水污染控制工程教案

第一章污水水質(zhì)和污水出路第1節(jié)污水水質(zhì)第2節(jié)污染物在水體環(huán)境中的遷移于轉(zhuǎn)化第3節(jié)污水出路第1節(jié)污水水質(zhì)一、物理性指標(biāo)二、化學(xué)性指標(biāo)三、生物性指標(biāo)污水所含的污染物質(zhì)千差萬(wàn)別，可用分析和檢測(cè)的方法對(duì)污水中的污染物質(zhì)作出定性、定量的檢測(cè)以反映污水的水質(zhì)。國(guó)家對(duì)水質(zhì)的分析和檢測(cè)制定有許多標(biāo)準(zhǔn)，其指標(biāo)可分為物理、化學(xué)、生物三大類。一、物理性指標(biāo)1．溫度許多工業(yè)排出的廢水都有較高的溫度，這些廢水排放水體使水溫升高，引起水體的熱污染。水溫升高影響水生生物的生存和對(duì)水資源的利用。氧氣在水中的溶解度隨水溫升高而減少。這樣，一方面水中溶解氧減少，另一方面水溫升高加速耗氧反應(yīng)，最終導(dǎo)致水體缺氧或水質(zhì)惡化。2．色度色度是一項(xiàng)感官性指標(biāo)。一般純凈的天然水是清澈透明的，即無(wú)色的。但帶有金屬化合物或有機(jī)化合物等有色污染物的污水呈現(xiàn)各種顏色。將有色污水用蒸餾水稀釋后與參比水樣對(duì)比，一直稀釋到二水樣色差一樣，此時(shí)污水的稀釋倍數(shù)即為其色度。3．嗅和味嗅和味同色度一樣也是感官性指標(biāo)，可定性反映某種污染物的多寡。天然水是無(wú)嗅無(wú)味的。當(dāng)水體受到污染后會(huì)產(chǎn)生異樣的氣味。水的異臭來(lái)源于還原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機(jī)物和氯氣等污染物質(zhì)。不同鹽分會(huì)給水帶來(lái)不同的異味。如氯化鈉帶咸味，硫酸鎂帶苦味，鐵鹽帶澀味，硫酸鈣略帶甜味等。4．固體物質(zhì)水中所有殘?jiān)目偤头Q為總固體(TS)，總固體包括溶解物質(zhì)(DS)和懸浮固體物質(zhì)(SS)。水樣經(jīng)過(guò)濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體(DS)，濾渣脫水烘干后即是懸浮固體(SS)。固體殘?jiān)鶕?jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體(VS)和固定性固體(FS)。將固體在600C的溫度下灼燒，揮發(fā)掉的量即是揮發(fā)性固體(VS)，灼燒殘?jiān)鼊t是固定性固體(FS)。溶解性固體表示鹽類的含量，懸浮固體表示水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)的量，揮發(fā)性固體反映固體的有機(jī)成分量。水體含鹽量多將影響生物細(xì)胞的滲透壓和生物的正常生長(zhǎng)。懸浮固體將可能造成水道淤塞。揮發(fā)性固體是水體有機(jī)污染的重要來(lái)源。二、化學(xué)性指標(biāo)1．有機(jī)物生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)化合物在微生物作用下最終分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)、二氧化碳和水等。這些有機(jī)物在分解過(guò)程中需要消耗大量的氧，故屬耗氧污染物。耗氧有機(jī)污染物是使水體產(chǎn)生黑臭的主要因素之一。污水中有機(jī)污染物的組成較復(fù)雜，現(xiàn)有技術(shù)難以分別測(cè)定各類有機(jī)物的含量，通常也沒(méi)有必要。從水體有機(jī)污染物看，其主要危害是消耗水中溶解氧。在實(shí)際工作中一般采用生物化學(xué)需氧量(BOD)、化學(xué)需氧量(COD、OC)、總有機(jī)碳(TOC)、總需氧量(TOD)等指標(biāo)來(lái)反映水中需氧有機(jī)物的含量。(1)生化需氧量(BOD)水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量稱為生化需氧量(以mg/L為單位)。。它反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機(jī)物的量。生化需氧量愈高，表示水中需氧有機(jī)污染物愈多。有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過(guò)程，一般可分為兩個(gè)階段：第一階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化所需的氧量。微生物的活動(dòng)與溫度有關(guān)，測(cè)定生化需氧量時(shí)一般以20C作為測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。一般生活污水中的有機(jī)物需20天左右才能基本上完成第一階段的分解氧化過(guò)程，即測(cè)定第一階段的生化需氧量至少需20天時(shí)間，這在實(shí)際工作中有困難。目前以5天作為測(cè)定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，簡(jiǎn)稱5日生化需氧量(用BOD5表示)。據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，一般有機(jī)物的5日生化需氧量約為第一階段生化需氧量的70％左右，對(duì)其他工業(yè)廢水來(lái)說(shuō)，它們的5日生化需氧量與第一階段生化需氧量之差，可以較大或比較接近，不能一概而論。(2)化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量是用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所消耗的氧化劑量，用氧量(mg/L)表示?；瘜W(xué)需氧量愈高，也表示水中有機(jī)污染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時(shí)，測(cè)得的值稱CODMn或簡(jiǎn)稱OC。以重鉻酸鉀作氧化劑時(shí)，測(cè)得的值稱CODCr，或簡(jiǎn)稱COD。如果廢水中有機(jī)物的組成相對(duì)穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系。一般說(shuō)，重鉻酸鉀化學(xué)需氧量與第一階段生化需氧量之差，可以粗略地表示不能被需氧微生物分解的有機(jī)物量。(3)總有機(jī)碳(TOC)與總需氧量(TOD)目前應(yīng)用的5日生化需氧量(BOD5)測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，不能快速反映水體被有機(jī)質(zhì)污染的程度。有時(shí)進(jìn)行總有機(jī)碳和總需氧量的試驗(yàn)，以尋求它們與BOD5的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快速測(cè)定?？傆袡C(jī)碳(TOC)包括水樣中所有有機(jī)污染物質(zhì)的含碳量，也是評(píng)價(jià)水樣中有機(jī)污染質(zhì)的一個(gè)綜合參數(shù)。有機(jī)物中除含有碳外，還含有氫、氮、硫等元素，當(dāng)有機(jī)物全都被氧化時(shí)，碳被氧化為二氧化碳，氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化硫等，此時(shí)需氧量稱為總需氧量(TOD)。TOC和TOD都是燃燒化學(xué)氧化反應(yīng)，前者測(cè)定結(jié)果以碳表示，后者則以氧表示。TOC、TOD的耗氧過(guò)程與BOD的耗氧過(guò)程有本質(zhì)不同，而且由于各種水樣中有機(jī)物質(zhì)的成分不同，生化過(guò)程差別也較大。各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關(guān)關(guān)系。在水質(zhì)條件基本相同的條件下，BOD與TOC或TOD之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。(4)油類污染物油類污染物有石油類和動(dòng)植物油脂兩種。工業(yè)含油污水所含的油大多為石油或其組分，含動(dòng)植物油的污水主要產(chǎn)生于人的生活過(guò)程和食品工業(yè)。油類污染物進(jìn)入水體后影響水生生物的生長(zhǎng)、降低水體的資源價(jià)值。油膜覆蓋水面阻礙水的蒸發(fā)，影響大氣和水體的熱交換。油類污染物進(jìn)入海洋，改變海面的反射率和減少進(jìn)人海洋表層的日光輻射，對(duì)局部地區(qū)的水文氣象條件可能產(chǎn)生一定的影響。大面積油膜將阻礙大氣中的氧進(jìn)入水體，從而降低水體的自凈能力。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，石油類物質(zhì)對(duì)水體的污染愈來(lái)愈嚴(yán)重。石油污染對(duì)幼魚和魚卵的危害很大。石油類污染還能使魚蝦類產(chǎn)生石油臭味，降低水產(chǎn)品的食用價(jià)值。(5)酚類污染物酚類化合物是有毒有害污染物。水體受酚類化合物污染后影響水產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。水體中的酚濃度低時(shí)能影響魚類的回游繁殖，酚濃度達(dá)0．1—0．2mg／L時(shí)魚肉有酚味，濃度高時(shí)引起魚類大量死亡，甚至絕跡。酚的毒性可抑制水微生物(如細(xì)菌、藻等)的自然生長(zhǎng)速度，有時(shí)甚至使其停止生長(zhǎng)。2、無(wú)機(jī)性指標(biāo)(1)植物營(yíng)養(yǎng)元素污水中的N、P為植物營(yíng)養(yǎng)元素，從農(nóng)作物生長(zhǎng)角度看，植物營(yíng)養(yǎng)元素是寶貴的物質(zhì)，但過(guò)多的N、P進(jìn)入天然水體卻易導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化?！案粻I(yíng)養(yǎng)化”一詞來(lái)自湖沼學(xué)。湖沼學(xué)家認(rèn)為，富營(yíng)養(yǎng)化是湖泊衰老的一種表現(xiàn)。湖泊中植物營(yíng)養(yǎng)元素含量增加，導(dǎo)致水生植物的大量繁殖，主要是各種藻類的大量繁殖，使魚類生活的空間愈來(lái)愈少。藻類的種類數(shù)逐漸減少，而個(gè)體數(shù)則迅速增加。通常藻類以硅藻、綠藻為主轉(zhuǎn)為以藍(lán)藻為主，而藍(lán)藻有不少種有膠質(zhì)膜，不適于作魚料，有一些是有毒的。藻類過(guò)度生長(zhǎng)繁殖還將造成水中溶解氧的急劇變化。藻類在有陽(yáng)光的時(shí)候，在光合作用下產(chǎn)生氧氣；在夜晚無(wú)陽(yáng)光的時(shí)候，藻類的呼吸作用和死亡藻類的分解作用所消耗的氧能在一定時(shí)間內(nèi)使水體處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài)，從而嚴(yán)重影響魚類生存。在自然界物質(zhì)的正常循環(huán)過(guò)程中，也有可能使某些湖泊由貧營(yíng)養(yǎng)湖發(fā)展為富營(yíng)養(yǎng)湖，進(jìn)一步發(fā)展為沼澤和干地。水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象除發(fā)生在湖泊、水庫(kù)中，也發(fā)生在海灣內(nèi)，但在有水流動(dòng)的河流中發(fā)生較少。水體中氮、磷含量的高低與水體富營(yíng)養(yǎng)化程度有密切關(guān)系。