第十二章稳定塘和污水的土地

1、第一节第一节 稳定塘稳定塘一、概述一、概述 稳定塘的研究和应用始于上世纪初，当已有五十多个国家采用稳定塘的研究和应用始于上世纪初，当已有五十多个国家采用稳定塘技术处理城市污水和有机工业废水。我国到稳定塘技术处理城市污水和有机工业废水。我国到8080年代进展才较年代进展才较快。据统计，快。据统计，19851985年我国有稳定塘年我国有稳定塘3838座，至座，至19901990年已有年已有118118座，处座，处理水量约理水量约1891898X108X104 4m m3 3d d。稳定塘多用于处理中、小城镇的污水稳定塘多用于处理中、小城镇的污水，可用作一级处理、二级处理，也可以用作三级处理。可用作

2、一级处理、二级处理，也可以用作三级处理。 自然条件下的生物处理法主要有水体净化法和土壤净化法两类。自然条件下的生物处理法主要有水体净化法和土壤净化法两类。属于储存的有氧化塘和养殖塘，统称为生物稳定塘，其净化机理与属于储存的有氧化塘和养殖塘，统称为生物稳定塘，其净化机理与活性污泥法相似；属于后者的有土壤渗滤和污水灌溉，统称为废水活性污泥法相似；属于后者的有土壤渗滤和污水灌溉，统称为废水的土地处理，其净化机理与生物膜法相似。的土地处理，其净化机理与生物膜法相似。 自然条件下的生物处理法不但自然条件下的生物处理法不但费用低廉、运行管理简便费用低廉、运行管理简便，而且，而且对难生化降解有机物、氮磷营养

3、物和细菌的去除率都高于常规二级对难生化降解有机物、氮磷营养物和细菌的去除率都高于常规二级处理，达到部分三级处理的效果，而其基建费用和处理成本只分别处理，达到部分三级处理的效果，而其基建费用和处理成本只分别为二级处理厂的为二级处理厂的l l5 5l l3 3和和l l2020l l1010。此外，在一定条件下，。此外，在一定条件下，生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用，污水灌溉则可将废水和其中生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用，污水灌溉则可将废水和其中的营养物质作为水肥资源利用，获得除害兴利、一举两得的效果。的营养物质作为水肥资源利用，获得除害兴利、一举两得的效果。所以，近十多年来，这类方老的废水处理

4、技术又恢复了生机，并在所以，近十多年来，这类方老的废水处理技术又恢复了生机，并在国内外得到迅速发展。国内外得到迅速发展。 二、稳定塘的种类和功能二、稳定塘的种类和功能稳定塘又称氧化塘，稳定塘又称氧化塘，是一种天然的或经过一定人工修整的是一种天然的或经过一定人工修整的有机废水处理池塘。有机废水处理池塘。按照占优势的微生物种属和相应的生化反应，按照占优势的微生物种属和相应的生化反应，可分为好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种类型。可分为好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种类型。( (一一) )好氧塘好氧塘 好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧的氧化塘。好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧的氧化

5、塘。它的水深较浅，一般在它的水深较浅，一般在0.30.30.5m0.5m，阳光能直接射透到池底，藻，阳光能直接射透到池底，藻类生长旺盛，加上塘面风力搅动进行大气复氧，全部塘水都是好类生长旺盛，加上塘面风力搅动进行大气复氧，全部塘水都是好氧状态。氧状态。 按照有机负荷的高低，好氧塘可分为按照有机负荷的高低，好氧塘可分为高速率好氧塘、低速高速率好氧塘、低速率好氧塘和深度处理塘率好氧塘和深度处理塘。高速率好氧塘用于气候温暖、光照充足。高速率好氧塘用于气候温暖、光照充足的地区处理可生化性好的工业废水，可取得的地区处理可生化性好的工业废水，可取得BODBOD去除率高、占地去除率高、占地面积少的效果，并副

6、产藻类饲料。低速率好氧塘是通过控制塘深面积少的效果，并副产藻类饲料。低速率好氧塘是通过控制塘深来减小负来减小负 柯，常用于处理溶解性有机废水和城市二级处理厂出柯，常用于处理溶解性有机废水和城市二级处理厂出水。深度处理塘水。深度处理塘( (精制塘精制塘) )，主要用于接纳已被处理到二级出水标，主要用于接纳已被处理到二级出水标准的废水，因而其有机负荷很小。准的废水，因而其有机负荷很小。（二）（二）兼性塘兼性塘 水深一般在水深一般在l.5l.52m2m，塘内兼有好氧和厌氧生化反应。，塘内兼有好氧和厌氧生化反应。在上部水层中，白天藻类光合作用旺盛，塘水维持好氧状在上部水层中，白天藻类光合作用旺盛，塘水

7、维持好氧状态，其净化机理和各项运行指标与好氧塘相同；在夜晚，态，其净化机理和各项运行指标与好氧塘相同；在夜晚，藻类光合作用停止，大气复氧低于塘内耗氧，溶解氧急剧藻类光合作用停止，大气复氧低于塘内耗氧，溶解氧急剧下降至接近于零。下降至接近于零。 塘底：由可沉团体和藻、菌类残体形塘底：由可沉团体和藻、菌类残体形成了污泥层，由于缺氧而进行厌氧发酵，称为厌氧层。成了污泥层，由于缺氧而进行厌氧发酵，称为厌氧层。 兼性层：好氧层和厌氧层之间。兼性层：好氧层和厌氧层之间。 兼性塘是氧化塘中最常兼性塘是氧化塘中最常用的池型，常用于处理城市一级沉淀或二级处理出水。在用的池型，常用于处理城市一级沉淀或二级处理出水

