穩(wěn)定塘和污水土地處理課件

2023/9/121河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第四章穩(wěn)定塘和污水土地處理第一節(jié)穩(wěn)定塘第二節(jié)污水土地處理2023/8/31河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第四章2023/9/122河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘2023/8/32河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)2023/9/123河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘1.概述(1)定義穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘，其對污水的凈化過程與自然水體的自凈過程相似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。

應(yīng)用：城鎮(zhèn)污水，可與其他工藝結(jié)合

分類：根據(jù)微生物類型、供氧方式、功能劃分2023/8/33河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)2023/9/124河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘1.概述（2）國內(nèi)外穩(wěn)定塘經(jīng)歷如下發(fā)展階段用于小城鎮(zhèn)生活污水處理處理食品工業(yè)廢水，其他工業(yè)廢水作為活性污泥二級處理的后續(xù)深度處理穩(wěn)定塘處理與綜合利用相結(jié)合，發(fā)展養(yǎng)魚穩(wěn)定塘的運(yùn)行方式，單塘變?yōu)槎嗵链?lián)運(yùn)行。厭氧塘－兼性塘－好氧或兼性－好氧塘

2023/8/34河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)2023/9/125河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘2.穩(wěn)定塘的原理

自然條件下的生物處理法主要有水體凈化法和土壤凈化法兩類。氧化塘和養(yǎng)殖搪，統(tǒng)稱為生物穩(wěn)定塘，其凈化機(jī)理與活性污泥法相似；土壤滲濾和污水灌溉，統(tǒng)稱為廢水的土地處理，其凈化機(jī)理與生物膜法相似。2023/8/35河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)2023/9/126河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘3.穩(wěn)定塘的分類按照占優(yōu)勢的微生物種屬、供氧方式和功能，常分為好氧塘、兼性塘、曝氣塘和厭氧塘四種類型。也可分為水生植物塘、生態(tài)塘和完全儲(chǔ)存塘。2023/8/36河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)2023/9/127河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘（1）好氧塘好氧塘是一種主要靠塘內(nèi)藻類的光合作用供氧的氧化塘。它的水深較淺，一般在0.3-0.5m，陽光能直接射透到池底，藻類生長旺盛，加上塘面風(fēng)力攪動(dòng)進(jìn)行大氣復(fù)氧，全部塘水都是好氧狀態(tài)。2023/8/37河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)2023/9/128河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘①好氧塘工作原理好氧塘是一種主要靠塘內(nèi)藻類的光合作用供氧的氧化塘。它的水深較淺，一般在0.3-0.5m，陽光能直接射透到池底，藻類生長旺盛，加上塘面風(fēng)力攪動(dòng)進(jìn)行大氣復(fù)氧，全部塘水都是好氧狀態(tài)。2023/8/38河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)2023/9/129河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘①好氧塘工作原理塘內(nèi)存在菌、藻和原生動(dòng)物的共生系統(tǒng)。有陽光照射時(shí)，塘內(nèi)的藻類進(jìn)行光合作用，釋放出氧，同時(shí)由于風(fēng)力的攪動(dòng)，塘表面還存在自然復(fù)氧，二者使塘水呈好氧狀態(tài)。塘內(nèi)的好氧型異養(yǎng)細(xì)菌利用水中的氧，通過好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合成本身的細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞增殖)，其代謝產(chǎn)物CO2則是藻類光合作用的碳源。2023/8/39河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)2023/9/1210河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘①好氧塘工作原理

細(xì)菌的降解作用：

有機(jī)物＋O2＋H+→CO2＋H2O＋NH4+

＋C5H7O2N藻類的光合作用：106CO2＋16NO3-＋HPO42-＋122H2O＋18H+→C106H263O110N16P＋138O2

2023/8/310河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1211河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘①好氧塘工作原理

藻類光合作用使塘水的溶解氧和pH呈晝夜變化。白天，藻類光合作用使CO2降低，pH上升。夜間，藻類停止光合作用，細(xì)菌降解有機(jī)物的代謝沒有終止，CO2累積，pH下降。

其平衡關(guān)系式如下：

2023/8/311河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)好氧塘好氧塘2023/9/1213河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘①好氧塘工作原理好氧塘內(nèi)的生物種群：好氧塘內(nèi)的生物種群主要有藻類、菌類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、水蚤等微型動(dòng)物。菌類主要是生存在水深0.5m的上層，濃度為1×108-5×109個(gè)/mL，主要種屬與活性污泥和生物膜相同。原生動(dòng)物和后生動(dòng)物的種屬數(shù)與個(gè)體數(shù)，均比活性污泥法和生物膜法少。藻類的種類和數(shù)量與塘的負(fù)荷有關(guān)，它可以反應(yīng)塘的運(yùn)行狀況和處理效果。