就污水對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化作用來(lái)說(shuō)，磷的作用遠(yuǎn)大于氮。(2)pH值主要是指示水樣的酸堿性。pH<7是酸性；pH>7是堿性。一般要求處理后污水的pH值在6—9之間。天然水體的pH值一般為6～9，當(dāng)受到酸堿污染時(shí)pH值發(fā)生變化，消滅或抑制水體中生物的生長(zhǎng)，妨礙水體自凈，還可腐蝕船舶。若天然水體長(zhǎng)期遭受酸、堿污染，將使水質(zhì)逐漸酸化或堿化，從而對(duì)正常生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。(3)重金屬重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻、鎳，以及類金屬砷等生物毒性顯著的元素，也包括具有一定毒害性的一般重金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。重金屬是構(gòu)成地殼的物質(zhì)，在自然界分布非常廣泛。重金屬在自然環(huán)境的各部分均存在著本底含量，在正常的天然水中重金屬含量均很低，汞的含量介于0.001～0.01mg/L之間，鉻含量小于0.001mg／L，在河流和淡水湖中銅的含量平均為0．02mg/L，鈷為0.0043mg/L，鎳為0.001mg/L。重金屬作為有色金屬在人類的生產(chǎn)和生活方面有廣泛的應(yīng)用。這一情況使得在環(huán)境中存在著各種各樣的重金屬污染源。采礦和冶煉是向環(huán)境中釋放重金屬的最主要的污染源。通過(guò)廢水、廢氣、廢渣向環(huán)境中排放重金屬的工業(yè)企業(yè)舉不勝舉。由于人類活動(dòng)進(jìn)入環(huán)境的重金屬量幾乎相當(dāng)于自然過(guò)程中的遷移量。前者常是點(diǎn)源，因而能在局部地區(qū)造成嚴(yán)重的污染后果。三、生物性指標(biāo)1.細(xì)菌總數(shù)水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體受細(xì)菌污染的程度。細(xì)菌總數(shù)不能說(shuō)明污染的來(lái)源，必須結(jié)合大腸菌群數(shù)來(lái)判斷水體污染的來(lái)源和安全程度。2．大腸菌群水是傳播腸道疾病的一種重要媒介，而大腸菌群被視為最基本的糞便污染指示菌群。大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌(傷寒、痢疾、霍亂等)存在的可能性。第2節(jié)污染物在水體環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化一、水體的自凈作用二、污染物在不同水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律一、水體的自凈作用以河流為例，河流的自凈作用是指河水中的污染物質(zhì)在河水向下游流動(dòng)中濃度自然降低的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象從凈化機(jī)制來(lái)看?？煞譃橐韵聨最悾?1)物理凈化是指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用而使河水污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程。其中稀釋作用是一項(xiàng)重要的物理凈化過(guò)程。(2)化學(xué)凈化是指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用而使河水污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程。(3)生物凈化由于水中生物活動(dòng)，尤其是水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程。河流自凈作用包含著十分廣泛的內(nèi)容，而在實(shí)際上這些作用又常是相互交織在一起。因此在具體情況下，研究工作中必然有所側(cè)重。1．污水排人河流的混合過(guò)程(1)豎向混合階段污染物排人河流后因分子擴(kuò)散、湍流擴(kuò)散和彌散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度與寬度相比較小，所以首先在深度方向上達(dá)到濃度分布均勻，從排放口到深度上達(dá)到濃度分布均勻的階段稱為豎向混合階段。在豎向混合階段也存在著橫向混合作用。(2)橫向混合階段當(dāng)深度上達(dá)到濃度分布均勻后，在橫向上還存在混合過(guò)程。經(jīng)過(guò)一定距離后污染物在整個(gè)橫斷面達(dá)到濃度分布均勻，這一過(guò)程稱為橫向混合階段。(3)段面充分混合后階段在橫向混合階段后，污染物濃度在橫斷面上處處相等。河水向下游流動(dòng)的過(guò)程中，持久性污染物濃度將不再變化，非持久性污染物濃度將不斷減少。2．水體的氧平衡(氧垂曲線圖1-1)需氧污染物排入水體后即發(fā)生生物化學(xué)分解作用，在分解過(guò)程中消耗水中的溶解氧。在受污染水體中，有機(jī)物的分解過(guò)程制約著水體中溶解氧的變化過(guò)程。這一問(wèn)題的研究，對(duì)評(píng)價(jià)水污染程度，了解污染物對(duì)水產(chǎn)資源的危害和利用水體自凈能力，都有重要意義。二、污染物在不同水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律污染物排人河流后，在隨河水往下游流動(dòng)的過(guò)程中受到稀釋、擴(kuò)散和降解等作用，污染物濃度逐步減小。污染物在河流中的擴(kuò)散和分解受到河流的流量、流速、水深等因素的影響。大河和小河的納污能力差別很大。河口是指河流進(jìn)入海洋前的感潮河段。一般以落潮時(shí)最大斷面的平均流速與漲潮時(shí)最小斷面的平均流速之差等于0.05m/s的斷面作為河口與河流的分界。河口污染物的遷移轉(zhuǎn)化受潮汐影響，受漲潮、落潮、平潮時(shí)的水位、流向和流速的影響。污染物排人后隨水流不斷回蕩，在河流中停留時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)排放口上游的河水也會(huì)產(chǎn)生影響。湖泊、水庫(kù)的貯水量大，但水流一般比較慢，對(duì)污染物的稀釋、擴(kuò)散能力較弱。污染物不能很快地和湖、庫(kù)的水混合，易在局部形成污染。當(dāng)湖泊和水庫(kù)的平均水深超過(guò)一定深度時(shí)，由于水溫變化使湖(庫(kù))水產(chǎn)生溫度分層，當(dāng)季節(jié)變化時(shí)易出現(xiàn)翻湖現(xiàn)象，湖底的污泥翻上水面。海洋雖有巨大的自凈能力，但是海灣或海域局部的納污和自凈能力差別很大。此外，污水的水溫較高，含鹽量少，密度較海水小，易于浮在表面，在排放口處易形成污水層。地下水埋藏在地質(zhì)介質(zhì)中，其污染是一個(gè)緩慢的過(guò)程，但地下水一旦污染要恢復(fù)原狀非常困難。污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化受對(duì)流與彌散、機(jī)械過(guò)濾、吸附與解吸、化學(xué)反應(yīng)、溶解與沉淀、降解與轉(zhuǎn)化等過(guò)程的影響。第3節(jié)污水出路一、排放水體及其限制二、污水回用為防止污染環(huán)境，污水在排放前應(yīng)根據(jù)具體情況給予適當(dāng)處理。污水的最終出路有：①排放水體；②工農(nóng)業(yè)利用；③處理后回用。一、排放水體及其限制排放水體是污水的傳統(tǒng)出路。從河里取用的水，回到河里是很自然的。污水排入水體應(yīng)以不破壞該水體的原有功能為前提。由于污水排入水體后需要有一個(gè)逐步稀釋、降解的凈化過(guò)程，所以一般污水排放口均建在取水口的下游，以免污染取水口的水質(zhì)。水體接納污水受到其使用功能的約束。《中華人民共和國(guó)水污染防治法》規(guī)定禁止向生活飲用水地表水源、一級(jí)保護(hù)區(qū)的水體排放污水，已設(shè)置的排污口，應(yīng)限期拆除或者限期治理。在生活飲用水源地、風(fēng)景名勝區(qū)水體、重要漁業(yè)水體和其它有特殊經(jīng)濟(jì)文化價(jià)值的水體的保護(hù)區(qū)內(nèi)，不得新建排污口。在保護(hù)區(qū)附近新建排污口，必須保證保．護(hù)區(qū)水體不受污染?！段鬯C合排放標(biāo)準(zhǔn)GB309—96》規(guī)定在《地面水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838—88》中Ⅰ、Ⅱ類水域和Ⅲ類水域中劃定的保護(hù)區(qū)和《海洋水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3097》中規(guī)定的一類水域，禁止新建排污口?，F(xiàn)有排污口按水體功能要求，實(shí)行污染物總量控制，以保證受納水體水質(zhì)符合規(guī)定用途的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)生活飲用水地下水源應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)保護(hù)。禁止企業(yè)事業(yè)單位利用滲井、滲坑、裂隙和溶洞排放、傾倒含有毒污染物的廢水和含病原體的污水。向水體排放含熱廢水，應(yīng)當(dāng)采取必要措施，保證水體的水溫符合環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，防止熱污染危害。排放含病原體的污水，必須經(jīng)過(guò)消毒處理，符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方準(zhǔn)排放。向農(nóng)田灌溉渠道排放工業(yè)廢水和城市污水，應(yīng)當(dāng)保證其下游最近的灌溉取水點(diǎn)的水質(zhì)符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。利用工業(yè)廢水和城市污水進(jìn)行灌溉，應(yīng)當(dāng)防止污染土壤、地下水和農(nóng)產(chǎn)品。二、污水回用水資源缺乏是全球性問(wèn)題。經(jīng)過(guò)處理的城市污水被看作為水資源而回用于城市或再用于農(nóng)業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水質(zhì)凈化手段增多，城市污水再生利用的數(shù)量和領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大。總之，城市污水應(yīng)作為淡水資源積極利用，但必須十分謹(jǐn)慎，以免造成患害。污水回用應(yīng)滿足下列要求：①對(duì)人體健康不應(yīng)產(chǎn)生不良影響；②對(duì)環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)不應(yīng)產(chǎn)生不良影響；③對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不應(yīng)產(chǎn)生不良影響；④應(yīng)符合應(yīng)用對(duì)象對(duì)水質(zhì)的要求或標(biāo)準(zhǔn)；⑤應(yīng)為使用者和公眾所接受；⑥回用系統(tǒng)在技術(shù)上可行、操作簡(jiǎn)便；⑦價(jià)格應(yīng)比自來(lái)水低廉；⑧應(yīng)有安全使用的保障。城市污水回用領(lǐng)域有以下幾個(gè)方面：1．城市生活用水和市政用水(1)供水此類回用水易與人直接接觸，對(duì)細(xì)菌指標(biāo)和感官性指標(biāo)要求較高。為防止供水管道堵塞，要求回用水除磷脫氮。