環(huán)境生物技術其他生物處理自然無機廢水

第四

節(jié)

其

他

廢

水

生

物

處

理

技

術一

、

自

然

條

件

下

的

生

物

處

理1.

氧

化

塘

法2.

土

地

處

理

系

統(tǒng)3.

濕

地

處

理

系

統(tǒng)二

、

無

機

廢

水

的

生

物

處

理2020/8/19一

、

自

然

條

件

下

的

生

物

處

理(

一

)

穩(wěn)

定

塘穩(wěn)

定

塘

又

名

氧

化

塘

或

生

物

塘

。穩(wěn)

定

塘

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

污水的生物處理設施

。2020/8/19生

物

塘2020/8/191、

穩(wěn)

定

塘

的

類

型水生植物塘生

態(tài)

塘完全儲存塘按塘內的微生物類型、供氧方式和功能等劃分塘塘塘塘好

養(yǎng)

厭

曝氧

性

氧

氣2020/8/19常見其

它(

1

)

好

氧

塘好

氧

塘

是

一

種

主

要

靠

塘

內

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

力

攪

動

進

行

大

氣

復

氧,全

部

塘

水

都

是

好

氧

狀

態(tài)

。2020/8/19基

本

工

作

原

理202(2)

兼

性

塘兼性塘的深度較大，1

.

0

-

2

.

5m

。上

層

是

好

氧區(qū)

，藻

類

的

光

合

作

用

和

大

氣

復

氧

作

用

使

其

有

較

高

的

溶解

氧

，

由

好

氧

微

生

物

起

凈

化

污

水

作

用

；

中

層

的

溶

解

氧

逐

漸

減

少

，

稱

兼

性

區(qū)

(

過

渡

區(qū)

)

,

由

兼

性

微

生物起凈化作用；

下層塘水無溶解氧，稱厭氧區(qū),

沉

淀

污

泥

在

塘

底

進

行

厭

氧

分

解

。

水

力

停

留

時

間(HRT)5-30d。2020/8/19長

·好氧

層

將S好氧分解

有機物+C可學兼

性

層

營厭氧層

有

機

物

產酸發(fā)酵甲烷發(fā)酵20

共2古

菜

類

細

胞O?+

新細胞CO?

,CH?.NH?兼

性

塘

的

基

本

工

作

原

理光

合

作

用

CO?+H?O(3)

厭

氧

塘厭

氧

塘

的

塘

深

在

2

.

5

-

5m,

有機負

荷

高，

全部

塘

水

均

無

溶

解

氧，

呈

厭

氧

狀

態(tài)，

由厭氧微

生

物

起

凈

化

作

用

，

凈

化

速

度

慢

，

污

水

在塘內停留時間長(20-50d)。厭

氧

塘

對

有

機

污

染

物的降

解

，

是由

兩

類

厭

氧菌

通

過

產

酸

發(fā)

酵

和甲

烷

發(fā)

酵

兩階

段

完

成的O2020/8/19厭

氧

塘

的

設

計

運

行

，

必

須

以

甲

烷

發(fā)

酵

階

段的

要

求

作

為

控

制

條

件

，

控

制

有

機

污

染

物的投

配

率

，

以

保

持

產

酸

菌

與

甲

烷

菌

之

間的

動

態(tài)平衡?？刂朴袡C酸濃度3000mg/L以下，

pH值為6.5-7.5,進水的BOD5:N:P=100:2.5:1,

500mg/L硫

酸

鹽

濃

度

應小

于2020/8/19厭

氧

塘

的

主

要

問

題

是

產

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O厭

氧

塘

宜

用

于

處

理

高

濃

度

有

機

廢

水

，如

制

漿

造

紙

、

釀

酒

、

農

牧

產

品

加

工

、

農

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

。(預處理)(4)