8、。在工业废水处理中，常在曝气塘或厌氧塘之后作为二级处理工业废水处理中，常在曝气塘或厌氧塘之后作为二级处理塘使用，有的也作为难生化降解有机废水的储存塘和间歇塘使用，有的也作为难生化降解有机废水的储存塘和间歇排放塘排放塘( (污水库污水库) )使用。由于它在夏季的有机负荷要比冬季使用。由于它在夏季的有机负荷要比冬季所允许的负荷高得多，因而特别适用于处理在夏季进行生所允许的负荷高得多，因而特别适用于处理在夏季进行生产的季节性食品工业废水。产的季节性食品工业废水。（三）曝气塘（三）曝气塘 为了强化塘面大气复氧作用，可在氧化塘上设置为了强化塘面大气复氧作用，可在氧化塘上设置机械曝机械曝气或水力曝气器，使

9、塘水得到不同程度的混合而保持好氧或兼气或水力曝气器，使塘水得到不同程度的混合而保持好氧或兼性状态。性状态。曝气塘有机负荷和去除率都比较高，占地面积小，但曝气塘有机负荷和去除率都比较高，占地面积小，但运行费用高，且出水悬浮物浓度较高，使用时可在后面连接兼运行费用高，且出水悬浮物浓度较高，使用时可在后面连接兼性塘来改善最终出水水质。性塘来改善最终出水水质。( ( 四四 ) )厌氧塘厌氧塘 厌氧塘的水深一般在厌氧塘的水深一般在2.5m2.5m以上，最深可达以上，最深可达45m45m。当塘中耗。当塘中耗氧超过藻类和大气复氧时，就使全塘处于厌氧分解状态。氧超过藻类和大气复氧时，就使全塘处于厌氧分解状态。

10、因而，因而，厌氧塘是一类高有机负荷的以厌氧分解为主的生物塘。其表面厌氧塘是一类高有机负荷的以厌氧分解为主的生物塘。其表面积较小而深度较大，水在坡中停留积较小而深度较大，水在坡中停留2050d2050d。它能以高有机负荷。它能以高有机负荷处理高浓度废水，污泥量少，但净化速率慢、停留时间长，并处理高浓度废水，污泥量少，但净化速率慢、停留时间长，并产生臭气，出水不能达到排放要求，因而多作为好氧塘的预处产生臭气，出水不能达到排放要求，因而多作为好氧塘的预处理塘使用。理塘使用。( (五五) )深度处理塘深度处理塘 深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘，属于好氧塘。其进深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘，属于好

11、氧塘。其进水有机污染物浓度很低，一般水有机污染物浓度很低，一般BODBOD5 530mg/L30mg/L常用于处理传统二级常用于处理传统二级处理厂的出水，提高出水水质，以满足受纳水体或回用水的水处理厂的出水，提高出水水质，以满足受纳水体或回用水的水质要求。质要求。 除上述几种常见的稳定塘以外，还有除上述几种常见的稳定塘以外，还有水生植物塘水生植物塘( (塘内种植塘内种植水葫芦、水花生等水生植物，以提高污水净化效果，特别是提水葫芦、水花生等水生植物，以提高污水净化效果，特别是提高对磷、氮的净化效果高对磷、氮的净化效果) )、生态塘、生态塘( (塘内养鱼、鸭、鹅等，通过塘内养鱼、鸭、鹅等，通过食物

12、链形成复杂的生态系统，以提高净化效果食物链形成复杂的生态系统，以提高净化效果) )、完全储存塘、完全储存塘( (完全蒸发塘完全蒸发塘) )等等也正在被广泛研究、开发和应用。见图也正在被广泛研究、开发和应用。见图12-112-1。三、稳定塘有下述优缺点：三、稳定塘有下述优缺点： 1 1稳定塘的稳定塘的优点优点(1)(1)基建投资低基建投资低 ：当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作为稳定：当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作为稳定塘时，稳定塘系统的基建投资低。塘时，稳定塘系统的基建投资低。(2)(2)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，：稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行

13、费用较低，约为传统二级处理厂的运行费用较低，约为传统二级处理厂的1 131315 5。 (3)(3)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：实现污水资源化，如将稳定塘出水用于农业灌溉，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统。成多级食物链的复合生态系统。 2 2稳定塘的稳定塘的缺点缺点 (1)(1)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。 (2)(2)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：如季节、气温、光照、降雨等自

14、然因素都影响稳定塘的处理效果。素都影响稳定塘的处理效果。 (3)(3)设计运行不当时，可能形成二次污染设计运行不当时，可能形成二次污染：如污染地下水、产生：如污染地下水、产生臭气和滋生蚊蝇等。臭气和滋生蚊蝇等。 虽然稳定塘存在着上述缺点，但是如果能进行合理的设计和虽然稳定塘存在着上述缺点，但是如果能进行合理的设计和科学的管理，利用稳定塘处理污水，则可以有明显的环境效益、科学的管理，利用稳定塘处理污水，则可以有明显的环境效益、社会效益和经济效益。社会效益和经济效益。四、稳定塘的规划设计四、稳定塘的规划设计1 1）塘址选择塘址选择 稳定塘占地较多，应尽可能利用不宜耕种的土地，稳定塘占地较多，应尽可