(2)城市綠地灌溉用于灌溉草地、樹(shù)木等綠地，要求消毒。(3)市政與建筑用水用于灑澆道路、消防用水和建筑用水(配置混凝土、洗料、磨石子等)。(4)城市景觀用于園林和娛樂(lè)設(shè)施的池塘、湖泊、河流、水上運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的補(bǔ)充水。這類水應(yīng)遵循《景觀娛樂(lè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GBl2941—91》的規(guī)定。2．農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和畜牧業(yè)用于農(nóng)作物、森林和牧草的灌溉用水，這類水對(duì)重金屬和有毒物質(zhì)要嚴(yán)格控制，要求滿足《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB5084—92》的要求。當(dāng)用于漁業(yè)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)符合《國(guó)家漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GBll607—89》。3．工業(yè)(1)工藝生產(chǎn)用水水在生產(chǎn)中被作為原料和介質(zhì)使用。作原料時(shí)，水為產(chǎn)品的組成部分或中間組成部分。作介質(zhì)時(shí)，主要作為輸送載體(水力輸送)、洗滌用水等。不同的工業(yè)對(duì)水質(zhì)的要求不盡相同，有的差別很大，對(duì)回用水的水質(zhì)要求應(yīng)根據(jù)不同的工藝要求而定。(2)冷卻用水冷卻水的作用是作為熱的載體將熱量從熱交換器上帶走?；赜盟睦鋮s水系統(tǒng)易發(fā)生結(jié)垢、腐蝕、生物生長(zhǎng)等現(xiàn)象。作為冷卻水的回用水應(yīng)去除有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)元素N和P，控制冷卻水的循環(huán)次數(shù)。(3)鍋爐補(bǔ)充水回用于鍋爐補(bǔ)充水時(shí)對(duì)水質(zhì)的要求較高。若汽壓高，需再經(jīng)軟化或離子交換處理。(4)其他雜用水用于車間場(chǎng)地沖洗、清洗汽車等。4．地下水回灌用于地下水回灌時(shí)，應(yīng)考慮到地下水一旦污染，恢復(fù)將很困難。用于防止地面沉降的回灌水，應(yīng)不引起地下水質(zhì)的惡化。，5．其他方面主要回用于濕地、灘涂和野生動(dòng)物棲息地，維持其生態(tài)系統(tǒng)的所需水。要求水中不含對(duì)回用對(duì)象的生態(tài)系統(tǒng)有毒有害的物質(zhì)。第二章污水的物理處理第1節(jié)格柵和篩網(wǎng)第2節(jié)沉淀的基礎(chǔ)理論第3節(jié)沉沙池第4節(jié)沉淀池第5節(jié)隔油和破乳第6節(jié)浮上法第1節(jié)格柵和篩網(wǎng)一、格柵的作用及種類二、篩網(wǎng)一、格柵的作用及種類在排水工程中，格柵是用來(lái)去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。格柵是由一組(或多組)相平行的金屬柵條與框架組成。；傾斜安裝在進(jìn)水的渠道，或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。格柵所能截留污染物的數(shù)量，隨所選用的柵條間距和水的性質(zhì)而有很大的區(qū)別。一般以不堵塞水泵和水處理廠站的處理設(shè)備為原則。當(dāng)采用pW型或PWI型污水泵時(shí)，格柵的柵條間距及所截留的污染物的數(shù)量可按(表2—1)選用。設(shè)置在污水處理廠處理系統(tǒng)前的格柵，還應(yīng)考慮到使整個(gè)污水處理系統(tǒng)能正常運(yùn)行，對(duì)處理設(shè)施或管道等均不應(yīng)產(chǎn)生堵塞作用。因此，可設(shè)置粗細(xì)兩道格柵，柵條間距一般采用16—25mm，最大不超過(guò)40mm。所截留的污染物數(shù)量與地區(qū)的情況、污水溝道系統(tǒng)的類型，污水流量以及柵條的間距等因素有關(guān)。一般可參考下列數(shù)據(jù)。①當(dāng)柵條間距為16～25mm時(shí)，柵渣截留量為0.10～0.05m3/②當(dāng)柵條間距為40mm左右時(shí)，柵渣截留量為0.03～0.01m3/柵渣的含水率約為80％；密度約為960kg/m3。格柵的清渣方法，有人工清除和機(jī)械清除兩種。每天的柵渣量大于0.2m時(shí)，一般應(yīng)采用機(jī)械清除方法。1．人工清理的格柵中小型城市的生活污水處理廠或所需截留的污染物量較少時(shí)，可采用人工清理的格柵。這類格柵是用直鋼條制成，一般與水平面成45o～60o傾角安放，傾角小時(shí)，清理時(shí)較省力，但占地則較大。(圖2-1)為人工清理的格柵示意圖。人工清渣的格柵，其設(shè)計(jì)面積應(yīng)采用較大的安全系數(shù)，一般不小于進(jìn)水管渠有效面積的2倍，以免清渣過(guò)于頻繁。在污水泵站前集水井中的格柵，應(yīng)特別注重有害氣體對(duì)操作人員的危害，并應(yīng)采取有效的防范措施。格柵間應(yīng)設(shè)置操作平臺(tái)。2．機(jī)械格柵機(jī)械清渣的格柵，傾角一般為60o～70o，有時(shí)為90o。機(jī)械清渣格柵過(guò)水面積，一般應(yīng)不小于進(jìn)水管渠的有效面積的1.2倍。(圖2—2)(精彩flash）為目前我國(guó)常用的幾種機(jī)械格柵。格柵柵條的斷面形狀有圓形、矩形及方形，圓形的水力條件較方形好，但剛度較差。目前多采用斷面形式為矩形的柵條。設(shè)置格柵的渠道，寬度要適當(dāng)，應(yīng)使水流保持適當(dāng)?shù)牧魉?，一方面泥砂不至于沉積在溝渠底部，另一方面截留的污染物又不至于沖過(guò)格柵。通常采用0.4～0.9m/s。為了防止柵條間隙堵塞，污水通過(guò)柵條間距的流速一般采用0.6～1.0m/s，最大流量時(shí)可高于1.2～1.4m為了防止格柵前渠道出現(xiàn)阻流回水現(xiàn)象，一般在設(shè)置格柵的渠道與柵前渠道的聯(lián)結(jié)部，應(yīng)有一展開(kāi)角α1=20o的漸擴(kuò)部位(圖2-3)。為了保證格柵的正常工作，在實(shí)際采用上，城市污水一般取0.1～0.4m二、篩網(wǎng)篩網(wǎng)的去除效果，可相當(dāng)于初次沉淀池的作用。目前，應(yīng)用于廢水處理或短小纖維回收的篩網(wǎng)主要有兩種型式，即振動(dòng)篩網(wǎng)和水力篩網(wǎng)。振動(dòng)式篩網(wǎng)示意圖見(jiàn)(圖2-4)。污水由渠道流在振動(dòng)篩網(wǎng)上，在這里進(jìn)行水和懸浮物的分離，并利用機(jī)械振動(dòng)，將呈傾斜面的振動(dòng)篩網(wǎng)上截留的纖維等雜質(zhì)卸到固定篩網(wǎng)上，進(jìn)一步濾去附在纖維上的水滴。水力篩網(wǎng)的構(gòu)造見(jiàn)(圖2-5)。運(yùn)動(dòng)篩網(wǎng)呈截頂圓錐形，中心軸呈水平狀態(tài)，錐體則呈傾斜方向。廢水從圓錐體的小端進(jìn)入，水流在從小端到大端的流動(dòng)過(guò)程中，纖維狀污染物被篩網(wǎng)截留，水則從篩網(wǎng)的細(xì)小孔中流人集水裝置。由于整個(gè)篩網(wǎng)呈圓錐體，被截留的污染物沿篩網(wǎng)的傾斜面卸到固定篩上，以進(jìn)一步濾去水滴。這種篩網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力依靠進(jìn)水的水流作為動(dòng)力，因此在水力篩網(wǎng)的進(jìn)水端一般不用篩網(wǎng)，而用不透水的材料制成壁面，必要時(shí)還可在壁面上設(shè)置固定的導(dǎo)水葉片，但需注意不可因此而過(guò)多地增加運(yùn)動(dòng)篩的重量。另外原水進(jìn)水管的設(shè)置位置與出口的管徑亦要適宜，以保證進(jìn)水有一定的流速射向?qū)~片，利用水的沖擊力和重大作用產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)篩網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)采用水力篩網(wǎng)時(shí)，一般應(yīng)在廢水進(jìn)水管處保持一定的壓力，壓力的大小與篩網(wǎng)的大小與廢水性質(zhì)有關(guān)。格柵(篩)截留的污染物的處置方法有：填埋、焚燒(820℃以上)第2節(jié)沉淀的基礎(chǔ)理論一、概述二、沉淀類型三、自由沉淀及其理論基礎(chǔ)四、沉淀池的工作原理一、概述沉淀法是水處理中最基本的方法之一。它是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。按照廢水的性質(zhì)與所要求的處理程度的不同，沉淀處理工藝可以是整個(gè)水處理過(guò)程中的一個(gè)工序，亦可以作為唯一的處理方法。在典型的污水廠中，有下列四種用法：1．用于廢水的預(yù)處理沉砂池是典型的例子。沉砂池是用以去除污水中的易沉物(如砂粒)。2．用于污水進(jìn)人生物處理構(gòu)筑物前的初步處理(初次沉淀池)用初次沉淀池可較經(jīng)濟(jì)的去除懸浮有機(jī)物，以減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。3．用于生物處理后的固液分離(二次沉淀池)二次沉淀池，主要用來(lái)分離生物處理工藝中產(chǎn)生的生物膜、活性污泥等，使處理后的水得以澄清。4．用于污泥處理階段的污泥濃縮污泥濃縮池是將來(lái)自初沉池及二沉池的污泥進(jìn)一步濃縮，以減小體積，降低后續(xù)構(gòu)筑物的尺寸及處理費(fèi)用等。二、沉淀類型根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀通常可以分成四種不同的類型。1．自由沉淀自由沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高，沉淀過(guò)程懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉淀，顆粒的沉淀軌跡呈直線。整個(gè)沉淀過(guò)程中，顆粒的物理性質(zhì)，如形狀，大小及比重等不發(fā)生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。2．絮凝沉淀絮凝沉淀的懸浮顆粒濃度不高，但沉淀過(guò)程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因互相聚集增大而加快沉降，沉淀的軌跡呈曲線(圖2-6)。沉淀過(guò)程中，顆粒的質(zhì)量、形狀和沉速是變化的，實(shí)際沉速很難用理論公式計(jì)算，需通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定?；瘜W(xué)混凝沉淀屬絮凝沉淀。3．區(qū)域沉淀(或成層沉淀)區(qū)域沉淀的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上)，顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響，顆粒間相對(duì)位置保持不變，形成一個(gè)整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中均有區(qū)域沉淀發(fā)生。4．壓縮沉淀壓縮沉淀發(fā)生在高濃度懸浮顆粒的沉降過(guò)程中，由于懸浮顆粒濃度很高，顆粒相互之間已擠集成團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中的濃縮過(guò)程以及在濃縮池中污泥的濃縮過(guò)程存在壓縮沉淀。