢，故污水凈化效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良。慢速滲濾系統(tǒng)有農(nóng)業(yè)型和森林型兩種。其主要控制因素為：灌水率、灌水方式、作物選擇和預(yù)處理等。

快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟(jì)的污水處理與再生方法。適用于滲透性能良好的土壤，如砂土、礫石性砂土等。污水灌至快速濾滲田表面后很快下滲進(jìn)入地下，并最終進(jìn)入地下水層。灌水與休灌反復(fù)循環(huán)進(jìn)行，使濾田表面土壤處于厭氧——好氧交替運(yùn)行狀態(tài)，依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機(jī)物進(jìn)行分解，使污水得以凈化?？焖贊B濾法的主要目的是補(bǔ)給地下水和廢水再生回用。進(jìn)入快速滲濾系統(tǒng)的污水應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理，以保證有較大的滲濾速率和硝化速率。

地表漫流系統(tǒng)

土地處理基本工藝

快速滲濾系統(tǒng)濕地處理系統(tǒng)慢速滲濾系統(tǒng)地下滲濾處理系統(tǒng)

地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面最佳坡度為2％～8％。廢水以噴灌法或漫灌法有控制的在地面上均勻的漫流，流向設(shè)在坡腳的集水渠，在流行過程中少量廢水被植物攝取、蒸發(fā)和滲入地下。地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水體。采用何種方法灌溉取決于土壤性質(zhì)、作物類型、氣象和地形。地表漫流系統(tǒng)

土地處理基本工藝

快速滲濾系統(tǒng)濕地處理系統(tǒng)慢速滲濾系統(tǒng)地下滲濾處理系統(tǒng)

濕地處理系統(tǒng)是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的方法。污水有控制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上，廢水在沿一定方向流行過程中，在耐水性植物和土壤共同作用下得以凈化。濕地處理可直接處理污水或深度處理。污水進(jìn)入系統(tǒng)前需預(yù)處理。人工濕地污水處理技術(shù)導(dǎo)則地表漫流系統(tǒng)

土地處理基本工藝

快速滲濾系統(tǒng)濕地處理系統(tǒng)慢速滲濾系統(tǒng)地下滲濾處理系統(tǒng)無植物時(shí)人工濕地系統(tǒng)空白試驗(yàn)人工濕地系統(tǒng)植物栽種建設(shè)中的人工濕地處理試驗(yàn)系統(tǒng)昆明滇池人工濕地處理暴雨徑流試驗(yàn)系統(tǒng)污水與植物作用投配污水與土壤作用濕地出水天然濕地處理系統(tǒng)示意圖水深30—80cm,凈化作用與好氧塘相似，適宜作污水的深度處理橫孔布水管蘆葦水面溢流出水集水溝隔水層土壤層生物膜葦根自由水面人工濕地首要條件是使水層保持好氧狀態(tài)；有機(jī)負(fù)荷率及水力負(fù)荷率較低，有機(jī)負(fù)荷率介于18—110kgBOD5/ha.d。沉砂池格柵濕地1泄洪溝瀉洪閘示范工程（占地6.2公頃）人工濕地處理暴雨示范工程第19章自然生物處理

19.3.2土地滲濾系統(tǒng)

1．慢速滲濾系統(tǒng)用于滲透水性能良好的土壤（如砂質(zhì)土壤），它適用于蒸發(fā)量小，氣候濕潤(rùn)地區(qū)；慢