15、能利用不宜耕种的土地，如废旧河道、塘坝、低洼地、沼泽和贫瘠地等，若有高差，应充如废旧河道、塘坝、低洼地、沼泽和贫瘠地等，若有高差，应充分利用。为了防止春、秋季翻塘时臭气的干扰，塘址应离居民区分利用。为了防止春、秋季翻塘时臭气的干扰，塘址应离居民区500500一一1000m1000m以上，并位于其主导风下风方向。当用于处理城镇污以上，并位于其主导风下风方向。当用于处理城镇污水时，应结合建设规划统一考虑污灌、污养和水的综合利用问题，水时，应结合建设规划统一考虑污灌、污养和水的综合利用问题，以求经济、环境、社会效益的统一。以求经济、环境、社会效益的统一。 2 2）塘型及其组合）塘型及其组合 塘型的选

16、择应从处理对象的水质特征出发，塘型的选择应从处理对象的水质特征出发，结合当地气候、地形条件确定。例如，在光照充足，没有持结合当地气候、地形条件确定。例如，在光照充足，没有持续冰封期的地区，可选用好氧塘；而在处理高浓度有机废水续冰封期的地区，可选用好氧塘；而在处理高浓度有机废水时，应在系统中设置厌氧塘；在处理城市污水和工业废水时，时，应在系统中设置厌氧塘；在处理城市污水和工业废水时，应根据原水性质及处理水的用途和要求，宜采用多糖组合系应根据原水性质及处理水的用途和要求，宜采用多糖组合系统。统。3 3）水力条件）水力条件 水力条件水力条件-废水在塘内的流动特征，如塘内存在废水在塘内的流动特征，如塘

17、内存在沟流、短流和返混，将使废水在塘内混合传质过程受到影响。沟流、短流和返混，将使废水在塘内混合传质过程受到影响。有机物的去除率将下降。推荐的水力条件：有机物的去除率将下降。推荐的水力条件：1)1)塘的个数不少塘的个数不少于于3 3个，串联运行；个，串联运行；2)2)塘形如为矩形，长宽比应大于九每个塘塘形如为矩形，长宽比应大于九每个塘的面积以的面积以5000m25000m2为度；为度；3)3)进口距塘底进口距塘底0.5m0.5m，以多点进水为栓，以多点进水为栓，出口应尽可能远离进；出口应尽可能远离进；4)4)尽量设置导流墙，横向导流墙长度尽量设置导流墙，横向导流墙长度为塘宽的为塘宽的0.80.

18、8倍，纵向导流墙长度为塘长的倍，纵向导流墙长度为塘长的0.70.7倍；倍；5)5)沿塘长沿塘长每隔一定距离设置一条横向污泥沟，沟上方设障板，障板伸每隔一定距离设置一条横向污泥沟，沟上方设障板，障板伸入水中约入水中约0.9m0.9m，水面以上部分木大于，水面以上部分木大于0.15m0.15m；6)6)塘堤的最大塘堤的最大和最小坡度分别为和最小坡度分别为3 3：1 1和和6 6：1 1。4)4)设计参数设计参数我国目前采用的设计参数如表我国目前采用的设计参数如表12-212-2。五、好氧塘五、好氧塘 1 1好氧塘的好氧塘的种类种类 根据在处理系统中的位置和功能，好氧塘有根据在处理系统中的位置和功能

19、，好氧塘有高负荷好氧塘、高负荷好氧塘、普通好氧塘和深度处理好氧塘普通好氧塘和深度处理好氧塘等三种。等三种。 (1)(1)高负荷好氧塘高负荷好氧塘 这类塘设置在处理系统的前部，目的是这类塘设置在处理系统的前部，目的是处理污水和产生藻类。特点是塘的水深较浅，水力停留时间较短，处理污水和产生藻类。特点是塘的水深较浅，水力停留时间较短，有机负荷高。有机负荷高。 (2)(2)普通好氧塘普通好氧塘 这类塘用于处理污水，起二级处理作用。这类塘用于处理污水，起二级处理作用。特点是有机负荷较高，塘的水深较高负荷好氧塘大，水力停留时特点是有机负荷较高，塘的水深较高负荷好氧塘大，水力停留时间较长。间较长。 (3)(

20、3)深度处理好氧塘深度处理好氧塘 深度处理好氧塘设置在塘处理系统的深度处理好氧塘设置在塘处理系统的后部或二级处理系统之后，作为深度处理设施。特点是有机负荷后部或二级处理系统之后，作为深度处理设施。特点是有机负荷较低，塘的水深较高负荷好氧塘大。较低，塘的水深较高负荷好氧塘大。2 2基本工作原理基本工作原理 好氧塘净化有机污染物的基本工作原理如图好氧塘净化有机污染物的基本工作原理如图121121所示。塘所示。塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。有阳光照射时，塘内的内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。有阳光照射时，塘内的藻类进行光合作用，释放出氧，同时，由于风力的搅动，塘表面藻类进行光合作用，释放