三、自由沉淀及其理論基礎(chǔ)水中的懸浮顆粒，都因二種力的作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)：懸浮顆粒受到的重力，水對(duì)懸浮顆粒的浮力。重力大于浮力時(shí)，下沉；兩力相等時(shí)，相對(duì)靜止；重力小于浮力時(shí)，上浮。為分析簡(jiǎn)便起見(jiàn)，假定：①顆粒為球形；②沉淀過(guò)程中顆粒的大小、形狀、重量等不變；③顆粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其它顆粒影響。靜水中懸浮顆粒開(kāi)始沉淀時(shí)，因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間后，顆粒的重力與水對(duì)其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí)(即顆粒在靜水中所受到的重力Fg與水對(duì)顆粒產(chǎn)生的阻力FD相平衡)，顆粒即呈等速下沉。當(dāng)顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過(guò)程中其周圍的繞流速度亦小時(shí)，顆粒主要受水的粘滯阻力作用，慣性力可以忽略不計(jì)，顆粒運(yùn)動(dòng)是處于層流狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于懸浮顆粒在形狀、大小以及密度等有很大差異，因此不能直接用公式進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，但公式有助于理解沉淀規(guī)律。四、沉淀池的工作原理為便于說(shuō)明沉淀池的工作原理以及分析水中懸浮顆粒在沉淀池內(nèi)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，Haen和Camp提出了理想沉淀池這一概念。理想沉淀池劃分為四個(gè)區(qū)域，即進(jìn)口區(qū)域、沉淀區(qū)域、出口區(qū)域及污泥區(qū)域，并作下述假定：(1)沉淀區(qū)過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的水流速度均相同，水平流速為v；(2)懸浮顆粒在沉淀區(qū)等速下沉，下沉速度為u；(3)在沉淀池的進(jìn)口區(qū)域，水流中的懸浮顆粒均勻分布在整個(gè)過(guò)水?dāng)嗝嫔希?4)顆粒一經(jīng)沉到池底，即認(rèn)為已被去除。根據(jù)上述的假定，懸浮顆粒自由沉降的跡線可用(圖2-7)表示。當(dāng)某一顆粒進(jìn)入沉淀池后，一方面隨著水流在水平方向流動(dòng)，其水平流速v等于水流速度。另一方面，顆粒在重力作用下沿垂直方向下沉，其沉速即是顆粒的自由沉降速度U0顆粒運(yùn)動(dòng)的軌跡為其水平分速v和沉速u的矢量和。在沉淀過(guò)程中，qv/A——反映沉淀池效力的參數(shù)，一般稱為沉淀池的表面負(fù)荷率，或稱沉淀池的過(guò)流率，用符號(hào)q表示，U0=qv/A(10--15)q=qv/A(10--16)由式(10—15)及(10—16)可以看出，理想沉淀池中,U0與q在數(shù)值上相同,但它們的物理概念不同：U0的單位是m/h；q表示單位面積的沉淀池在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流量，單位是m3／m2·h?？梢?jiàn)，只要確定顆粒的最小沉速U0，就可以求得理想沉淀池的過(guò)流率或表面負(fù)荷率。此外，式(10—15)還表明，理想沉淀池的沉淀效率與池的水面面積A有關(guān)，與池深H無(wú)關(guān)，即與池的體積v無(wú)關(guān)。第3節(jié)沉砂池一、平流式沉砂池二、曝氣沉砂池沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。沉砂池的工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走。沉砂池可分為平流式、豎流式和曝氣沉砂池等三種基本型式。在工程設(shè)計(jì)中，可參考下列設(shè)計(jì)原則與主要參數(shù)。(1)城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，工業(yè)污水是否要設(shè)置沉砂池，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)情況而定。城市污水廠的沉砂池的只數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。(2)設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮。①當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；②當(dāng)污水為提升進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算；③在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。(3)沉砂池去除的砂粒比重為2.65、粒徑為0.2mm以上。(表2-2)所列為水溫在15℃時(shí)，砂粒在靜水中的沉速與砂粒平均粒徑的關(guān)系。(4)城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3計(jì)算，其含水率約60%，容重約(5)貯砂斗的容積應(yīng)按2日沉砂量計(jì)算，貯砂斗壁的傾角不應(yīng)小于55o。排砂管直徑不應(yīng)小于200mm。(6)沉砂池的超高不宜小于0.3m。下面介紹常用的平流式沉砂池和曝氣沉砂池。一、平流式沉砂池平流式沉砂池是最常用的一種型式，它的截留效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造亦較簡(jiǎn)單。(圖2-8)所示的是平流式沉砂池的一種。池的上部，實(shí)際是一個(gè)加寬了的明渠，兩端設(shè)有閘門(圖上只表示出池壁上的閘槽)以控制水流。在池的底部設(shè)置1～2個(gè)貯砂斗，下接排砂管。1．平流式沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)(1)污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速為0.15m／s；(2)最大流量時(shí)，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間不少于30s，一般為30～60s；(3)有效水深應(yīng)不大于1.2m，一般采用0.25—1.Om，池寬不小于0.6m；(4)池底坡度一般為0.01—0.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求考慮池底形狀。二、曝氣沉砂池曝氣沉砂池從五十年代開(kāi)始試用，目前已推廣使用。它具有下述特點(diǎn)：①沉砂中含有機(jī)物的量低于5％；②由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡作用以及加速污水中油類的分離等作用。這些特點(diǎn)對(duì)后續(xù)的沉淀、曝氣、污泥消化池的正常運(yùn)行以及對(duì)沉砂的干燥脫水提供了有利條件。1．曝氣沉砂池的構(gòu)造及工作原理曝氣沉砂池的常見(jiàn)構(gòu)造如(圖2-9)所示。(精彩flash)曝氣沉砂池是一個(gè)長(zhǎng)型渠道，沿渠道壁一側(cè)的整個(gè)長(zhǎng)度上，距池底約60—90mm處設(shè)置曝氣裝置，在池底設(shè)置沉砂斗，池底有i=0.1—0.5的坡度，以保證砂?；松安邸榱耸蛊貧饽芷鸬匠貎?nèi)回流作用，在必要時(shí)可在設(shè)置曝氣裝置的一側(cè)裝設(shè)擋板。污水在池中存在著兩種運(yùn)動(dòng)形式，其一為水平流動(dòng)(流速一般取0.1m/s，不得超過(guò)0.3m/s)，同時(shí)，由于在池的一側(cè)有曝氣作用，因而在池的橫斷面上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)池內(nèi)水流產(chǎn)生螺旋狀前進(jìn)的流動(dòng)形式。旋轉(zhuǎn)速度在過(guò)水?dāng)嗝娴闹行奶幾钚?，而在池的周邊則為最大。空氣的供給量應(yīng)保證在池中污水的旋流速度達(dá)到0.25—0.4m/s之間，一般取0.4m/s。由于曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦、并受到氣泡上升時(shí)的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機(jī)污染物得以去除，沉于池底的砂粒較為純凈。有機(jī)物含量只有5％左右的砂粒，長(zhǎng)期擱置也不至于腐化。2．曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)(1)水平流速一般取0.08～0.12m/s；(2)污水在池內(nèi)的停留時(shí)間為4—6min；當(dāng)雨天最大流量時(shí)為1～3min。如作為預(yù)曝氣，停留時(shí)間為10～30min。(3)池的有效水深為2—3m，池寬與池深比為1～1.5，池的長(zhǎng)寬比可達(dá)5，當(dāng)池長(zhǎng)寬比大于5時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板；(4)曝氣沉砂池多采用穿孔管曝氣，孔徑為2.5～6.Omm，距池底約0.6～0.9m，并應(yīng)有調(diào)節(jié)閥門；(5)供氣量可參照(表2-3)。單位池長(zhǎng)所需空氣量曝氣管水下浸沒(méi)深度/m最低空氣用量/(m3m-1h-1最大空氣用量/(m3m-1h-11.52.02.53.04.012.5-1511.0-14.510.5-14.010.5-14.010.0-13.53029282825曝氣沉砂池的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流和死角，在砂槽上方宜安裝縱向擋板，進(jìn)出口布置，應(yīng)防止產(chǎn)生短流。第4節(jié)沉淀池一、沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)二、平流式沉淀池三、豎流式沉淀池四、輻流式沉淀池五、斜流沉淀池六、提高沉淀池沉淀效果的有效途徑沉淀池是分離懸浮物的一種常用處理構(gòu)筑物。用于生物處理法中作預(yù)處理的稱為初次沉淀池。對(duì)于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除約30％的BOD5與55％的懸浮物。設(shè)置在生物處理構(gòu)筑物后的稱為二次沉淀池，是生物處理工藝中的一個(gè)組成部分。沉淀池常按水流方向來(lái)區(qū)分為平流式、豎流式及輻流式等三種。(圖2-10)為上述三種型式沉淀池的示意圖。1．平流式沉淀池池型呈長(zhǎng)方形，廢水從池的一端流人，水平方向流過(guò)池子，從池的另一端流出。在池的進(jìn)口處底部設(shè)貯泥斗，其它部位池底有坡度，傾向貯泥斗(圖2-11a)。2．豎流式沉淀池池型多為圓形，亦有呈方形或多角形的，廢水從設(shè)在池中央的中心管進(jìn)入，從中心管的下端經(jīng)過(guò)反射板后均勻緩慢地分布在池的橫斷面上，由于出水口設(shè)置在池面或池墻四周，故水的流向基本由下向上。污泥貯積在底部的污泥斗(圖2-11b)。3．輻流式沉淀池輻流式沉淀池亦稱輻射式沉淀池。池型多呈圓形，小型池子有時(shí)亦采用正方形或多角形。