曝

氣

塘曝氣塘深2-5m,為了強化塘面大氣復氧作用，可在

氧

化

塘

上

設

置

機

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

有機負荷和去除率都比較高，

占地面積小，

但運行

費

用

高

，

且

出

水

懸

浮

物

濃

度

較

高

，

使

用

時

可

在

后

面

連

接

兼

性

塘

來

改

善

最

終

出

水

水

質

，

或

需

后

續(xù)

沉

淀

分

離

生

物

固

體

。2020/8/19(

5

)

深

度

處

理

塘深

度

處

理

塘

又

稱三

級

處

理

塘

或

熟

化

塘

，

屬

于

好

氧塘

。

其

進

水

有

機

污

染

物

濃

度

很

低

，

一

般BOD5≤30mg/L。

常作為塘系統(tǒng)的最后一級，接納

兼

性

塘

或

曝

氣

塘

出

水

，

或

處

理

傳

統(tǒng)二

級

處

理

廠

的出水，提高出水水質，

以滿足受納水體或回用

水的水質要求

。2020/8/19(6)

儲存

塘·廢

水

儲

存

不

外

排

，

僅

靠

蒸

發(fā)

減

少

水

量

。(7)

水

生

植

物

塘·種

植

水

生

維

管

束

植

物

或

高

等

水

生

植

物。2020/8/192

、

穩(wěn)

定

塘

的

優(yōu)

缺

點

及

趨

勢(1)優(yōu)點·

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

行

管

理

簡

單

經

濟

：

穩(wěn)

定

塘

運

行

管

理

簡

單

，

動力消耗低，運行費用較低，約為傳統(tǒng)二級處理廠的1/3～1/5?！た?/p>

進行

綜

合

利

用：實

現(xiàn)

污

水

資

源

化

，

如

將

穩(wěn)

定塘

出

水

用

于

農

業(yè)

灌

溉

，

充

分

利

用

污

水

的

水

肥

資

源

;

養(yǎng)

殖

水

生

動

物

和

植

物

，

組

成

多

級

食

物

鏈

的

復

合20生物系統(tǒng)。(

2

)

缺

點·

占

地

面

積

大

，

沒

有

空

閑

余

地

時

不

宜

采

用

?！ぬ幚?/p>

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

?！ぴO

計

運

行

不

當

時

，

可

能

形

成

二

次

污

染

如

污

染

地

下水

、

產

生

臭

氣

和

滋

生

蚊

蠅

等

，

不

建

設

在

居

住

區(qū)

附

近

。2020/8/19(

3

)

趨

勢·

由

利

用

天

然

坑

塘

洼

地

稍

加

修

整

發(fā)

展

為

規(guī)

范

化

設

計

的

處

理

設

施

?！?/p>

由

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)

?！?/p>

由單純依靠自然凈化發(fā)展為自然凈化與人工強化

技

術

相

結

合

的

工

藝

形

式

、

采

用

了

曝

氣

、

安

裝

填

料

、

種

植

水

生

植

物

、

人

工

培

養(yǎng)

藻

。·

由

僅

有

凈

化

功

能

的

廢

水

處

理

設

施

發(fā)

展

為

具

有

多

功能能、綜合利用的良性生態(tài)系統(tǒng)。2020/8/193、

穩(wěn)

定

塘

系

統(tǒng)

的

工

藝

流

程2020/8/19穩(wěn)

定

塘

進

水

的

預

處

理為

防

止

穩(wěn)

定

塘

內

污

泥

淤

積

，

污

水

進

入

穩(wěn)

定

塘

前

應先

去

除

水

中

的

懸

浮

物

質

。

常

用

設

備

為

格

柵

、

普

通

沉

砂

池

和

沉

淀

池

。

若

塘

前

有

提

升

泵

站

，

而

泵

站

的

格

柵

間

隙

小

于

2

0mm

時

，

塘

前

可

不

另

設

格

柵

。

原

污水中的懸浮固體濃度小于100mg/L時，可只設沉砂

池，

以

去除

砂

質

顆

粒。原

污

水中的

懸

浮

固

體濃度大于100mg/L時，需考慮設置沉淀池。設計方

法

與

傳

統(tǒng)