2023/8/313河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1214河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘細(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-絕對厭氧菌）硝化菌（絕對好氧菌，一般只存活在深度處理塘）2023/8/314河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1215河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘藻類

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）——構(gòu)造簡單，藻體為單細(xì)胞絲狀體褐藻

藍(lán)綠藻能夠代謝產(chǎn)生H2S能夠?qū)⒋髿庵械腘2固定2023/8/315河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1216河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘原生動(dòng)物和后生動(dòng)物

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2023/8/316河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1217河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘水生植物

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

浮水植物——漂浮在水面、直接從大氣中吸O2CO2，從塘水中吸取營養(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”。2023/8/317河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1218河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘水生植物沉水植物——根生長于底泥中，葉、莖全部沉沒水中,僅在開花時(shí)，花開在水面

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

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?fù)λ参铩L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，但只能生長于淺水中，收割季節(jié)需放水2023/8/318河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1219河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘好氧塘內(nèi)的設(shè)計(jì)好氧塘工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是計(jì)算好氧塘的尺寸和個(gè)數(shù)。好氧塘的主要尺寸的經(jīng)驗(yàn)值如下：好氧塘多采用矩形，表面的長寬比為3:1~4:1，一般以塘深的1/2處的面積作為計(jì)算塘面。塘堤的超高為0.6~1.0m。單塘面積不宜大于4ha；塘堤的內(nèi)坡坡度為1:2~1:3（垂直:水平）外坡坡度為1:2~1:5（垂直：水平）；好氧塘的座數(shù)一般不少于3座，規(guī)模很小時(shí)不少于2座2023/8/319河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1220河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘②兼性塘兼性塘的有效水深一般為1.0-2.0m，通常由三層組成,上層好氧區(qū)、中層兼性區(qū)和底部厭氧區(qū)。好氧區(qū)對有機(jī)污染物的凈化機(jī)理與好氧塘基本相同。兼性區(qū)的塘水溶解氧較低，且時(shí)有時(shí)無。這里的微生物是異養(yǎng)型兼性細(xì)菌，它們既能利用水中的溶解氧氧化分解有機(jī)污染物，也能在無分子氧的條件下，以NO3

、CO3

作為電子受體進(jìn)行無氧代謝。2023/8/320河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1221河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘2023/8/321河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1222河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘②兼性塘的設(shè)計(jì)兼性塘一般采用矩形長寬比3:1～4:1。塘有效水深為1.2～2.5m，超高為0.6～1.0m，儲(chǔ)泥區(qū)高度應(yīng)大于0.3m。兼性塘堤壩的內(nèi)坡坡度為1:2～1:3，外坡坡度為1:2～1:5(垂直:水平)。兼性塘一般不少于三座，多采用串聯(lián)，其中第一塘的面積約占兼性塘總面積的30%～60%，單塘面積應(yīng)小于4ha，以避免布水不均勻或波浪較大等問題。2023/8/322河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1223河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘③曝氣塘為了強(qiáng)化塘面大氣復(fù)氧作用，可在氧化塘上設(shè)置機(jī)械曝氣或水力曝氣器，使塘水得到不同程度的混合而保持好氧或兼性狀態(tài)。曝氣塘有機(jī)負(fù)荷和去除率都比較高，占地面積小，但運(yùn)行費(fèi)用高，且出水懸浮物濃度較高，使用時(shí)可在后面連接兼性塘來改善最終出水水質(zhì)。2023/8/323河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1224河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘

曝氣塘出水的懸浮固體濃度較高，排放前需進(jìn)行沉淀，沉淀的方法可以用沉淀池，或在塘中分割出靜水區(qū)用于沉淀。若曝氣塘后設(shè)置兼性塘，則兼性塘要在進(jìn)一步處理其出水的同時(shí)起沉淀作用。曝氣塘的水力停留時(shí)間為3～10d，有效水深2～6m。曝氣塘一般不少于3座，通常按串連方式運(yùn)行。

完全混合曝氣塘中曝氣裝置的強(qiáng)度應(yīng)能使塘內(nèi)的全部固體呈懸浮狀態(tài)，并使塘水有足夠的溶解氧供微生物分解有機(jī)污染物。

部分混合曝氣塘不要求保持全部固體呈懸浮狀態(tài)，部分固體沉淀并進(jìn)行厭氧消化。其塘內(nèi)曝氣機(jī)布置較完全混合曝氣塘稀疏。完全混合曝氣塘部分混合曝氣塘曝氣塘的兩種類型2023/8/324河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1225河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘完全混合曝氣塘部分混合曝氣塘2023/8/325河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1226河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘④厭氧塘厭氧塘的基本工作原理厭氧塘對有機(jī)污染物的降解，是由兩類厭氧菌通過產(chǎn)酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩階段完成的。厭氧塘的設(shè)計(jì)運(yùn)行，必須以甲烷發(fā)酵階段的要求作為控制條件，控制有機(jī)污染物的投配率，以保持產(chǎn)酸菌與甲烷菌之間的動(dòng)態(tài)平衡?？刂朴袡C(jī)酸濃度3000mg/L以下，pH值為6.5-7.5，進(jìn)水的BOD5:N:P=100:2.5:1，硫酸鹽濃度應(yīng)小于500mg/L。2023/8/326河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1227河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘④厭氧塘厭氧塘的設(shè)計(jì)和應(yīng)用有機(jī)負(fù)荷的表示方法有三種：