池的進(jìn)、出口布置基本上與豎流池相同，進(jìn)口在中央，出口在周圍。但池徑與池深之比，輻流池比豎流池大許多倍。水流在池中呈水平方向向四周輻(射)流，由于過(guò)水?dāng)嗝婷娣e不斷變大，故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減慢。泥斗設(shè)在池中央，池底向中心傾斜，污泥通常用刮泥(或吸泥)機(jī)械排除(圖2-11c)。沉淀池由五個(gè)部分組成即：進(jìn)水區(qū)、出水區(qū)、沉淀區(qū)、貯泥區(qū)及緩沖區(qū)。進(jìn)水區(qū)和出水區(qū)的功能是使水流的進(jìn)入與流出保持均勻平穩(wěn)，以提高沉淀效率。沉淀區(qū)是池子的主要部位。貯泥區(qū)是存放污泥的地方，它起到貯存、濃縮與排放的作用。緩沖區(qū)介于沉淀區(qū)和貯泥區(qū)之間，緩沖區(qū)的作用是避免水流帶走沉在池底的污泥。沉淀池的運(yùn)行方式，有間歇式與連續(xù)式兩種。在間歇運(yùn)行的沉淀池中，其工作過(guò)程大致分為三步：進(jìn)水、靜置及排水。污水中可沉淀的懸浮物在靜置時(shí)完成沉淀過(guò)程，然后由設(shè)置在沉淀池壁不同高度的排水管排出。在連續(xù)運(yùn)行的沉淀池中，污水是連續(xù)不斷地流入與排出。污水中可沉顆粒的沉淀是在流過(guò)水池時(shí)完成，這時(shí)可沉顆粒受到由重力所造成的沉速與水流流動(dòng)的速度兩方面的作用。水流流動(dòng)的速度對(duì)顆粒的沉淀有重要的影響。各種型式沉淀池的特點(diǎn)及適用條件見(jiàn)(表2-4)。一、沉淀池的一般設(shè)計(jì)原則及參數(shù)1．設(shè)計(jì)流量沉淀池的設(shè)計(jì)流量與沉砂池的設(shè)計(jì)流量相同。在合流制的污水處理系統(tǒng)中，當(dāng)廢水是自流進(jìn)入沉淀池時(shí)，應(yīng)按最大流量作為設(shè)計(jì)流量；當(dāng)用水泵提升時(shí)，應(yīng)按水泵的最大組合流量作為設(shè)計(jì)流量。在合流制系統(tǒng)中應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量校核，但沉淀時(shí)間應(yīng)不小于30min。2，沉淀池的只數(shù)對(duì)城市污水廠，沉淀池的只數(shù)應(yīng)不少于2只。3．沉淀池的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)于城市污水處理廠，如無(wú)污水沉淀性能的實(shí)測(cè)資料時(shí)，可參照(表2-5)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選用。4．沉淀池的有效水深、沉淀時(shí)間與表面水力負(fù)荷的相互關(guān)系，見(jiàn)(表2-6)所示。5．沉淀池的幾何尺寸沉淀池超高不少于0.3m；緩沖層高采用0.3—0.5m；貯泥斗斜壁的傾角，方斗不宜小于60o，圓斗不宜小于55o；排泥管直徑不小于200mm。6．沉淀池出水部分一般采用堰流，在堰口保持水平。出水堰的負(fù)荷為：對(duì)初沉池，應(yīng)不大于2．9Us·m；對(duì)二次沉淀池，一般取1.5～2.9L/s·m7．貯泥斗的容積一般按不大于2日的污泥量計(jì)算。對(duì)二次沉淀池，按貯泥時(shí)間不超過(guò)2小時(shí)計(jì)。8．排泥部分沉淀池一般采用靜水壓力排泥，靜水壓力數(shù)值如下：初次沉淀池應(yīng)不小于14.71kPa(1.5mH20)；活性污泥法的二沉池應(yīng)不小于8.83kPa(0.9mH20)；生物膜法的二沉池應(yīng)不小于11.77kPa(1.2mH20)．二、平流式沉淀池1．平流式沉淀池的構(gòu)造及工作特點(diǎn)(圖2-12)為帶行車式刮泥機(jī)的平流式沉淀池。為使人流污水均勻與穩(wěn)定的進(jìn)入沉淀池，進(jìn)水區(qū)應(yīng)有整流措施。人流處的擋板，一般高出池水水面0.1—0.15m，擋板的浸沒(méi)深度應(yīng)不少于0.25m，一般用0.5～1.0m，擋板距進(jìn)水口0.5～1平流式沉淀池的出流裝置。出水堰不僅可控制沉淀池內(nèi)的水面高度，而且對(duì)沉淀池內(nèi)水流的均勻分布有直接影響。沉淀池應(yīng)沿整個(gè)出流堰的單位長(zhǎng)度溢流量相等，對(duì)于初沉池一般為250m3／m·d，二沉池為130～250m3／m·d。據(jù)齒形三角堰應(yīng)用最普遍，水面宜位于齒高的堰前應(yīng)設(shè)置擋板，以阻攔漂浮物，或設(shè)置浮渣收集和排除裝置。擋板應(yīng)當(dāng)高出水面0.1～0.15m，浸沒(méi)在水面下0.3～0.4m，距出水口處0.25～多斗式沉淀池(圖2-15)，可以不設(shè)置機(jī)械刮泥設(shè)備。每個(gè)貯泥斗單獨(dú)設(shè)置排泥管，各自獨(dú)立排泥，互不干擾，保證沉泥的濃度。在池的寬度方向污泥斗一般不多于兩排。2．平流式沉淀池的設(shè)計(jì)沉淀池功能設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括沉淀池的只數(shù)、沉淀區(qū)的尺寸和污泥區(qū)尺寸等。三、豎流式沉淀池1．豎流式沉淀池的工作原理在豎流式沉淀池中，污水是從下向上以流速v作豎向流動(dòng)，廢水中的懸浮顆粒有以下三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：①當(dāng)顆粒沉速u>v時(shí)，則顆粒將以u(píng)-v的差值向下沉淀，顆粒得以去除；②當(dāng)u=v時(shí)，則顆粒處于隨遇狀態(tài)，不下沉亦不上升；③當(dāng)u<v時(shí)，顆粒將不能沉淀下來(lái)，而會(huì)隨上升水流帶走。由此可知，當(dāng)可沉顆粒屬于自由沉淀類型時(shí)，其沉淀效果(在相同的表面水力負(fù)荷條件下)豎流式沉淀池的去除效率要比平流式沉淀池低。但當(dāng)可沉顆粒屬于絮凝沉淀類型時(shí)，則發(fā)生的情況就比較復(fù)雜。一方面，由于在池中的流動(dòng)存在著各自相反的狀態(tài)，就會(huì)出現(xiàn)上升著的顆粒與下降著的顆粒，同時(shí)還存在著上升顆粒與上升顆粒之間、下降顆粒與下降顆粒之間的相互接觸、碰撞，致使顆粒的直徑逐漸增大，有利于顆粒的沉淀。豎流式沉淀池的平面可為圓形、正方形或多角形。池的直徑或池的邊長(zhǎng)一般不大于8m，通常為4～7m，也有超過(guò)10m的。為了降低池的總高度，污泥區(qū)可采用多只污泥斗的方式。豎流式沉淀池的深、寬(徑)比一般不大于3，通常取2。豎流式沉淀池的中心管如(圖2-16)所示。污水在中心管內(nèi)的流速對(duì)懸浮顆粒的去除有一定的影響。當(dāng)中心管底部不設(shè)反射板時(shí)，其流速不應(yīng)大于30mm/s，如設(shè)置反射板，流速可取100mm/s)/s。在反射板的阻擋下，水流由垂直向下變成向反射板四周分布。水從中心管嗽叭口與反射板間流出的速度一般不大于20mm/s，水流自反射板四周流出后均勻地分布于整個(gè)池中，并以上升流速v緩慢地由下而上流動(dòng)，可沉顆粒向下沉至污泥區(qū)，經(jīng)過(guò)澄清后的上清液從設(shè)置在池壁頂端的堰口溢出，通過(guò)出水槽流出池外。其余各部分的設(shè)計(jì)與平流沉淀池相似。四、輻流式沉淀池輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑可達(dá)100m，池周水深1.5～3.0m。有中心進(jìn)水與周邊進(jìn)水兩種型式，如(圖2-17a)所示。沉淀于池底的污泥一般采用刮泥機(jī)刮除。刮泥機(jī)由刮泥板和桁架組成，刮泥板固定在桁架底部，桁架繞池中心緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，將沉于池底的污泥推入池中心處的泥斗中，污泥在泥斗中可利用靜水壓力排出，亦可用污泥泵抽吸。對(duì)輻流式沉淀而言，目前常用的刮泥機(jī)械有中心傳動(dòng)式刮泥機(jī)和吸泥機(jī)以及周邊傳動(dòng)式的刮泥機(jī)與吸泥機(jī)等。為了刮泥機(jī)的排泥要求，輻流式沉淀池的池底坡度平緩，常取i=0．05。當(dāng)池徑較小時(shí)，亦有采用多斗排泥，見(jiàn)(圖2-17b)。這一形式的污泥斗與豎流式沉淀池相似。周邊進(jìn)水輻流式沉淀池的人流區(qū)在構(gòu)造上有兩個(gè)特點(diǎn)：①進(jìn)水槽斷面較大，而槽底的孔口較小，布水時(shí)的水頭損失集中在孔口上，故布水比較均勻；②進(jìn)水擋板的下沿深入水面下約2／3深度處，距進(jìn)水孔口有一段較長(zhǎng)的距離，這有助于進(jìn)一步把水流均勻地分布在整個(gè)人流區(qū)的過(guò)水?dāng)嗝嫔?，而且廢水進(jìn)入沉淀區(qū)的流速要小得多，有利于懸浮顆粒的沉淀。池子的出水槽長(zhǎng)度約為進(jìn)水槽的1／3左右，池中水流的速度，從低到高。但生產(chǎn)實(shí)踐表明，這種型式的池子并沒(méi)有取得預(yù)想的效果。五、斜流沉淀池1．斜流式沉淀池的構(gòu)造斜流式沉淀池是根據(jù)淺池理論，在沉淀池的沉淀區(qū)加斜板或斜管而構(gòu)成。它由斜板(管)沉淀區(qū)、進(jìn)水配水區(qū)、清水出水區(qū)、緩沖區(qū)和污泥區(qū)組成(圖2-18)(精彩flash）。按斜板或斜管間水流與污泥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向來(lái)區(qū)分，斜流式沉淀池有同向流和異向流兩種。在污水處理中常采用升流式異向流斜流沉淀池.導(dǎo)向流斜流沉淀池中，斜板(管)與水平面呈60o角，長(zhǎng)度通常為1.0m左右，斜板凈距(或斜管孔徑)一般為80～100mm。斜板(管)區(qū)上部清水區(qū)水深為0.7～1.0m，底部緩沖層高度為1.0m2．斜流沉淀池在廢水處理中的應(yīng)用斜流沉淀池具有沉淀效率高、停留時(shí)間短、占地少等優(yōu)點(diǎn)，在給水處理中得到比較廣泛的應(yīng)用，在廢水處理中的應(yīng)用不普遍。在選礦水尾礦漿的濃縮、煉油廠的含油廢水的隔油等已有較成功的經(jīng)驗(yàn)，在印染廢水處理和城市污水處理中也有應(yīng)用。六、提高沉淀池沉淀效果的有效途徑沉淀池是污水處理工藝中使用最廣泛的一種處理構(gòu)筑物，但實(shí)際運(yùn)行資料表明，無(wú)論是平流式、豎流式還是輻流式沉淀池，都存在著去除率不高的問(wèn)題，通常在1.5—2h的沉淀時(shí)間里，懸浮顆粒的去除率一般只有50％～60％，另一方面這些沉淀池的占地面積較大，體積亦比較龐大。除可以用斜流沉淀池提高沉淀池的分離效果和處理能力，其它方法還有：對(duì)污水進(jìn)行曝氣攪動(dòng)以及回流部分活性污泥等。曝氣攪動(dòng)是利用氣泡的攪動(dòng)促使廢水中的懸浮顆粒相互作用，產(chǎn)生自然絮凝。采用這種預(yù)曝氣方法，可使沉淀效率提高5％～8％，1m3廢水的曝氣量約0.5m3左右。預(yù)曝氣方法一般應(yīng)在專設(shè)的構(gòu)筑物將剩余活性污泥投加到人流污水中去，利用污泥的活性，產(chǎn)生吸附與絮凝作用，這一過(guò)程稱為生物絮凝。這一方法已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。采用這種方法，可以使沉淀效率比原來(lái)的沉淀池提高10％～15％，BOD5的去除率也能增加15％以上，活性污泥的投加量一般在100～400mg／L之間。在工業(yè)污水處理中，由于水質(zhì)水量的不均勻性，一般均設(shè)置污水調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)中布置一些曝氣設(shè)備，可以有效地提高污水處理程度，而且還可以免除在調(diào)節(jié)池中沉積污泥的清理工作。