第五章稳定塘和污水的土地处理

1、好氧塘内的生物种群主要有好氧塘内的生物种群主要有藻类、菌类、原生动物、后生动物、水蚤等微型动物。藻类、菌类、原生动物、后生动物、水蚤等微型动物。菌类菌类主要是生存在水深主要是生存在水深0.5m0.5m的上层，浓度为的上层，浓度为1 110108 85 510109 9个个/mL/mL，主要种属与活性污泥和生物膜相同。主要种属与活性污泥和生物膜相同。原生动物和后生动物原生动物和后生动物的种属数与个体数，均比活性污泥法和生物膜的种属数与个体数，均比活性污泥法和生物膜法少。法少。藻类藻类的种类和数量与塘的负荷有关，它可以反应塘的运行状况和处的种类和数量与塘的负荷有关，它可以反应塘的运行状况和处理效果

2、。理效果。(3)好氧塘内的生物种群2.2 兼性塘兼性塘 -(2)兼性塘的设计兼性塘的设计 兼性塘一般不少于三座，多采用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串联，其中第一塘的面积约占兼性塘总面积的总面积的30%60%，单塘面积应小，单塘面积应小于于4ha，以避免布水不均匀或波浪较，以避免布水不均匀或波浪较大等问题。大等问题。 曝气塘出水的悬浮固体浓度较高，排放前需进行沉淀，沉淀的方法曝气塘出水的悬浮固体浓度较高，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。若曝气塘后设置兼性塘，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

3、兼性塘要在进一步处理其出水的同时起沉淀作用。则兼性塘要在进一步处理其出水的同时起沉淀作用。 曝气塘的水力停留时间为曝气塘的水力停留时间为3 310d10d，有效水深，有效水深2 26m6m。曝气塘一般不少。曝气塘一般不少于于3 3座，通常按串连方式运行。座，通常按串连方式运行。 完全混合曝气塘中曝气装置的强完全混合曝气塘中曝气装置的强度应能使塘内的全部固体呈悬浮状度应能使塘内的全部固体呈悬浮状态，并使塘水有足够的溶解氧供微态，并使塘水有足够的溶解氧供微生物分解有机污染物。生物分解有机污染物。 部分混合曝气塘不要求保持全部部分混合曝气塘不要求保持全部固体呈悬浮状态，部分固体沉淀并固体呈悬浮状态，

4、部分固体沉淀并进行厌氧消化。其塘内曝气机布置进行厌氧消化。其塘内曝气机布置较完全混合曝气塘稀疏。较完全混合曝气塘稀疏。完完 全全 混混 合合 曝曝 气气 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 气气 塘塘曝气塘的两种类型曝气塘的两种类型完完 全全 混混 合合 曝曝 气气 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 气气 塘塘2.4 厌氧塘厌氧塘 (2)厌氧塘的设计和应用厌氧塘的设计和应用 有机负荷的表示方法有三种：有机负荷的表示方法有三种： BOD5表面负荷表面负荷(kgBOD5/had) BOD5容积负荷容积负荷(kgBOD5/m3d) VSS容积负荷容积负荷(kgVSS/m3d) 好好 氧氧 塘塘兼兼 性

5、性 塘塘曝曝 气气 塘塘厌厌 氧氧 塘塘典型BOD典型BOD负荷负荷(g/m(g/m2.2.d)d)常用停留常用停留时间(d)时间(d)35355 5 30303 3 10102020 5050水深(m)水深(m)0.30.3 0.50.51.21.2 2.52.52 2 6 62.52.5 5 5BODBOD5 5去除去除率(%)率(%)8080 95955050 75755050 80805050 7070出水中藻出水中藻类浓度类浓度(mg/L)(mg/L)主要用途主要用途及优缺点及优缺点 处理其它生物处理其它生物处理的出水。水处理的出水。水溶性BOD溶性BOD5 5浓度浓度低，但藻类固体