21、出氧，同时，由于风力的搅动，塘表面还存在自然复氧，二者使塘水呈好氧状态。塘内的好氧型异养细还存在自然复氧，二者使塘水呈好氧状态。塘内的好氧型异养细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细跑质的细跑质(细胞增殖细胞增殖)，其代谢产物，其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。则是藻类光合作用的碳源。塘内菌藻生化反应可用式塘内菌藻生化反应可用式(121)和和(122)表示：表示：式式(12-2)(12-2)表明，每合成表明，每合成1g1g藻类，释放藻类，释放1.244g1.244g氧。氧。藻类光合作用使塘水的溶解氧和藻类光合

22、作用使塘水的溶解氧和pH值呈昼夜变化。值呈昼夜变化。白昼，白昼，藻类光合作用释放的氧，超过细菌降解有机物的需氧量，此时塘藻类光合作用释放的氧，超过细菌降解有机物的需氧量，此时塘水的溶解氧浓度很高，可达到饱和状态。夜间，藻类停止光合作水的溶解氧浓度很高，可达到饱和状态。夜间，藻类停止光合作用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解氧浓度下降，凌晨时用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解氧浓度下降，凌晨时达到最低。阳光再照射后，溶解氧再逐渐上升。好氧塘的达到最低。阳光再照射后，溶解氧再逐渐上升。好氧塘的pHpH值与值与水中水中COCO2 2浓度有关，受塘水中碳酸盐系统的浓度有关，受塘水中碳酸盐系统的C

23、OCO2 2平衡关系影响平衡关系影响. .白天，藻类光合作用使白天，藻类光合作用使COCO2 2降低，降低，pHpH值上升。夜间光合作用停止，值上升。夜间光合作用停止，细菌降解有机物的代谢没有中止，细菌降解有机物的代谢没有中止， COCO2 2累积，累积，pHpH值下降。值下降。 3 3好氧塘内的生物种群好氧塘内的生物种群 好氧塘内的生物种群主要有藻类、苗类、原生动物、后生好氧塘内的生物种群主要有藻类、苗类、原生动物、后生动物。动物。4 4好氧塘的设计好氧塘的设计 好氧塘工艺设计的主要内容是计算好氧塘的尺寸和个数。好氧塘工艺设计的主要内容是计算好氧塘的尺寸和个数。目前，对好氧塘的设计目前，对好

24、氧塘的设计尚没有较严密的理论计算方法和设计方尚没有较严密的理论计算方法和设计方法法，多采用，多采用经验数据经验数据进行设计。进行设计。表表12-112-1是好氧塘的典型设计参数。是好氧塘的典型设计参数。好氧塘主要尺寸的经验值如下：好氧塘主要尺寸的经验值如下： (1)(1)好氧塘多采用矩形，表面的长宽比为好氧塘多采用矩形，表面的长宽比为3:1-4:13:1-4:1，一般以塘深，一般以塘深的的1 12 2处的面积作为计算塘面。塘堤的超高为处的面积作为计算塘面。塘堤的超高为0 06 61 10m0m。单。单塘面积不宜大于塘面积不宜大于4ha4ha。 (2)(2)塘堤的内坡坡度为塘堤的内坡坡度为1 1

25、：2-1:3(2-1:3(垂直：水平垂直：水平) )，外坡坡度为，外坡坡度为1:21:21:5(1:5(垂直：水平）。垂直：水平）。（3 3）一般好氧塘不少于）一般好氧塘不少于2-32-3座。座。六、兼性塘、兼性塘 1 1兼性塘的兼性塘的基本工作原理基本工作原理 兼性塘的有效水深一般为兼性塘的有效水深一般为1 10 02.0m2.0m，通常由三层组成，通常由三层组成，上层好氧区、中层兼性区和底部厌氧区，如图上层好氧区、中层兼性区和底部厌氧区，如图122122所示。所示。好好氧区氧区对有机污染物的净化机理对有机污染物的净化机理与好氧塘基本相同与好氧塘基本相同。兼性区兼性区的塘水的塘水溶解氧较低，

26、且时有时无溶解氧较低，且时有时无。这里的微生物。这里的微生物是是异养型兼性细菌异养型兼性细菌，它们既能利用水中的溶解氧氧化分解，它们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物，也能在无分子氧的条件下，以有机污染物，也能在无分子氧的条件下，以NONO3 3- - 、 COCO3 32-2-作作为电子受体进行无氧代谢。为电子受体进行无氧代谢。厌氧区厌氧区无溶解氧无溶解氧。可沉物质和死亡的藻类、菌类在此形。可沉物质和死亡的藻类、菌类在此形成污泥层，成污泥层，污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。与一般的厌氧发酵反应相同，其厌氧分解包括酸发分解。与一般的厌氧

27、发酵反应相同，其厌氧分解包括酸发酵和甲烷发酵两个过程。发酵过程中未被甲烷化的中间产酵和甲烷发酵两个过程。发酵过程中未被甲烷化的中间产物物( (如脂肪酸、醛、醇等如脂肪酸、醛、醇等) )进入塘的上、中层，由好氧菌和进入塘的上、中层，由好氧菌和兼性菌继续进行降解。兼性菌继续进行降解。而而COCO2 2、NHNH3 3等代谢产物进入好氧层，等代谢产物进入好氧层，部分逸出水面，部分参与藻类的光合作用。部分逸出水面，部分参与藻类的光合作用。范围：范围：由于兼性塘的净化机理比较复杂，因此兼性塘去由于兼性塘的净化机理比较复杂，因此兼性塘去除污染物的范围比好氧处理系统广泛，它除污染物的范围比好氧处理系统广泛，

