水污染控制工程污水生态工程处理技术

1、第一节第一节 稳稳 定定 塘塘 稳定塘又名氧化塘或生物塘。稳定塘又名氧化塘或生物塘。 稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是 一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。 稳定塘多用于小型污水处理，可用作一级处理、二级处理，稳定塘多用于小型污水处理，可用作一级处理、二级处理， 也可用作三级处理。也可用作三级处理。 概 述 按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分 好好 氧氧 塘塘 兼兼 性性 塘塘 厌厌 氧氧 塘塘 曝曝 气气 塘塘 水生植物塘水生植物塘 生生 态态 塘塘 完全储存塘完全储

2、存塘 常常 见见 其其 他他 稳 定 塘 的 分 类 好好 氧氧 塘塘 兼兼 性性 塘塘 厌厌 氧氧 塘塘 曝曝 气气 塘塘 好氧塘的深度较浅，阳光能透至塘底，全部塘水内都含有溶解氧，塘内菌好氧塘的深度较浅，阳光能透至塘底，全部塘水内都含有溶解氧，塘内菌 藻共生，溶解氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。藻共生，溶解氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。 兼性塘的深度较大，上层是好氧区，藻类的光合作用和大气复氧作用使其有兼性塘的深度较大，上层是好氧区，藻类的光合作用和大气复氧作用使其有 较高的溶解氧，由好氧微生物起净化污水作用；中层的溶解氧逐渐减少，称兼性较高的溶解氧，由好氧微

3、生物起净化污水作用；中层的溶解氧逐渐减少，称兼性 区（过渡区），由兼性微生物起净化作用；下层塘水无溶解氧，称厌氧区，沉淀区（过渡区），由兼性微生物起净化作用；下层塘水无溶解氧，称厌氧区，沉淀 污泥在塘底进行厌氧分解。污泥在塘底进行厌氧分解。 厌氧塘的塘深在厌氧塘的塘深在2m2m以上，有机负荷高，全部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态，以上，有机负荷高，全部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态， 由厌氧微生物起净化作用，净化速度慢，污水在塘内停留时间长。由厌氧微生物起净化作用，净化速度慢，污水在塘内停留时间长。 曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在2m2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生

4、以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生 物起净化作用，污水停留时间较短。物起净化作用，污水停留时间较短。 稳定塘的优点稳定塘的优点 基建投资低基建投资低 当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作物作为稳定塘时，稳定当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作物作为稳定塘时，稳定 塘系统的基建投资低。塘系统的基建投资低。 运行管理简单经济运行管理简单经济 稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行费用较低，稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行费用较低， 约为传统二级处理厂的约为传统二级处理厂的1/31/31/51/5。 可进行综合利用可进行综合利用 实现污水资源化，如将稳定塘出水用于农业灌溉，充分实现污水资源化，如将稳定塘出

5、水用于农业灌溉，充分 利用污水的水肥资源；养殖水生动物和植物，组成多级食物链的复合生态系利用污水的水肥资源；养殖水生动物和植物，组成多级食物链的复合生态系 统。统。 稳定塘的缺点稳定塘的缺点 占地面积大占地面积大 没有空闲余地时不宜采用。没有空闲余地时不宜采用。 处理效果受气候影响处理效果受气候影响 如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定 塘的处理效果。塘的处理效果。 设计不当时，可能形成二次污染设计不当时，可能形成二次污染 如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇等。如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇等。 稳定塘的优缺点 完完 全全 混混 合合 曝曝

6、气气 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 气气 塘塘 法国南部某镇（MeZe），氧化塘污水处理系统 MeZe生态中心的氧化塘实验装置 MeZe氧化塘处理系统中曝气塘 水生植物塘 稳 定 塘 系 统 的 工 艺 流 程 稳定塘处理系统的组成稳定塘处理系统的组成 稳定塘进水的预处理：稳定塘进水的预处理： 为防止稳定塘内污泥淤积，污水进入稳定塘前应先去除水中的悬浮物为防止稳定塘内污泥淤积，污水进入稳定塘前应先去除水中的悬浮物 质。常用设备为格栅、普通沉砂池和沉淀池。设计方法与传统污水二级处质。常用设备为格栅、普通沉砂池和沉淀池。设计方法与传统污水二级处 理方法相同。理方法相同。 预处理系统预处理系统稳

7、定塘稳定塘后处理设施后处理设施 第二节第二节 污水土地处理污水土地处理 污水土地处理是在农田灌溉的基础上，运用人工调控，利用土壤污水土地处理是在农田灌溉的基础上，运用人工调控，利用土壤- - 微生物微生物- -植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。 土地处理是以土地作为主要处理系统的污水处理方法，其目的是净土地处理是以土地作为主要处理系统的污水处理方法，其目的是净 化污水，控制水污染。化污水，控制水污染。 土地处理技术有四种类型：土地处理技术有四种类型：慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、地下慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、地下 渗滤系统。

8、（湿地）渗滤系统。（湿地） 土地处理系统是由土地处理系统是由污水预处理设施污水预处理设施，污水调节和储存设施，污水的，污水调节和储存设施，污水的 输送、布水及控制系统，土地净化田，净化出水的收集和利用系统等五输送、布水及控制系统，土地净化田，净化出水的收集和利用系统等五 部分组成。部分组成。 污 水 土 地 处 理 BODBOD大部分是在土壤表层土中去除的。大部分是在土壤表层土中去除的。 土壤中含有大量的种类繁多的异养型土壤中含有大量的种类繁多的异养型 微生物，它们能对被过滤、截留在土壤颗微生物，它们能对被过滤、截留在土壤颗 粒空隙间的悬浮有机物和溶解有机物进行粒空隙间的悬浮有机物和溶解有机物