BOD5表面負(fù)荷(kgBOD5/ha·d)BOD5容積負(fù)荷(kgBOD5/m3·d)VSS容積負(fù)荷(kgVSS/m3·d)2023/8/327河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1228河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘④厭氧塘處理城市污水的建議負(fù)荷值為200-600kg/ha·d。幾何尺寸厭氧塘一般為矩形，長寬比為2:1-2.5:1。單塘面積不大于4ha。塘的有效水深一般為2.0-4.5m，儲(chǔ)泥深度大于0.5m，超高為0.6-1.0m。進(jìn)出水進(jìn)水口離塘底0.6-1.0m，出水口離水面的深度應(yīng)大于0.6m。進(jìn)、出口的個(gè)數(shù)均應(yīng)大于兩個(gè)。厭氧前應(yīng)設(shè)置格柵、普通沉砂池，有時(shí)也設(shè)置初次沉淀池用于前處理單元。2023/8/328河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1229河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘④厭氧塘厭氧塘的主要問題是產(chǎn)生臭氣，目前是利用厭氧塘表面的浮渣層或采取人工覆蓋措施防止臭氧逸出。也有用回流好氧塘出水使其布滿厭氧塘表層來減少臭氣逸出。厭氧塘很少用于單獨(dú)污水處理，而是作為其他處理設(shè)備酸的前處理單元。厭氧塘宜用于處理高濃度有機(jī)廢水，如制漿造紙、釀酒、農(nóng)牧產(chǎn)品加工、農(nóng)藥等工業(yè)廢水和家禽和家畜糞尿廢水等。也可用于處理城鎮(zhèn)污水。2023/8/329河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1230河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘4.穩(wěn)定塘的規(guī)劃設(shè)計(jì)①塘址選擇穩(wěn)定塘占地較多，應(yīng)盡可能利用不宜耕種的土地，如廢舊河道、塘壩、低洼地、沼澤和貧瘠地等，若有高差，應(yīng)充分利用。為了防止春、秋季翻塘?xí)r臭氣的干擾，塘址應(yīng)離居民區(qū)500-1000m以上，并位于其主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)方向。當(dāng)用于處理城鎮(zhèn)污水時(shí)，應(yīng)結(jié)合建設(shè)規(guī)劃統(tǒng)一考慮污灌、污養(yǎng)和水的綜合利用問題，以求經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益的統(tǒng)一。2023/8/330河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1231河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘4.穩(wěn)定塘的規(guī)劃設(shè)計(jì)②塘型及其組合塘型的選擇應(yīng)從處理對象的水質(zhì)特征出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、地形條件確定。例如，在光照充足，沒有持續(xù)冰封期的地區(qū)，可選用好氧塘；而在處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)，應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置厭氧塘；在處理城市污水和工業(yè)廢水時(shí)，應(yīng)根據(jù)原水性質(zhì)及處理水的用途和要求，宜采用多糖組合系統(tǒng)。2023/8/331河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1232河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘5.穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點(diǎn)①優(yōu)點(diǎn)基建投資低舊河道、沼澤地、谷地可利用作為穩(wěn)定塘，穩(wěn)定塘系統(tǒng)基建投資低。運(yùn)行管理簡單經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定塘運(yùn)行管理簡單，動(dòng)力消耗低，運(yùn)行費(fèi)用較低，約為傳統(tǒng)二級處理廠的1/3-1/5?？蛇M(jìn)行綜合利用實(shí)現(xiàn)污水資源化，如將穩(wěn)定塘出水用于農(nóng)業(yè)灌溉，充分利用污水的水肥資源；養(yǎng)殖水生動(dòng)物和植物，組成多級食物鏈的復(fù)合生物系統(tǒng)。2023/8/332河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1233河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘5.穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點(diǎn)②缺點(diǎn)占地面積大沒有空閑余地時(shí)不宜采用。處理效果受氣候影響如季節(jié)、氣溫、光照、降雨等自然因素都影響穩(wěn)定塘的處理效果。設(shè)計(jì)運(yùn)行不當(dāng)時(shí)，可能形成二次污染如污染地下水、產(chǎn)生臭氣和滋生蚊蠅等。2023/8/333河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1234河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)穩(wěn)定塘6.穩(wěn)定塘的塘體設(shè)計(jì)要點(diǎn)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)。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。塘體防滲穩(wěn)定塘滲漏可能污染地下水源，應(yīng)做好防滲。方法有素土夯實(shí)、瀝青防滲襯面、膨潤土防滲襯面和塑料薄膜防滲襯面等。塘的進(jìn)出口設(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。2023/8/334河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)2023/9/1235河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理2023/8/335河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1236河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理1.定義