28、它不仅可去除一般不仅可去除一般的有机污染物，还可有效地去除磷、氮等营养物质和某些的有机污染物，还可有效地去除磷、氮等营养物质和某些难降解的有机污染物，难降解的有机污染物，如木质素、有机氯农药、合成洗涤如木质素、有机氯农药、合成洗涤剂、硝基芳烃等；剂、硝基芳烃等；用途：用途：不仅用于处理城市污水，还被用于处理石油化工、不仅用于处理城市污水，还被用于处理石油化工、有机化工、印染、造纸等工业废水。有机化工、印染、造纸等工业废水。2.2.兼性塘的设计（兼性塘的设计（无设计规范无设计规范）12-212-2是我国是我国“七五七五”国家科技攻关成果建议的主要设计参数。国家科技攻关成果建议的主要设计参数。兼性

29、塘主要尺寸的经验值兼性塘主要尺寸的经验值如下：如下： (1)(1)兼性塘一般采用矩形，长宽比兼性塘一般采用矩形，长宽比3:13:14:14:1。塘的有效水深。塘的有效水深为为1.2-2.5m1.2-2.5m，超高为，超高为0.6-1.0m0.6-1.0m，储泥区高度应大于，储泥区高度应大于0.3m0.3m。 (2)(2)兼性塘堤坝的内坡坡度为兼性塘堤坝的内坡坡度为1:21:3(1:21:3(垂直：水平垂直：水平) )，外坡，外坡坡度为坡度为1:2-1:51:2-1:5。 (3)(3)兼性塘一般不少于三座，多采用串联，其中第一塘的面兼性塘一般不少于三座，多采用串联，其中第一塘的面积约占兼性塘总面

30、积的积约占兼性塘总面积的3030一一6060，单塘面积应小于，单塘面积应小于4 ha4 ha，以，以避免布水不均匀或波浪较大等问题。避免布水不均匀或波浪较大等问题。七、厌氧塘七、厌氧塘1.1.基本工作原理基本工作原理 厌氧塘对有机污染物的降解，与所有的厌氧生物处理设备厌氧塘对有机污染物的降解，与所有的厌氧生物处理设备相同，是相同，是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶段来完成由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶段来完成的的。即。即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、转化为简单先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、转化为简单的有机物的有机物( (如有机酸、醇、醛等如有机酸、醇、醛等) )，

31、再由绝对厌氧菌，再由绝对厌氧菌( (甲烷菌甲烷菌) )将将有机酸转化为甲烷和二氧化碳等。有机酸转化为甲烷和二氧化碳等。由于甲烷菌的世代时间长，由于甲烷菌的世代时间长，增殖速度慢，且对溶解氧和增殖速度慢，且对溶解氧和pHpH敏感，因此厌氧塘的设计和运行，敏感，因此厌氧塘的设计和运行，必须必须以甲烷发酵阶段的要求作为控制条件以甲烷发酵阶段的要求作为控制条件，控制有机污染，控制有机污染的投配率，以保持产酸菌与甲烷菌之间的动态平衡。应控制塘的投配率，以保持产酸菌与甲烷菌之间的动态平衡。应控制塘内的有机酸浓度在内的有机酸浓度在3000mg/L3000mg/L以下，以下，pHpH值为值为6.5-7.56.

32、5-7.5，进水的，进水的BODBOD5 5:N:P=100:2.5:1:N:P=100:2.5:1，硫酸盐浓度应小于，硫酸盐浓度应小于500mg500mgL L，以使厌氧，以使厌氧塘能正常运行。塘能正常运行。2 2厌氧塘的设计和应用厌氧塘的设计和应用设计：设计：厌氧塘的设计通常是用经验数据，采用有机负荷进行厌氧塘的设计通常是用经验数据，采用有机负荷进行设计的。设计的主要经验数据如下设计的。设计的主要经验数据如下: :(1)(1)有机负荷有机负荷 有机负荷的表示方法有三种：有机负荷的表示方法有三种：BODBOD5 5表面负荷表面负荷(KgBOD(KgBOD5 5had)had)、BODBOD5

33、 5容积负荷容积负荷(KgBOD(KgBOD5 5m m3 3d)d)、VSSVSS容积负荷容积负荷(KgVSS/m(KgVSS/m3 3d)d)，我国采用田，我国采用田BODBOD5 5表面负荷。处理城市污水的建表面负荷。处理城市污水的建议负荷值为议负荷值为200200一一600kg600kghad.had.对于工业废水，设计负荷应通对于工业废水，设计负荷应通过试验确定。过试验确定。 VSSVSS容积负荷用于处理容积负荷用于处理VSSVSS很高的废水，如家禽粪尿废水、很高的废水，如家禽粪尿废水、猪粪尿废水、菜牛屠串废水等。猪粪尿废水、菜牛屠串废水等。(2)(2)厌氧塘一般为矩形厌氧塘一般为矩