污

水

二

級

處

理

方

法

相

同

。2020/8/19進水出水曝氣塘沉淀塘4、

穩(wěn)

定

糖

系

統(tǒng)

的

組

成

與

優(yōu)

化出水

進水曝氣塘

兼性塘進水厭氧塘2020/8/19兼性塘

好氧塘兼性塘

好氧塘好氧塘進水進水出水出水出水組

成

的

原

則

：分

級

越

多

，

處

理

效

果

越

好

。厭

氧

塘

在

前

，

兼

性

塘

與

好

氧

塘

在

后

。水

生

植

物

、

水

生

動

物

在

綜

合

穩(wěn)

定

塘

中

合

理

應

用

。2020/8/19穩(wěn)

定

塘

的

除

藻

技

術水

生

植

物

覆

蓋

表

面

，

阻

礙

光

照

，

藻

類

不能

進

行

正

常

的

光

合

作

用

。國

內

外

目

前

采

用

的

除

藻

技

術

有

自

然

沉

降

、混

凝

沉

降

、

氣

浮

和

過

濾

技

術

。

在

穩(wěn)

定

塘

的

最

后

一

個

塘

放

養(yǎng)

水

生

動

物

。2020/8/19我

國

穩(wěn)

定

塘

發(fā)

展

概

況·

5

0

年代

末，

開

始

試

驗

研究·

8

0

-

9

0

年代，迅

速

發(fā)

展·“

七

五

”

、

“

八

五

”

兩

個

五

年

計

劃

期

間

，國

家

均

將

城

市

污

水

穩(wěn)

定

塘

處

理

技

術

列

為

國家

重

點

科

技

攻

關

項目2020/8/19-—一

、天

津

漢

沾

穩(wěn)

定

塘1.

工

程

介

紹(

1

)

地

理

位

置

。

漢

沾

穩(wěn)

定

塘

建

于

漢

潔

區(qū)

南

1

0km處

，

漢

沾

污

水

庫

西

側

荒

地

上

。

漢

沽

區(qū)

位

于

天

津

市

區(qū)

東

北

部

，

距

市

區(qū)

7

3km,地處京

山鐵

路沿

線

，

東

鄰

豐

南

縣

，

西

接

塘

活

區(qū)

，

北

接

寧

河

縣

，

南

鄰

渤

海

。

中心地理

坐

標

為東

經117°

41～118°3′,北

緯3

9

7

'

～

3

9°19′

。(

2)氣

象

條

件

。

漢

沾

區(qū)

年

平

均

氣

溫

1

1

.

9

℃

,

1

月

份

最

冷

，

月

平

均

氣溫一4

.

4

℃

,

7

月

份

最

熱

，

月

平

均

氣

溫

2

6

.

2

℃

,

年

溫

差

3

0

.

6

℃

,

極

端

最

高氣

溫

3

8

℃

,

極

端

最

低

氣

溫

—

1

9

.

3

℃

。漢

沽

區(qū)

受

季

風

環(huán)

境

支

配

，

風

向

季

節(jié)

轉

換

明

顯

，

冬

季

多

西

北

風

，夏

季

多

東

南

風

，

全

年

平

均

風

速

4

.

6m/s,4月

份

平

均

風

速

最

高

，

5

月

和1

月

次

之

，

歷

年

最

大

風速

可

達

3

3m/s.平

均

年

降

水

量

4

6

2

.

3mm,年蒸

發(fā)

量

1

8

1

9

.

7mm,為

降

水

量

的

3

.

9

倍

.

每

年

元

籍

期

為

2

1

6d,

結

冰

期

在

1

2

月

初

至

3

月

初

，

歷

時

1

0

0d。陽

光

較

充

足

，

日

照

率

為

6

8

.

4

%

,

年

平

均

日

照

時

數(shù)

為

3

1

0

0

.

2h,年總

輻

射量

為

1

3

5

.