第5節(jié)隔油和破乳一、含油廢水的來(lái)源、油的狀態(tài)及含油廢水對(duì)環(huán)境的危害二、隔油池三、乳化油及破乳方法一、含油廢水的來(lái)源、油的狀態(tài)及含油廢水對(duì)環(huán)境的危害1．來(lái)源含油廢水的來(lái)源非常廣泛。除了石油開(kāi)采及加工工業(yè)排出大量含油廢水外，還有固體燃料熱加工、紡織工業(yè)中的洗毛廢水、輕工業(yè)中的制革廢水、鐵路及交通運(yùn)輸業(yè)、屠宰及食品加工以及機(jī)械工業(yè)中車削工藝中的乳化液等。其中石油工業(yè)及固體燃料熱加工工業(yè)排出的含油廢水為其主要來(lái)源。石油工業(yè)含油廢水主要來(lái)自石油開(kāi)采、石油煉制及石油化工等過(guò)程。石油開(kāi)采過(guò)程中的廢水主要來(lái)自帶水原油的分離水、鉆井提鉆時(shí)的設(shè)備沖洗水、井場(chǎng)及油罐區(qū)的地面降水等。石油煉制、石油化工含油廢水主要來(lái)自生產(chǎn)裝置的油水分離過(guò)程以及油品、設(shè)備的洗滌、沖洗過(guò)程。固體燃料熱加工工業(yè)排出的焦化含油廢水，主要來(lái)自焦?fàn)t氣的冷凝水、洗煤氣水和各種貯罐的排水等。2．狀態(tài)含油廢水中的油類污染物，其比重一般都小于1，但焦化廠或煤氣發(fā)生站排出的重質(zhì)焦油的比重可高達(dá)1.1。油通常有三種狀態(tài)：(1)呈懸浮狀態(tài)的可浮油如把含油廢水放在桶中靜沉，有些油滴就會(huì)慢慢浮升到水面上，這些油滴的粒徑較大，可以依靠油水比重差而從水中分離出來(lái)，對(duì)于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60％～80％左右。(2)呈乳化狀態(tài)的乳化油這些非常細(xì)小的油滴，即使靜沉幾小時(shí)，甚至更長(zhǎng)時(shí)間，仍然懸浮在水中。這種狀態(tài)的油滴不能用靜沉法從廢水中分離出來(lái)，這是由于乳化油油滴表面上有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并。如果能消除乳化劑的作用，乳化油即可轉(zhuǎn)化為可浮油，這叫破乳。乳化油經(jīng)過(guò)破乳之后，就能用沉淀法來(lái)分離。(3)呈溶解狀態(tài)的溶解油，油品在水中的溶解度非常低，通常只有幾個(gè)毫克每升。3．對(duì)環(huán)境的危害油污染的危害主要表現(xiàn)在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、植物、土壤、水體的嚴(yán)重影響。油田含油廢水浸入土壤孔隙間形成油膜，產(chǎn)生堵塞作用，致使空氣、水分及肥料均不能滲入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)，甚至使農(nóng)作物枯死。為此，我國(guó)在1985年頒布的“B5084—1985”農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定，在一、二類灌區(qū)對(duì)水質(zhì)的要求，石油類含量均不得大于10mg／L。含油廢水(特別是可浮油)排入水體后將在水面上產(chǎn)生油膜，阻礙大氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移，使水生生物處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài)而死亡。在灘涂還會(huì)影響?zhàn)B殖和利用。有資料表明，向水面排放一噸油品，即可形成5*106含油廢水排人城市溝道，對(duì)溝道、附屬設(shè)備及城市污水處理廠都會(huì)造成不良影響，采用生物處理法時(shí)，一般規(guī)定石油和焦油的含量不超過(guò)50mg/L。二、隔油池1．隔油池的型式與構(gòu)造常用的隔油池有平流式與斜流式兩種型式。(圖2-19)為典型的平流式隔油池。從圖中可以看出，它與平流式沉淀池在構(gòu)造上基本相同。廢水從池子的一端流人池子，以較低的水平流速(2～5mm/s)流經(jīng)池子，流動(dòng)過(guò)程中，密度小于水的油粒上升到水面，密度大于水的顆粒雜質(zhì)沉于池底，水從池子的另一端流出。在隔油池的出水端設(shè)置集油管。集油管一般用直徑200～300的鋼管制成，沿長(zhǎng)度在管壁的一側(cè)開(kāi)弧寬為60o或90o的槽口。集油管可以繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。排油時(shí)將集油管的開(kāi)槽方向轉(zhuǎn)向水平面以下以收集浮油，并將浮油導(dǎo)出池外。為了能及時(shí)排油及排除底泥，在大型隔油池還應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機(jī)。刮油刮泥機(jī)的刮板移動(dòng)速度一般應(yīng)與池中流速相近，以減少對(duì)水流的影響。收集在排泥斗中的污泥由設(shè)在池底的排泥管借助靜水壓力排走。隔油池的池底構(gòu)造與沉淀池相同。平流式隔油池表面一般設(shè)置蓋板，除便于冬季保持浮渣的溫度，從而保持它的流動(dòng)性外，同時(shí)還可以防火與防雨。在寒冷地區(qū)還應(yīng)在池內(nèi)設(shè)置加溫管，以便必要時(shí)加溫。平流式隔油池的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于運(yùn)行管理、油水分離效果穩(wěn)定。有資料表明，平流式隔油池可以去除的最小油滴直徑為100～150um，相應(yīng)的上升速度不高于0.9mm/s。(圖2-20)示斜板式隔油池。這種型式的隔油池可分離油滴的最小直徑約為60um，相應(yīng)的上升速度約為0．2mm／s。含油廢水在斜板式隔油池中的停留時(shí)間一般不大于30min，為平流式隔油池的1/4—1/2。隔油池的浮渣，以油為主，也含有水分和一些固體雜質(zhì)。對(duì)石油工業(yè)廢水，含水率有時(shí)可高達(dá)50％，其它雜質(zhì)一般在1％一20％左右。僅僅依靠油滴與水的密度差產(chǎn)生上浮而進(jìn)行油、水分離，油的去除效率一般為70％～80％左右，隔油池的出水仍含有一定數(shù)量的乳化油和附著在懸浮固體上的油分，一般較難降到排放標(biāo)準(zhǔn)以下。氣浮法分離油、水的效果較好，出水中含油量一般可小于20mg/L。對(duì)于鐵路運(yùn)輸、化工等行業(yè)使用的小型隔油池，其撇油裝置是依靠水與油的密度差形成液位差而達(dá)到自動(dòng)撇油的目的。平流式隔油池的設(shè)計(jì)與平流式沉淀池基本相似，按表面負(fù)荷設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用1.2m3/m2·h；按停留時(shí)間設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用2h三、乳化油及破乳方法當(dāng)油和水相混，又有乳化劑存在，乳化劑會(huì)在油滴與水滴表面上形成一層穩(wěn)定的薄膜，這時(shí)油和水就不會(huì)分層，而呈一種不透明的乳狀液。當(dāng)分散相是油滴時(shí)，稱水包油乳狀液；當(dāng)分散相是水滴時(shí)，則稱為油包水乳狀液。乳狀液的類型取決于乳化劑。1．乳化油的形成乳化油的主要來(lái)源：①由于生產(chǎn)工藝的需要而制成的。如機(jī)械加工中車床切削用的冷卻液，是人為制成的乳化液；②以洗滌劑清洗受油污染的機(jī)械零件、油槽車等而產(chǎn)生乳化油廢水；③含油(可浮油)廢水在溝道與含乳化劑的廢水相混合，受水流攪動(dòng)而形成。在含油廢水產(chǎn)生的地點(diǎn)立即用隔油池進(jìn)行油水分離，可以避免油分乳化，而且還可以就地回收油品，降低含油廢水的處理費(fèi)用。例如，石油煉制廠減壓塔塔頂冷凝器流出的含油廢水，立即進(jìn)行隔油回收，得到的浮油實(shí)際上就是塔頂餾分，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的脫水，就是一種中間產(chǎn)品。如果隔油后，廢水中仍含有乳化油，可就地破乳。此時(shí)，廢水的成分比較單純，比較容易收到較好的效果。2．破乳方法簡(jiǎn)介破乳的方法有多種，但基本原理一樣，即破壞液滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油、水得以分離。破乳途徑有下述幾種：(1)投加換型乳化劑。例如，氯化鈣可以使鈉皂為乳化劑的水包油乳狀液轉(zhuǎn)換為以鈣皂為乳化劑的油包水乳狀液。在轉(zhuǎn)型過(guò)程中存在著一個(gè)由鈉皂占優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為鈣皂占優(yōu)勢(shì)的轉(zhuǎn)化點(diǎn)，這時(shí)的乳狀液非常不穩(wěn)定，油、水可能形成分層。因此控制“換型劑”的用量，即可達(dá)到破乳的目的。這一轉(zhuǎn)化點(diǎn)用量應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定。(2)投加鹽類、酸類可使乳化劑失去乳化作用。(3)投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑例如異戊醇，從兩相界面上擠掉乳化劑使其失去乳化作用。(4)攪拌、震蕩、轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)劇烈的攪拌、震蕩或轉(zhuǎn)動(dòng)，使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。(5)過(guò)濾如以粉末為乳化劑的乳狀液，可以用過(guò)濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。(6)改變溫度改變?nèi)榛旱臏囟?加熱或冷凍)來(lái)破壞乳狀液的穩(wěn)定。破乳方法的選擇是以試驗(yàn)為依據(jù)。某些石油工業(yè)的含油廢水，當(dāng)廢水溫度升到65℃～75℃時(shí)，可達(dá)到破乳的效果。相當(dāng)多的乳狀液，必須投加化學(xué)破乳劑。目前所用的化學(xué)破乳劑通常是鈣、鎂、鐵、鋁的鹽類或無(wú)機(jī)酸。有的含油廢水亦可用堿水處理中常用的混凝劑也是較好的破乳劑。它不僅有破壞乳化劑的作用，而且還對(duì)廢水中的其它雜質(zhì)起到混凝的作用。第6節(jié)浮上法一、浮上法的類型二、加壓溶氣浮上法的基本原理三、壓力溶氣浮上法系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)浮上法是一種有效的固’—液和液—液分離方法，常用于對(duì)那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆粒的分離。水和廢水的浮上法處理技術(shù)是將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒粘附，形成水—?dú)狻w粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即上浮水面，從水中分離出去，形成浮渣層。由此可知，浮上法處理工藝必須滿足下述基本條件：①必須向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡；②必須使污水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)；③必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。有了上述這三個(gè)基本條件，才能完成浮上處理過(guò)程，達(dá)到污染物質(zhì)從水中去除的目的。