34、形，长宽比为，长宽比为2:1-2.5:12:1-2.5:1。单塘面积不大于。单塘面积不大于4ha.4ha.塘的有效水深一般为塘的有效水深一般为2.0-4.5m2.0-4.5m，储泥深度大于，储泥深度大于0.5m0.5m，超高，超高为为0.6-1.Om0.6-1.Om。(3)(3)厌氧塘的进水口离塘底厌氧塘的进水口离塘底0.6-1.0 m0.6-1.0 m，出水口离水面的深度应，出水口离水面的深度应大于大于0.6m0.6m( (图图12-3)12-3)。使塘的配水和出水较均匀，进、出口的个。使塘的配水和出水较均匀，进、出口的个数均应大干两个。数均应大干两个。 注意：注意：由于厌氧塘的处理效果不高

35、，由于厌氧塘的处理效果不高，出水出水BODBOD5 5浓度仍然较浓度仍然较高不能达到二级处理水平，高不能达到二级处理水平，因此，厌氧塘因此，厌氧塘很少单独用于污水很少单独用于污水处理处理，而是作为其他处理设备的前处理单元。厌氧塘前应设，而是作为其他处理设备的前处理单元。厌氧塘前应设置格栅、普通沉砂池，有时也设置初次沉淀池，其设计方法置格栅、普通沉砂池，有时也设置初次沉淀池，其设计方法与传统二级处理方法相同。厌氧塘的与传统二级处理方法相同。厌氧塘的主要问题是产生臭气主要问题是产生臭气，目前是利用厌氧塘表面的浮渣层或采取人工覆盖措施目前是利用厌氧塘表面的浮渣层或采取人工覆盖措施( (如聚苯如聚苯乙

36、烯泡沫塑料板乙烯泡沫塑料板) )防止臭气逸出。也有用回流好氧塘出水使其防止臭气逸出。也有用回流好氧塘出水使其布满厌氧塘表层来减少臭气逸出。布满厌氧塘表层来减少臭气逸出。用途：用途：厌氧塘宜用于厌氧塘宜用于处理高浓度有机废水处理高浓度有机废水，如制浆造纸、，如制浆造纸、酿酒、农牧产品加工、农药等工业废水和家禽和家畜粪尿废酿酒、农牧产品加工、农药等工业废水和家禽和家畜粪尿废水等。也可用于处理城镇污水。水等。也可用于处理城镇污水。八、曝气塘八、曝气塘1.1.定义定义：曝气塘是在塘面上曝气塘是在塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘安装有人工曝气设备的稳定塘( (图图124)124)。2.2.类型类型：完全

37、棍合曝气塘；完全棍合曝气塘；部分混合曝气塘。部分混合曝气塘。塘内生长有活性污泥，污泥可回流也可不回流，有污泥回流的塘内生长有活性污泥，污泥可回流也可不回流，有污泥回流的曝气塘实质上是活性污泥法的一种变型。曝气塘实质上是活性污泥法的一种变型。微生物生长的氧源来微生物生长的氧源来自人工曝气和表面复氧自人工曝气和表面复氧，以前者为主。，以前者为主。曝气设备一般采用表面曝气设备一般采用表面曝气机，也可用鼓风曝气。曝气机，也可用鼓风曝气。完全混合曝气塘完全混合曝气塘中曝气装置的强度应能使塘内的中曝气装置的强度应能使塘内的全部固体呈全部固体呈悬浮状态悬浮状态，并，并使塘水有使塘水有足够的溶解氧供微生物分解

38、有机污染物足够的溶解氧供微生物分解有机污染物。部分混合曝气塘部分混合曝气塘不要求保持全部固体呈悬浮状态，部分固体不要求保持全部固体呈悬浮状态，部分固体沉淀并进行厌氧消化沉淀并进行厌氧消化。其塘内曝气机布置较完全混合曝气塘稀。其塘内曝气机布置较完全混合曝气塘稀疏。疏。注意：注意：曝气塘出水的悬浮固体浓度较高，曝气塘出水的悬浮固体浓度较高，排放前需进行沉淀排放前需进行沉淀，沉淀的方法可以用沉淀池，或在塘中分割出静水区用于沉淀。沉淀的方法可以用沉淀池，或在塘中分割出静水区用于沉淀。若曝气塘后设置兼性塘，则兼性塘要在进一步处理其出水的同若曝气塘后设置兼性塘，则兼性塘要在进一步处理其出水的同时起沉淀作用

39、。时起沉淀作用。3.3.设计设计 曝气塘的水力停留时间为曝气塘的水力停留时间为310d310d，有效水深为，有效水深为2 26m6m。曝气。曝气塘一般不少于塘一般不少于3 3座，通常按串联方式运行。座，通常按串联方式运行。4.4.特点特点：完全混合曝气塘每立方米塘容积所需功率较小：完全混合曝气塘每立方米塘容积所需功率较小(0.015(0.0150.05KW0.05KWm m3 3) )，但由于其水力停留时间长，塘的容积大，但由于其水力停留时间长，塘的容积大，故处理故处理1m1m3 3污水所需污水所需功率大于常规的活性污泥法的曝气池功率大于常规的活性污泥法的曝气池。六、稳定塘系统的工艺流程六、稳