9kcal/cm2。處理流程及設計參數(shù)工

藝

流

程

采

用

：污水

→

預處理塘

→

集水池

→

泵房

厭氧上

(兩

級)

兼性塘

(六級

→

生態(tài)塘

出水有效容積(m3)153125277777

849600

5600000表面積(hm2)12

7

43～49

298BOID負

荷(kg/(hm2·d))停留時問(d)K

值

(d-1)單塘尺寸(m):數(shù)值預處理塘厭氧塘

兼性塘生態(tài)塘3661001.5～2.435～4017～12

0.02622750.065長

寬

深3503502.517510043～~62工8答子器$具。形江1:

3

其忍HH1s528分52名鑒4、于0分，0?孫4臨2②得24票真立母裝堅2小1

寫樂壁多1喻突生。身

j33.GE8?232.201]140是i、17=理第定。習筮是…必五工

定總

3宗詐要蕊E5、噴脫

形

求

桐

蛇

糖

厭

筑

糖單糖2

藏§裝把工J跟

，hg學

。

5C.2它之，生路SS.S?縣。②毛

老多三成寡

，

北

教

(

n

g

L

)斑

菌

慧

個

J六愿

萄

額

(

個系

統(tǒng)

處

理

效

果32至。部3書7E。盤2951銀電~每治、李

惡密學EF24529E島盡.2總

零

表高落?2s#C537.224疑業(yè)。號器、空

省定專容

1.3×1j2?.80281,7×1EEf

2253總*35?

2二?.SQ7、?；似?.

·x10311c2

4

.

每身

名名股領出密出縣、后、丐其1652020/8/192志2.2×16名運。些字生

離彩、筆1<

D?*10Lfi3n35.R12.52859eL膠

州

市

氧

化

塘·在膠州灣沿海灘涂非耕地上修建氧化塘工程，

89

年

運

轉

?！こ?/p>

市

綜

合

廢

水

→

沉

砂

調

節(jié)

池

→

斜

板

沉

淀

池

→

厭

氧

塘

→

兼

性

塘

1

→

兼

性

塘

2

→

兼

性

塘

3

→

好

氧

塘

→

出水·

出

水

達

到

農

灌

水

質

。2020/8/19

、污水的土地處理·污

水

土

地

處

理

是

在

人

工

調

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

田

灌

溉

的

基

礎

上

的

應

用

。2020/8/191、

凈化

機

理·污

水

土

地

處

理

系

統(tǒng)

的

凈

化

機

理

十

分

復

雜

，

它

包含

了

物

理

過

濾

、

物

理

吸

附

、

物

理

沉

積

、

物

理化

學

吸

附

、

化

學

反

應

和

化

學

沉

淀

、

微

生

物

對

有

機

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

綜

合

凈

化

過

程

。2020/8/19凈

化

機

理廢

水

流

過

土

壤

時

，

土

壤

將

廢

水

中

處

于懸

浮

及

膠

體

狀

態(tài)

的

物

質

截

留

下

來

，

在

土

壤

顆

粒

表

面

形

成

薄

膜

，

這

層

薄

膜

里

充

滿

著

異

養(yǎng)

型

微

生

物

。

它

能

吸

附

廢

水

中

的

有

機

物

(

包

括

溶

解

狀

態(tài)

)

,

并

在

微

生

物

的

作

用

下

將

廢

水

中

的

有

機

物

降

解

為

無

機

物

質

。2020/8/19BOD

的

去

除磷和氮的去除懸浮物質的去除重

金

屬

的

去

除2020/8/19氮磷的去除·

在土地處理中，

磷主要是通過植物吸收，化學反應和沉淀

(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磷酸鹽的吸附和沉積

),物理化學吸附(離子交換、絡和吸附)等方式被去除

。其

去

除

效

果

受

土

壤

結

構

、

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。2020/8/19污水中的懸浮物質是依靠作

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、

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

引起土壤堵塞。土

地

處

理

系

統(tǒng)

的

凈

化

機

理懸浮物質的去除2020/8/19土

地

處

理

系

統(tǒng)

的

凈

化

機

理重

金

屬

的

去

除2020/8/192、

土

地

處

理

基

本

工

藝地下滲濾

處理系統(tǒng)快速滲濾

系統(tǒng)地表漫流

系統(tǒng)慢速滲濾

系

統(tǒng)土

地

處

理

基

本

工

藝慢速滲濾

系

統(tǒng)快速滲濾

系

統(tǒng)地表漫流

系

統(tǒng)地下滲濾

處理系統(tǒng)土地滲濾2020/8/19bC圖1

2

-

7

快速滲濾系統(tǒng)示意a.