9、进行 生物降解，并合成微生物新细胞。生物降解，并合成微生物新细胞。 当污水处理的当污水处理的BODBOD负荷超过让土壤微负荷超过让土壤微 生物分解生物分解BODBOD的生物氧化能力时，会引的生物氧化能力时，会引 起厌氧状态或土壤堵塞。起厌氧状态或土壤堵塞。 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理物理过滤、物理 吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机 物的降解物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化 过程。 土地处理系统的净化机理 BODBOD的去除的去除 磷和氮的去除

10、磷和氮的去除 悬浮物质的去除悬浮物质的去除 病原体的去除病原体的去除 重金属的去除重金属的去除 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理 吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机 物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化 过程。过程。 土地处理系统的净化机理 BODBOD的去除的去除 磷和氮的去除磷和氮的去除 悬浮物质的去除悬浮物质的去除 病原体的去除病

11、原体的去除 重金属的去除重金属的去除 在土地处理中，磷主要是通过植物吸收，在土地处理中，磷主要是通过植物吸收， 化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离 子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土 壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物 理化学吸附（离子交换、络合吸附）等方式被理化学吸附（离子交换、络合吸附）等方式被 去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容 量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的影量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的

12、影 响。响。 氮主要是通过植物吸收，微生物脱氮（氨氮主要是通过植物吸收，微生物脱氮（氨 化、硝化、反硝化），挥发、渗出（氨在碱性化、硝化、反硝化），挥发、渗出（氨在碱性 条件下逸出、硝酸盐的渗出）等方式被去除。条件下逸出、硝酸盐的渗出）等方式被去除。 其去除率受作物的类型、生长期、对氮的吸收其去除率受作物的类型、生长期、对氮的吸收 能力以及土地处理系统等工艺因素能力以及土地处理系统等工艺因素 的影响。的影响。 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理 吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、

13、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机 物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化 过程。过程。 BODBOD的去除的去除 磷和氮的去除磷和氮的去除 悬浮物质的去除悬浮物质的去除 病原体的去除病原体的去除 重金属的去除重金属的去除 污水中的悬浮物质是依靠作物和土壤颗粒污水中的悬浮物质是依靠作物和土壤颗粒 间的孔隙截留、过滤去除的。土壤颗粒的大小、间的孔隙截留、过滤去除的。土壤颗粒的大小、 颗粒间孔隙的形状、大小、分布和水流通道，颗粒间孔隙的形状、大小、分布和水流通道， 以及悬浮物的性质、大小和浓

14、度等都影响对悬以及悬浮物的性质、大小和浓度等都影响对悬 浮物的截留过滤效果。若悬浮物的浓度太高、浮物的截留过滤效果。若悬浮物的浓度太高、 颗粒太大，会引起土壤堵塞。颗粒太大，会引起土壤堵塞。 土地处理系统的净化机理 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理 吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机 物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化 过程。过程。

15、土地处理系统的净化机理 BODBOD的去除的去除 磷和氮的去除磷和氮的去除 悬浮物质的去除悬浮物质的去除 病原体的去除病原体的去除 重金属的去除重金属的去除 污水经土壤处理后，水中大部分的病菌和污水经土壤处理后，水中大部分的病菌和 病毒可被去除，去除率可达病毒可被去除，去除率可达92929797。其去。其去 除率与选用的土地处理系统工艺有关，其中地除率与选用的土地处理系统工艺有关，其中地 表漫流的去除率较低，但若有较长的漫流距离表漫流的去除率较低，但若有较长的漫流距离 和停留时间，也可以达到较高的去除效率。和停留时间，也可以达到较高的去除效率。 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理

16、过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理 吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机 物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化 过程。过程。 土地处理系统的净化机理 BODBOD的去除的去除 磷和氮的去除磷和氮的去除 悬浮物质的去除悬浮物质的去除 病原体的去除病原体的去除 重金属的去除重金属的去除 重金属主要是通过重金属主要是通过物理化学吸附、化学反物理化学吸附、化学反 应与沉淀应与沉淀等途径被去除的。

17、重金属离子在土壤等途径被去除的。重金属离子在土壤 胶体表面进行阳离子交换而被置换、吸附，并胶体表面进行阳离子交换而被置换、吸附，并 生成难溶性化合物被固定于矿物晶格中；重金生成难溶性化合物被固定于矿物晶格中；重金 属与某些有机物生成可吸性鳌合物被固定于矿属与某些有机物生成可吸性鳌合物被固定于矿 物质晶格中；重金属离子与土壤的某些组分进物质晶格中；重金属离子与土壤的某些组分进 行化学反应，生成金属磷酸盐和有机重金属等行化学反应，生成金属磷酸盐和有机重金属等 沉积于土壤中。沉积于土壤中。 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流地表漫流 系统系统 快速渗滤快速渗滤 系统系统 湿地处理湿地处理 系统

18、系统 慢速渗滤慢速渗滤 系统系统 地下渗滤地下渗滤 处理系统处理系统 自由水面型自由水面型 地下水流型地下水流型 潜流渗滤型潜流渗滤型 人人 工工 湿湿 地地 系系 统统 无植物时人工湿地系统空白试验 建设中的人工湿地处理试验系统 人工湿地系统植物栽种 人工湿地处理暴雨径流试验系统 沉砂池 格栅 湿地1 泄洪沟 泻洪闸 示范工程（占地示范工程（占地6.2公顷）公顷） 人工湿地处理暴雨示范工程 E 稳定塘又名氧化塘或生物塘。稳定塘又名氧化塘或生物塘。 稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是 一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。 稳定塘多用于小型污水处理，可用作一级处理、二级处理，稳定塘多用于小型污水处理，可用作一级处理、二级处理， 也可用作三