40、定塘系统的工艺流程 稳定塘处理系统由预处理设施、稳定塘和后处理设施等三稳定塘处理系统由预处理设施、稳定塘和后处理设施等三部分组成。部分组成。1 1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。中的悬浮物质。2 2稳定塘的流程组合稳定塘的流程组合 稳定塘的流程组合依当地条件和处理要求不同而异，图稳定塘的流程组合依当地条件和处理要求不同而异，图12-12-5 5为几种典型的流程组合。为几种典型的流程组合。3 3稳定塘塘体设计要点稳定塘塘体设计要点 (1)(1)塘的位置；塘的位置；(2)(2)防

41、止塘体损害；防止塘体损害；(3)(3)塘体防渗；塘体防渗；(4)(4)塘的进塘的进出口（采用多点进水和出水）。出口（采用多点进水和出水）。第二节第二节 污水土地处理污水土地处理1.1.概念：概念：废水的土地处理，是将一、二级处理出水用于农田、废水的土地处理，是将一、二级处理出水用于农田、牧场或林木灌溉，或将原废水经土壤渗滤后回注于地下水等牧场或林木灌溉，或将原废水经土壤渗滤后回注于地下水等处理技术的总称。处理技术的总称。因此，土地处理是使污水资源化、无害化因此，土地处理是使污水资源化、无害化和稳定化的处理利用系统。和稳定化的处理利用系统。2.2.方法：方法：污水土地处理是在人工调控下利用土壤污

42、水土地处理是在人工调控下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。在在污染物得以净化的同时，水中的营养物质和水分也得以循环污染物得以净化的同时，水中的营养物质和水分也得以循环利用。利用。3.3.目的：目的：土地处理是以土地处理是以土地土地作为主要处理系统的污水处理方作为主要处理系统的污水处理方法，其目的是法，其目的是净化污水，控制水污染净化污水，控制水污染。4.4.类型：类型：土地处理技术有五种类型：土地处理技术有五种类型：慢速渗滤、快速渗滤、慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地和地下渗滤系统地表漫流、湿地和地下渗滤系

43、统。5.5.组成组成：土地处理系统是由污水土地处理系统是由污水预处理设施，污水调节和储预处理设施，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水的收集和利用系统等五部分组成。等五部分组成。 6.6.设计参数：设计参数：土地处理系统的设计运行参数土地处理系统的设计运行参数( (如负荷率如负荷率) )需通过需通过试验研究确定试验研究确定。 7.7.意义：意义：废水中通常含有农作物需要的各种废水中通常含有农作物需要的各种营养成分营养成分。对我国。对我国一些城市污水的测定结果表明，污水中含一些城市污水的测定结

44、果表明，污水中含T-NT-N约为约为303090mg90mgL L，NHNH3 3-N-N约为约为202050mg50mgL L，P P约为约为3 34mg4mgL L，K K约为约为5 540mg40mgL L。上述养分经一级或二级处服后只有少最被除去，而大部分随出上述养分经一级或二级处服后只有少最被除去，而大部分随出水排出。利用废水灌溉，不仅解决了农牧林业对水、肥两大要水排出。利用废水灌溉，不仅解决了农牧林业对水、肥两大要素的需求，并通过其中的腐植质提高土壤肥素的需求，并通过其中的腐植质提高土壤肥 力和地温，获得十力和地温，获得十分显著的增产效果，而且能除去人工生化处理难以除去的分显著的增

45、产效果，而且能除去人工生化处理难以除去的N N、P P营养物和难生化降解有机物，进一步降低营养物和难生化降解有机物，进一步降低BODBOD5 5、CODCOD、SSSS和病原和病原菌，使废水资源得到再生。菌，使废水资源得到再生。8.8.净化过程：净化过程：土壤对废水的净化，是一个受多种复杂因素作用土壤对废水的净化，是一个受多种复杂因素作用的综合过程。的综合过程。它包含了它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、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、微生物对有机物的降解化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过等过程。污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化

46、过程。程。污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化过程。9.9.净化机理：净化机理：机理可归结为以下几个方面：机理可归结为以下几个方面：(1)(1)物理过滤物理过滤 废水废水流经土壤时，悬浮物被表层土壤团粒间的流经土壤时，悬浮物被表层土壤团粒间的孔隙过滤截留孔隙过滤截留。(2)(2)物物理和化学吸附理和化学吸附 土壤中的粘土矿物颗粒能吸附水中的中性分子，土壤中的粘土矿物颗粒能吸附水中的中性分子，废水中的各种离子则因废水中的各种离子则因 离子交换作用被离子交换作用被置换吸附置换吸附并固定在矿物并固定在矿物晶格中。晶格中。(3)(3)络合反应和化学沉淀络合反应和化学沉淀 废水中的金属离子能作为中废

47、水中的金属离子能作为中心离子与土壤中的某些组分生成心离子与土壤中的某些组分生成络合物和整合物络合物和整合物，或生成硫化，或生成硫化物、氨氧化物以及磷酸盐、碳酸盐等而被物、氨氧化物以及磷酸盐、碳酸盐等而被沉积于土壤中沉积于土壤中。(4)(4)微微生物的氧化分解生物的氧化分解 土壤中种类繁多的大量微生物，能与被裁留、土壤中种类繁多的大量微生物，能与被裁留、吸附的活染物一起形成吸附的活染物一起形成生物膜，生物膜，对有机物有很强的对有机物有很强的降解转化能降解转化能力力；在土壤表层，通风条件好，有机物浓度高，生物氧化作用；在土壤表层，通风条件好，有机物浓度高，生物氧化作用尤为强烈，属于尤为强烈，属于好