補給地下水；

b.由地下排水管收集處理水；c.由井群收集處理水(不飽和區(qū))地下水污水灌入滲

濾發(fā)地表漫流系統(tǒng)適用于

透性的黏

或亞黏

也面最佳坡度為29

%

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、作物類型、

氣象和地形。土

地

處

理

基

本

工

藝地表漫流

系

統(tǒng)地下滲濾

處理系統(tǒng)慢速滲濾

系

統(tǒng)快速滲濾

系

統(tǒng)污水草與植物地表漫流坡度：2%～8%滲濾圖12-8

漫

流

系

統(tǒng)尾水收集蒸

發(fā)透

性

的

底

層通過過

L藉

毛

管

浸

潤

和

壤

滲

透

作

用

史

污

水

向

四周擴散，

激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的小水量污水處理。

污水進入處理系統(tǒng)前需經化糞池或酸化池預處理。地

下

污

水

處

理

系

統(tǒng)

是

污水投配到距地面約0

.

5

m

深

于良

好滲土

地

處

理

基

本

工

藝快速滲濾

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)

、

人

工

濕

地

污

水

處

理

系

統(tǒng)·1

9

7

1

年

國

際

《

拉

姆

薩

爾

公

約

》

將

濕

地

定

義

為

：

沼

澤

地

、

濕

原

、

泥

炭

地

或

水

域

，

不

論

是

天

然

的

或

是

人工的；或是永久的或是暫時的；其水體或是靜止

的

或

是

流

動

的

；

或

為

淡

水

，

半

咸

水

或

為

咸

水

，包括低潮時水深不超過6m的水域?！?/p>

國

際

上

常把

沼

澤和

海

涂稱

為

濕

地

?！ぬ?/p>

然

濕

地

的

生

態(tài)

系

統(tǒng)

具

有

珍

貴

性

和

脆

弱

性

，承

擔

的負荷能力具有極大的局限性，

因此不可能大規(guī)

模地開發(fā)利用于廢水處理。2020/8/19·

人工濕地是一種由人工建造和監(jiān)督控制的，與沼澤地類似

的地面。濕地能凈化污水，

是自然環(huán)境中自凈能力很強的

區(qū)域之一。它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物的

三重協(xié)同作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物

吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水的高效凈化?！の鬯锌刂频赝杜涞椒N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。污水進入系統(tǒng)

前需預處理。2020/8/19人

工

濕

地

必

須

有

：·

嚴

格

的

控

制

，

既

建

立

良

好

生

境

又凈化廢水·

可

以

通

過

鋪

砌

以

防

水

滲

出

系

統(tǒng)

；2020/8/19圍

提

出

水h

1

m140

mb.

橫剖

面

示

意圖圖

1

2

-

9

天

然

濕

地

系

統(tǒng)a.

縱剖

面

示意圖進

水工濕地系統(tǒng)2020/8/19人工濕地2020/8/19第四節(jié)其他無

機

污

染

物

廢

水的生

物處

理一

、

含

硫

廢

水

的

生

物

處

理·硫

酸

鹽

對

甲

烷

菌

產

生

抑

制

作

用

，

影

響

廢

水

處

理

的

甲

烷

發(fā)

酵

。·

處

理

硫

酸

鹽

廢

水

利

用

硫

酸

還

原

菌

，

以

硫

酸

根

作

為

受

氫

體

進

行

無

氧

呼

吸

，

將

其

還

原

。·E值

要

求

-

1

6

0

—

-

2

0