在污水處理技術(shù)中，浮上法固—液或液—液分離技術(shù)已廣泛地應(yīng)用在下述幾個(gè)方面：(1)石油、化工及機(jī)械制造業(yè)中的含油(包括乳化油)污水的油水分離；(2)污水中有用物質(zhì)的回收，如造紙廠廢水中的紙漿纖維及填料的回收；(3)取代二次沉淀池，特別適用于易于產(chǎn)生活性污泥膨脹的情況；(4)剩余活性污泥的濃縮。一、浮上法的類型按生產(chǎn)微細(xì)氣泡的方法，浮上法分為：電解浮上法；分散空氣浮上法；溶解空氣浮上法。1．電解浮上法電解浮上法裝置的示意圖見(jiàn)(圖2-21)。電解浮上法是將正負(fù)相間的多組電級(jí)浸泡在廢水中，當(dāng)通以直流電時(shí)，廢水電解，正負(fù)兩極間產(chǎn)生的氫和氧的細(xì)小氣泡粘附于懸浮物上，將其帶致水面而達(dá)到分離的目的。電解浮上法產(chǎn)生的氣泡小于其它方法產(chǎn)生的氣泡，故特別適用于脆弱絮狀懸浮物。電解浮上法的表面負(fù)荷通常低于4m3／m2·h電解浮上法，主要用于工業(yè)廢水處理方面，處理水量約在10～20m3／h2．分散空氣浮上法目前應(yīng)用的有微氣泡曝氣浮上法和剪切氣泡浮上法等兩種形式。(圖2-22a)為微孔曝氣浮上法示意圖。壓縮空氣引人到靠近池底處的微孔板，并被微孔板的微孔分散成細(xì)小氣泡。(圖2-22b)為剪切氣泡浮上法示意圖。該法是將空氣引入到一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)混合器或葉輪機(jī)的附近，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)混合器的高速剪切，將引入的空氣切割成細(xì)小氣泡。分散空氣浮上法用于礦物浮選，也用于含油脂、羊毛等污水的初級(jí)處理及含有大量表面活性劑的污水。3．溶解空氣浮上法溶解空氣浮上法有真空浮上法和加壓溶氣浮上法二種形式。(1)真空浮上法(圖2-23)為真空浮上法設(shè)備的示意圖。污水經(jīng)流量調(diào)節(jié)器①后先進(jìn)入曝氣室，由機(jī)械曝氣設(shè)備②預(yù)曝氣，使污水中的溶氣量接近于常壓下的飽和值。未溶空氣在脫氣井③脫除，然后污水被提升到分離區(qū)④。由于浮上分離池壓力低于常壓，因此預(yù)先溶入水中的空氣就以非常細(xì)小的氣泡溢出來(lái)，污水中的懸浮顆粒與從水中溢出的細(xì)小氣泡相粘附，并上浮至浮渣層。旋轉(zhuǎn)的刮渣板⑥把浮渣刮至集渣槽⑦，然后進(jìn)入出渣室⑨。在浮上分離池的底部裝有刮泥板⑧，用以排除沉到池底的污泥。處理后的出水經(jīng)環(huán)形出水槽⑤收集后排出。真空浮上法的缺點(diǎn)是其空氣的溶解在常壓下進(jìn)行，溶解度很低，氣泡釋放量很有限。此外，為形成真空，處理設(shè)備需密閉，其運(yùn)行和維修較困難。(2)加壓溶氣浮上法加壓溶氣浮上法是目前常用的浮上法。加壓溶氣浮上法，是使空氣在加壓的條件下溶解于水，然后通過(guò)將壓力降至常壓而使過(guò)飽和的空氣以細(xì)微氣泡形式釋放出來(lái)。加壓溶氣浮上法的主要設(shè)備為水泵、溶氣罐、浮上池，見(jiàn)(圖2-24a)和(2-24b)。空氣注入溶氣罐可用空氣壓縮機(jī)或射流器。加壓溶氣浮上法有三種基本流程：全溶氣流程如(圖2-25a)所示。該法是將全部人流廢水進(jìn)行加壓溶氣，再經(jīng)過(guò)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離的一種流程。部分溶氣流程如(圖2-25b)所示。該法是將部分人流廢水進(jìn)行加壓溶氣，其余部分直接進(jìn)人氣浮池。該法比全溶氣式流程節(jié)省電能，同時(shí)因加壓水泵所需加壓的溶氣水量與溶氣罐的容積比全溶氣方式小，故可節(jié)省一些設(shè)備。但是由于部分溶氣系統(tǒng)提供的空氣量亦較少，因此，如欲提供同樣的空氣量，部分溶氣流程就必須在較高的壓力下運(yùn)行?；亓魅軞饬鞒倘?圖2-26)所示。在這個(gè)流程中，將部分澄清液進(jìn)行回流加壓，人流廢水則直接進(jìn)入氣浮池。二、加壓溶氣浮上法的基本原理由于懸浮顆粒對(duì)水的潤(rùn)濕性質(zhì)不同，其對(duì)氣泡的粘附情況也有很大的差別。因此，要研究顆粒的浮上現(xiàn)象，就需要研究氣、液、顆粒這三相間的相互關(guān)系。1．空氣在水中的溶解度與壓力的關(guān)系空氣在水中的溶解度，常用單位體積水溶液中溶人的空氣體積來(lái)表示，即L(氣)/m3(水)，也可用單位體積水溶液中溶人的空氣重量來(lái)表示，即g(氣)/m3(水)?？諝庠谒械娜芙舛扰c溫度、壓力有關(guān)。在一定范圍內(nèi)，溫度越低、壓力越大，其溶解度越大(圖2-27)。一定溫度下，溶解度與壓力成正比：空氣從水中析出的過(guò)程分兩個(gè)步驟，即氣泡核的形成過(guò)程與氣泡的增長(zhǎng)過(guò)程。氣泡核的形成過(guò)程是起著決定性作用，有了相當(dāng)數(shù)量的氣泡核，就可以控制氣泡數(shù)量的多少與氣泡直徑的大小。從溶氣浮上的要求來(lái)看，應(yīng)當(dāng)在這個(gè)過(guò)程中形成數(shù)目眾多的氣泡核，因?yàn)橥瑯拥娜芙饪諝?，如形成的氣泡核的?shù)量越多，則形成的氣泡的直徑也就越小，就越有利于浮上工藝的要求。2．水中的懸浮顆粒與微小氣泡相粘附的原理(1)氣泡與懸浮顆粒粘附的條件從(圖2-28)可以看到，液體表面分子所受的分子引力與液體內(nèi)部分子所受的分子引力不同，表面分子所受的作用力是不平衡的，這不平衡的力有把表面分子拉向液體內(nèi)部、縮小液體表面積的趨勢(shì)，這種力稱為流體的表面張力。要使表面分子不被拉向液體內(nèi)部，就需要克服液體內(nèi)部分子的吸引力而作功，可見(jiàn)液體表層分子具有更多的能量，這種能量稱表面能。在氣浮過(guò)程中存在著液、氣、顆粒三相介質(zhì)，在各個(gè)不同介質(zhì)的表面也都因受力不平衡而產(chǎn)生表面張力(稱界面張力)，即具有表面能(稱界面能)。(2)“顆粒—?dú)馀荨睆?fù)合體的上浮速度“顆粒—?dú)馀荨睆?fù)合體的上浮速度公式與沉淀池中顆粒沉降速度一樣。“顆?！?dú)馀荨睆?fù)合體的上浮速度v上取決于水與復(fù)合體的密度差與復(fù)合體的有效直徑。如果“顆粒—?dú)馀荨睆?fù)合體上粘附的氣泡越多，則Ps越小，d越大，因而上浮速度亦越快。由于水中的“顆?！?dú)馀荨睆?fù)合體的大小不等，形狀各異，顆粒表面性質(zhì)亦不一樣，它們?cè)谏细∵^(guò)程中會(huì)進(jìn)一步發(fā)生碰撞，相互聚合而改變上浮速度。另外在浮上池中因水力條件及池型、水溫等因素，也會(huì)改變上浮速度，因此，“顆?！?dú)馀荨睆?fù)合體的上浮速度，在實(shí)際使用中應(yīng)以試驗(yàn)確定為好。3．化學(xué)藥劑的投加對(duì)氣浮效果的影響疏水性很強(qiáng)的物質(zhì)(如植物纖維、油珠及炭粉末等)，不投加化學(xué)藥劑即可獲得滿意的固(液)—液分離效果。一般的疏水性或親水性的物質(zhì)，均需投加化學(xué)藥劑，以改變顆粒的表面性質(zhì)，增加氣泡與顆粒的吸附。這些化學(xué)藥劑分為下述幾類：(1)混凝劑各種無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子混凝劑，它不僅可以改變污水中懸浮顆粒的親水性能，而且還能使污水中的細(xì)小顆粒絮凝成較大的絮狀體以吸附、截留氣泡，加速顆粒上浮。(2)浮選劑浮選劑大多數(shù)由極性—非極性分子所組成。極性—非極性分子的結(jié)構(gòu)一般用符號(hào)O—表示，圓頭表示極性基，易溶于水(因?yàn)樗菑?qiáng)極性分子)，尾端表示非極性基，難溶于水，為疏水性。投加浮選劑之后能否使親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏水性物質(zhì)，主要取決于浮選劑的極性基能否附著在親水性懸浮顆粒的表面，而與氣泡相粘附的強(qiáng)弱則決定于非極性基中碳鏈的長(zhǎng)短。當(dāng)浮選劑的極性基被吸附在親水性懸浮顆粒的表面后，非極性基則朝向水中，這樣就可以使親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏水性物質(zhì)，從而能使其與微細(xì)氣泡相粘附。(圖2-29)表示親水性懸浮顆粒在加入極性—非極性物質(zhì)后轉(zhuǎn)化為疏水性與微小氣泡粘附的情形。浮選劑的種類很多，如松香油、石油、表面活性劑、硬脂酸鹽等。(3)助凝劑作用是提高懸浮顆粒表面的水密性，以提高顆粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。(4)抑制劑作用是暫時(shí)或永久性地抑止某些物質(zhì)的浮上性能，而又不妨礙需要去除的懸浮顆粒的上浮，如石灰、硫化鈉等。(5)調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)劑主要是調(diào)節(jié)污水的pH值，改進(jìn)和提高氣泡在水中的分散度以及提高懸浮顆粒與氣泡的粘附能力，如各種酸、堿等。三、壓力溶氣浮上法系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)1．壓力溶氣浮上法系統(tǒng)的組成與主要工藝參數(shù)壓力溶氣浮上法系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：壓力溶氣系統(tǒng)、空氣釋放系統(tǒng)和氣浮分離設(shè)備(氣浮池)。(1)壓力溶氣系統(tǒng)壓力溶氣系統(tǒng)包括加壓水泵、壓力溶氣罐、空氣供給設(shè)備(空壓機(jī)或射流器)及其他附屬設(shè)備。加壓水泵的作用是提升污水，將水、氣以一定壓力送至壓力溶氣罐，其壓力的選擇應(yīng)考慮溶氣罐壓力和管路系統(tǒng)的水力損失二部分。壓力溶氣罐的作用是使水與空氣充分接觸，促進(jìn)空氣的溶解。溶氣罐的形式有多種，如(圖2-30)所示，其中以罐內(nèi)填充填料的溶氣罐效率最高。影響填料溶氣罐效率的主要因素為：填料特性、填料層高度、罐內(nèi)液位高、布水方式和溫度等。填料溶氣罐的主要工藝參數(shù)為：過(guò)流密度2500～5000m3／m2.d填料層高度0.8～1.3m液位的控制高0.6～1.0m(從罐底計(jì))溶氣罐承壓能力大于0.6MPa溶氣方式有三種：水泵吸氣式(圖2-31a)；水泵壓水管裝射流器挾氣式(圖2-31b)；空壓機(jī)供氣式(圖2-31c)。水泵吸氣式在經(jīng)濟(jì)和安全方面都不理想，已很少使用。壓力管裝射流器進(jìn)行溶氣的優(yōu)點(diǎn)是不需另設(shè)空壓機(jī)，沒(méi)有空壓機(jī)帶來(lái)的油污染和噪聲?？諌簷C(jī)供氣是較早使用的一種供氣方式，使用較廣泛，其優(yōu)點(diǎn)是能耗相對(duì)較低。(2)空氣釋放系統(tǒng)空氣釋放系統(tǒng)是由溶氣釋放裝置和溶氣水管路組成。溶氣釋放裝置的功能是將壓力溶氣水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來(lái)，并能迅速、均勻地與水中的顆粒物質(zhì)粘附。常用的溶氣釋放裝置有減壓閥、溶氣釋放噴嘴、釋放器等。(3)氣浮池氣浮池的功能是提供一定的容積和池表面積，使微氣泡與水中懸浮顆粒充分混合、接觸、粘附，并使帶氣顆粒與水分離。常用的氣浮池有平流式和豎流式二種。平流式氣浮池(圖2-32)是目前最常用的一種型式，其反應(yīng)池與氣浮池合建。廢水進(jìn)入反應(yīng)池完全混合后，經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室以延長(zhǎng)絮體與氣泡的接觸時(shí)間，然后由接觸室上部進(jìn)入分離室進(jìn)行固—液分離。池面浮渣由刮渣機(jī)刮人集渣槽，清水由底部集水槽排出。平流式氣浮池的優(yōu)點(diǎn)是池身淺、造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便。