48、氧生物处理带好氧生物处理带，其深度大体在，其深度大体在0.20.20.3m0.3m；好；好气带以下，依次分布着气带以下，依次分布着兼性和厌氧生物处理带兼性和厌氧生物处理带。在用废水进行。在用废水进行水田淄溉时，废水中的可沉悬浮物沉于水底，靠兼性和厌氧土水田淄溉时，废水中的可沉悬浮物沉于水底，靠兼性和厌氧土壤微生物进行分解。壤微生物进行分解。肢体和溶解性有机物分散于水中，靠主要肢体和溶解性有机物分散于水中，靠主要由藻类供氧的好氧微生物转化为无机物，然后被农作物吸收。由藻类供氧的好氧微生物转化为无机物，然后被农作物吸收。此外，在接近出水的农田中，浮游生物得到繁殖，参与了对废此外，在接近出水的农田中

49、，浮游生物得到繁殖，参与了对废水的转化，使出水进一步澄清。水的转化，使出水进一步澄清。10.10.去除对象：去除对象：1 1）BODBOD的去除：的去除：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、截留在土壤颗粒空隙间的悬浮有机物和溶解有机物进行生物降解，并土壤颗粒空隙间的悬浮有机物和溶解有机物进行生物降解，并合成微生物新细胞。合成微生物新细胞。2 2）氮和磷的去除：）氮和磷的去除：氮主要是通过植物吸收氮主要是通过植物吸收，微生物脱氮，微生物脱氮(

50、(氨氨化、硝化、反硝化化、硝化、反硝化) )，挥发、渗出，挥发、渗出( (氨在碱性条件下逸出、硝酸氨在碱性条件下逸出、硝酸盐的渗出盐的渗出) )等方式被去除。等方式被去除。磷主要是通过植物吸收磷主要是通过植物吸收，化学反应，化学反应和沉淀和沉淀( (与土壤中的钙、铝、铁等离子形成难溶的磷酸盐与土壤中的钙、铝、铁等离子形成难溶的磷酸盐) )，物，物理吸附和沉积理吸附和沉积( (土壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积土壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积) )，物，物理化学吸附理化学吸附( (离子交换、络合吸附离子交换、络合吸附) )等方式被去除。等方式被去除。3 3）悬浮物质的去除：）悬浮物质的去除

51、：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。间的孔隙截留、过滤去除的。4 4）病原体的去除：）病原体的去除：污水经上壤过滤后，水中大部分的病菌和病污水经上壤过滤后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除串可达毒可被去除，去除串可达9292-97-97。5 5）重金属的去除：）重金属的去除：重金属的去除土要是通过物理化学吸附，化重金属的去除土要是通过物理化学吸附，化学反应与沉淀等途径被去除的。学反应与沉淀等途径被去除的。11.11.污水灌溉的水质要求：污水灌溉的水质要求： 污水灌溉意义重大，但必须谨慎从污水灌溉意义重大，但必须谨慎从事。其关键

52、在于正确地控制污水水质，使之将合作物正常生长、事。其关键在于正确地控制污水水质，使之将合作物正常生长、保护保护农田土壤和地下水源农田土壤和地下水源的要求。的要求。12.12.土地处理基本工艺土地处理基本工艺 ：（一）土地渗滤：（一）土地渗滤：土地渗滤是在人工调控下将废水投配于土地土地渗滤是在人工调控下将废水投配于土地上，通过土壤上，通过土壤- -植物系统的天然净化能力使废水得到净化和再生植物系统的天然净化能力使废水得到净化和再生的土地处理法。的土地处理法。现将其三种基本方法简介如下。现将其三种基本方法简介如下。慢速渗滤系统慢速渗滤系统A)A)范围：范围：慢速渗滤系统适用于渗水性良好的土壤、砂质

53、土壤及慢速渗滤系统适用于渗水性良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、气候润湿的地区。蒸发量小、气候润湿的地区。B)B)机理：机理：废水经喷灌或面灌后垂直向下缓慢渗滤，土地净化田废水经喷灌或面灌后垂直向下缓慢渗滤，土地净化田上种作物，这些作物可吸收污水中的水分和营养成分，通过土上种作物，这些作物可吸收污水中的水分和营养成分，通过土壤壤- -微生物微生物- -作物对污水进行净化，部分污水蒸发和渗滤作物对污水进行净化，部分污水蒸发和渗滤( (见图见图12-6)12-6)。C C）特点）特点：慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗滤速度慢，：慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗滤速度慢，故污水净化效率高，

54、出水水质优良。故污水净化效率高，出水水质优良。D)D)分类和因素：分类和因素：慢速渗滤系统有慢速渗滤系统有农业型和森林型农业型和森林型两种。其主要两种。其主要控制控制因素因素为：灌水率、灌水方作物选择和预处理等。为：灌水率、灌水方作物选择和预处理等。快速渗滤系统快速渗滤系统A.A.快速过滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理快速过滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再生方法。与再生方法。B.B.适用于渗透性非常良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质适用于渗透性非常良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。垆坶等。C.C.污水灌至快速溶滤田表面后很快下渗进入地下，并最终进入污水灌至快速溶滤田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。灌水与休灌反复循环进行，使滤