在人工調(diào)控和系統(tǒng)自我調(diào)控的條件下，利用土壤——微生物——植物組成的生態(tài)系統(tǒng)對廢水中的污染物進(jìn)行一系列物理的、化學(xué)的和生物的凈化過程，使廢水水質(zhì)得到凈化和改善；并通過系統(tǒng)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)利用，使綠色植物生長繁殖，從而實(shí)現(xiàn)廢水的資源化、無害化和穩(wěn)定化的生態(tài)系統(tǒng)工程，稱為廢水土地處理系統(tǒng)2023/8/336河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1237河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理2.凈化機(jī)理物理過濾：土壤顆粒間的孔隙能截留，濾除廢水中的懸浮顆粒；物理吸附和物理沉積：土壤中粘土礦物具有吸附功能；廢水中的部分重金屬離子可能會(huì)由于被吸附、被置換而沉積于土壤中。物理化學(xué)吸附：金屬離子與土壤中無機(jī)或有機(jī)膠體反應(yīng)形成螯合化合物；有機(jī)物與無機(jī)物反應(yīng)生成復(fù)合物；重金屬離子由于陽離子交換而被置換吸附；生成非溶性化合物。化學(xué)反應(yīng)與沉淀：微生物的代謝和有機(jī)物的分解：養(yǎng)型微生物；厭氧型微生物；硝化菌、反硝化菌等2023/8/337河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)3.主要污染物的去除途徑

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。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第二節(jié)土地處理3.主要污染物的去除途徑BOD的去除磷和氮的去除懸3.主要污染物的去除途徑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磷：植物吸收，化學(xué)反應(yīng)和沉淀、物理吸附和沉淀，物理化學(xué)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磷的吸收等因素的影響。氮：植物吸收，微生物脫氮，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、生長期、對氮的吸收能力，以及土地處理系統(tǒng)等工藝因素的影響。第二節(jié)土地處理3.主要污染物的去除途徑BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去3.主要污染物的去除途徑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。

第二節(jié)土地處理3.主要污染物的去除途徑BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去3.主要污染物的去除途徑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，但若有較長的漫流距離和停留時(shí)間，也可以達(dá)到較高的去除效率。

第二節(jié)土地處理3.主要污染物的去除途徑BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去3.主要污染物的去除途徑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；重金屬與某些有機(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第二節(jié)土地處理3.主要污染物的去除途徑BOD的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去2023/9/1243河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型慢速滲濾；快速滲濾；地表漫流；濕地系統(tǒng)；地下滲濾系統(tǒng)2023/8/343河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1244河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型(1)慢速滲濾: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。2023/8/344河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1245河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型(1)慢速滲濾:

2023/8/345河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1246河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型(2)快速滲濾:

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、砂質(zhì)壚坶等。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。2023/8/346河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1247河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型(2)快速滲濾2023/8/347河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1248河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型(3)地表漫流系統(tǒng):地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面的最佳坡度為2％～8％。廢水以噴灌法或漫灌法有控制地在地面上均勻地漫流，流向設(shè)在坡腳的集水渠，在流動(dòng)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。2023/8/348河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1249河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型(3)地表漫流系統(tǒng):2023/8/349河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1250河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型(4)濕地處理系統(tǒng):

地下污水處理系統(tǒng)是將污水投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的底層中，藉毛管浸潤和土壤滲透作用，使污水向四周擴(kuò)散，通過過濾、沉淀、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。地下滲濾系統(tǒng)適用于無法接入城市排水管網(wǎng)的小水量污水處理。污水進(jìn)入處理系統(tǒng)前需經(jīng)化糞池或酸化池預(yù)處理。

2023/8/350河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1251河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)土地處理4.基本工藝類型(5)地下滲透系統(tǒng):

地下污水處理系統(tǒng)是將污水投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的底層中，藉毛管浸潤和土壤滲透作用，使污水向四周擴(kuò)散，通過過濾、沉淀、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。地下滲濾系統(tǒng)適用于無法接入城市排水管網(wǎng)的小水量污水處理。污水進(jìn)入處理系統(tǒng)前需經(jīng)化糞池或酸化池預(yù)處理。

2023/8/351河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)2023/9/1252河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第三節(jié)濕地處理系統(tǒng)2023/8/352河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第三節(jié)2023/9/1253河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院