缺點(diǎn)是分離部分的容積利用率不高等。氣浮池的有效水深通常為2.0—2.5m，一般以單格寬度不超過(guò)10m，長(zhǎng)度不超過(guò)15m為宜。廢水在反應(yīng)池中的停留時(shí)間與混凝劑種類、投加量、反應(yīng)形式等因素有關(guān)，一般為5～15min。為避免打碎絮體，廢水經(jīng)擋板底部進(jìn)入氣浮接觸室時(shí)的流速應(yīng)小于0.11m/s。廢水在接觸室中的上升流速一般為10～20mm/s,停留時(shí)間應(yīng)大于60s。廢水在氣浮分離室的停留時(shí)間一般為10～20min，其表面負(fù)荷率約為6～8m3／m2.h，最大不超過(guò)10m3／m2.h豎流式氣浮池(圖2-33)的基本工藝參數(shù)與平流式氣浮池相同。其優(yōu)點(diǎn)是接觸室在池中央，水流向四周擴(kuò)散，水力條件較好。缺點(diǎn)是與反應(yīng)池較難銜接，容積利用率較低。有經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)處理水量大于150～200m3／h第三章污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)第1節(jié)廢水的好氧生物處理和厭氧生物處理一、微生物的呼吸類型二、廢水的好氧生物處理三、廢水的厭氧生物處理一、微生物的呼吸類型微生物的呼吸指微生物獲取能量的生理功能。根據(jù)與氧氣的關(guān)系，分為兩大類，即好氧呼吸和厭氧呼吸。由于呼吸作用是生物氧化和還原的過(guò)程，存在著電子、原子轉(zhuǎn)移，而在有機(jī)物的分解和合成過(guò)程中，都有氫原子的轉(zhuǎn)移，因此，呼吸作用可按受氫體的不同來(lái)劃分。分述如下：1．好氧呼吸好氧呼吸是在有分子氧(O2)參與的生物氧化，反應(yīng)的最終受氫體是分子氧。好氧呼吸是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入好氧微生物細(xì)胞后，通過(guò)一系列氧化還原反應(yīng)獲得能量的過(guò)程。首先底物中的氫被脫氫酶活化，并從底物中脫出交給輔酶(遞氫體)，同時(shí)放出電子，氧化酶利用底物放出的電子激活游離氧，活化氧和從底物中脫出的氫結(jié)合成水。因此，好氧呼吸過(guò)程實(shí)質(zhì)上是脫氫和氧活化相結(jié)合的過(guò)程。在這過(guò)程中，同時(shí)放出能量。依好氧微生物的類型不同，被其氧化的底物不同，氧化產(chǎn)物也不同：好氧呼吸有下述兩種：(1)異養(yǎng)型微生物異氧型微生物以有機(jī)物為底物(電子供體)，其終點(diǎn)產(chǎn)物為二氧化碳、氨和水等無(wú)機(jī)物，同時(shí)放出能量。如式(3—1)和式(3—2)所示：C6H1206+602---6CO2+6H20+2817.3kJ(3—1)C11H29O7N+14O2+H+---11CO2+13H20+NH4++能量(3—2)有機(jī)廢水的好氧生物處理，如活性污泥法、生物膜法、污泥的好氧消化等都屬于這種類型的呼吸。(2)自養(yǎng)型微生物自養(yǎng)型微生物以無(wú)機(jī)物為底物(電子供體)，其終點(diǎn)產(chǎn)物也是無(wú)機(jī)物，同時(shí)放出能量，如式(3—3)和式(3—4)所示：H2S十202---H2SO4+能量(3—3)NH4++202---N3—NO3-+2H+十H20+能量(3—4)大型合流污水溝道和污水溝道存在式(3—3)所示的生化反應(yīng)，是引起溝道頂部腐蝕的原因。式(3—4)為生物脫氮工藝中的生物硝化過(guò)程。好氧呼吸過(guò)程中，底物被氧化得比較徹底，獲得的能量也較多。2．厭氧呼吸厭氧呼吸是在五分子氧(O2)的情況下進(jìn)行的生物氧化。厭氧微生物只有脫氫酶系統(tǒng)，沒(méi)有氧化酶系統(tǒng)。在呼吸過(guò)程中，底物中的氫被脫氫酶活化，從底物中脫下來(lái)的氫經(jīng)輔酶?jìng)鬟f給除氧以外的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物，使其還原。因此，厭氧呼吸的受氫體不是分子氧。在厭氧呼吸過(guò)程中，底物氧化不徹底，最終產(chǎn)物不是二氧化碳和水，而是一些較原來(lái)底物簡(jiǎn)單的化合物。這種化合物還含有相當(dāng)?shù)哪芰?，故釋放能量較少。如有機(jī)污泥的厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的甲烷，是含有相當(dāng)能量的可燃?xì)怏w。厭氧呼吸按反應(yīng)過(guò)程中的最終受氫體的不同，可分為發(fā)酵和無(wú)氧呼吸。(1)發(fā)酵指供氫體和受氫體都是有機(jī)化合物的生物氧化作用，最終受氫體無(wú)需外加，就是供氫體的分解產(chǎn)物(有機(jī)物)。這種生物氧化作用不徹底，最終形成的還原性產(chǎn)物，是比原來(lái)底物簡(jiǎn)單的有機(jī)物，在反應(yīng)過(guò)程中，釋放的自由能較少，故厭氧微生物在進(jìn)行生命活動(dòng)過(guò)程中，為了滿足能量的需要，消耗的底物要比好氧微生物的多?，F(xiàn)以葡萄糖為例，說(shuō)明發(fā)酵的反應(yīng)過(guò)程，見(jiàn)下式：C6H12O6--2CH3COCOOH+4[H]2CH3COCOOH--2CO2+2CH3CHO4[H]+2CH3CHO--2CH3CH2OH總反應(yīng)式：C6H1206—2CH3CH2OH+2CO2+92.0kJ(3—5)(2)無(wú)氧呼吸是指以無(wú)機(jī)氧化物，如NO3-，N02-，S042-，S2O32-，CO2等代替分子氧，作為最終受氫體的生物氧化作用。如在反硝化作用中，受氫體為N03—可用下式所示：C6H1206+6H20--6CO2十24[H]24[H]+4NO3---2N2+12H20總反應(yīng)式：C6H1206+4NO3-—一6CO2十6H20+2N2+1755.6kJ(3—6)在無(wú)氧呼吸過(guò)程中，供氫體和受氫體之間也需要細(xì)胞色素等中間電子傳遞體，并伴隨有磷酸化作用，底物可被徹底氧化，能量得以分級(jí)釋放，故無(wú)氧呼吸也產(chǎn)生較多的能量用于生命活動(dòng)。但由于有些能量隨著電子轉(zhuǎn)移至最終受氫體中，故釋放的能量不如好氧呼吸的多。由上可見(jiàn)，上述三種呼吸方式，獲得的能量水平不同。二、廢水的好氧生物處理好氧生物處理是在有游離氧(分子氧)存在的條件下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理方法。微生物利用·廢水中存在的有機(jī)污染物(以溶解狀與膠體狀的為主)，作為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列的生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，最終以低能位的無(wú)機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來(lái)，達(dá)到無(wú)害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處置。廢水好氧生物處理的最終過(guò)程(圖3—1)表明，有機(jī)物被微生物攝取后，通過(guò)代謝活動(dòng)，約有三分之一被分解、穩(wěn)定，并提供其生理活動(dòng)所需的能量；約有三分之二被轉(zhuǎn)化，合成為新的原生質(zhì)(細(xì)胞質(zhì))，即進(jìn)行微生物自身生長(zhǎng)繁殖。后者就是廢水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長(zhǎng)部分，通常稱其剩余活性污泥或生物膜，又稱生物污泥。在廢水生物處理過(guò)程中，生物污泥經(jīng)固—液分離后，需進(jìn)行進(jìn)一步處理和處置。好氧生物處理的反應(yīng)速度較快，所需的反應(yīng)時(shí)間較短，故處理構(gòu)筑物容積較小。且處理過(guò)程中散發(fā)的臭氣較少。所以，目前對(duì)中、低濃度的有機(jī)廢水，或者說(shuō)BOD濃度小于500mg／L的有機(jī)廢水，基本上采用好氧生物處理法。在廢水處理工程中，好氧生物處理法有活性污泥法和生物膜法兩大類。三、廢水的厭氧生物處理厭氧生物處理是在沒(méi)有游離氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。在厭氧生物處理過(guò)程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物，同時(shí)釋放能量。在這個(gè)過(guò)程中，有機(jī)物的轉(zhuǎn)化分為三部分進(jìn)行：部分轉(zhuǎn)化為CH4，這是一種可燃?xì)怏w，可回收利用；還有部分被分解為CO2、H20、NH3、H2S等無(wú)機(jī)物，并為細(xì)胞合成提供能量；少量有機(jī)物被轉(zhuǎn)化、合成為新的原生質(zhì)的組成部分。由于僅少量有機(jī)物用于合成，故相對(duì)于好氧生物處理法，其污泥增長(zhǎng)率小得多。廢水厭氧生物處理過(guò)程中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化如(圖3—2)所示。由于廢水厭氧生物處理過(guò)程不需另加氧源，故運(yùn)行費(fèi)用低。此外，它還具有剩余污泥量少，可回收能量(CH4)等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，處理構(gòu)筑物容積大等。但通過(guò)對(duì)新型構(gòu)筑物的研究開(kāi)發(fā)，其容積可縮小。此外，為維持較高的反應(yīng)速度，需維持較高的反應(yīng)溫度，就要消耗能源。對(duì)于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水(一般B005≥2000mg/L)可采用厭氧生物處理法。第四章穩(wěn)定塘和污水的土地處理第1節(jié)穩(wěn)定塘一、概述二、好氧塘三、兼性塘四、厭氧塘五、曝氣塘一、概述穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘，其對(duì)污水的凈化過(guò)程與自然水體的自凈過(guò)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。穩(wěn)定塘的研究和應(yīng)用始于本世紀(jì)初，50年代～60年代以后發(fā)展較迅速，目前已有五十多個(gè)國(guó)家采用穩(wěn)定塘技術(shù)處理城市污水和有機(jī)工業(yè)廢水。我國(guó)有些城市也早在50年代開(kāi)展了穩(wěn)定塘的研究，到80年代進(jìn)展才較快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1985年我國(guó)有穩(wěn)定塘38座，至1990年已有118座，處理水量約189.8X104m3/d。目前，穩(wěn)定塘多用于處理中、小城鎮(zhèn)的污水，可用作一級(jí)處理、二級(jí)處理，也可以用作三級(jí)處理。穩(wěn)定塘的分類常按塘內(nèi)的微生物類型、供氧方式和功能等進(jìn)行劃分，可分類如下：1．好氧塘好氧塘的深度較淺，陽(yáng)光能透至塘底，全部塘水都含有溶解氧，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。2．兼性塘兼性塘的深度較大，上層為好氧區(qū)，藻類的光合作用和大氣復(fù)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(guò)渡區(qū))，由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無(wú)溶解氧，稱厭氧區(qū)