6、低，但藻类固体含量高，因而用含量高，因而用途受到限制途受到限制处理城市原污水处理城市原污水及初级处理、生及初级处理、生物滤池、曝气塘物滤池、曝气塘或厌氧塘出水。或厌氧塘出水。运行管理方便，运行管理方便，适应能力强，是适应能力强，是氧化塘中最常用氧化塘中最常用的池型的池型 常接在兼性常接在兼性塘后，用于工塘后，用于工业废水的处理业废水的处理。易于操作维。易于操作维护，塘水混合护，塘水混合均匀，有机负均匀，有机负荷和去除率高荷和去除率高 用于高浓度有用于高浓度有机废水的初级处机废水的初级处理，后接好氧塘理，后接好氧塘可提高出水水质可提高出水水质。污泥量少，有。污泥量少，有机负荷高。但出机负荷高。但

7、出水水质差，并产水水质差，并产生臭气生臭气8.58.5 17172.22.2 6.76.78 8 32321616 80801001001010 50500 00 05 稳 定 塘 系 统 的 工 艺 流 程(1)稳定塘处理系统的组成稳定塘处理系统的组成预处理系统预处理系统稳定塘稳定塘后处理设施后处理设施(2)稳定塘的流程组合6 稳定塘的研究与发展稳定塘的研究与发展v50年代末，开始试验研究年代末，开始试验研究v80-90年代，迅速发展年代，迅速发展v“七五七五”、“八五八五”两个五年计划期间，国两个五年计划期间，国家家 均将城市污水稳定塘处理技术列为国家重均将城市污水稳定塘处理技术列为国家重

8、点科技攻关项目点科技攻关项目应用实例应用实例（3）工程概况）工程概况2、处理流程及设计参数、处理流程及设计参数 工艺流程采用：工艺流程采用： 污水污水 预处理塘预处理塘 集水池集水池 泵房泵房厌氧塘（两级）厌氧塘（两级） 兼性塘（六级）兼性塘（六级） 生态塘生态塘 出水出水汉沽稳定塘系统平面示意图汉沽稳定塘系统平面示意图主要设计参数主要设计参数系统处理效果系统处理效果 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氧型土壤中含有大量的种类繁多的异氧型微生物，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

9、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

10、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 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

11、。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、络和吸附）等方式被理化学吸附（离子交换、络和吸附）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

12、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

13、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 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

14、、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。 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

15、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 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

16、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原体的去除重金属的去除重金属的去除 重金属的去和主要是通过物理化学吸附，重金属的去和主要是通过物理化学吸附，化学反应与沉淀等途径

17、被去除的。重金属离子化学反应与沉淀等途径被去除的。重金属离子在土壤胶体表面进行阳离子交换而被置换、吸在土壤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；附，并生成难溶性化合物被固定于矿物晶格中；重金属于某些有机物生成可吸性鳌合物被固定重金属于某些有机物生成可吸性鳌合物被固定于矿物质晶格中；重金属离子于土壤的某些组于矿物质晶格中；重金属离子于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分进行化学反应，生成金属磷酸盐和有机重金属等沉积于土壤中。属等沉积于土壤中。 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

18、统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 慢速渗滤系统适用于渗水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、慢速渗滤系统适用于渗水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、气候润湿的地区。气候润湿的地区。 慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净化效率高，出水水质优良。化效率高，出水水质优良。 慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其主要控制因素为：灌水慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其主要控制因素为：灌水率、灌水方式、作物选择和预处理等。率、灌水方式、作物选择和预处理等。vBOD5去除率可达去除率可达95%以上；以

19、上；vCOD去除率可达去除率可达8590%以上；以上；v氮去除率可达氮去除率可达8090%以上；以上； 我国沈阳、昆明等地采用较多。我国沈阳、昆明等地采用较多。 快速渗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快速渗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。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。法。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。 污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。污水灌至快速滤渗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，使滤田表面土壤处于厌氧灌水与休灌反复循环进行

20、，使滤田表面土壤处于厌氧好氧交替运行状态，好氧交替运行状态，依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以净化。净化。 快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。进入快速渗滤快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。进入快速渗滤系统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。系统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。 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系统慢速渗滤慢速渗滤系统系统地下渗滤地下渗滤处理

21、系统处理系统 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土，地面最佳坡度为地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土，地面最佳坡度为2 28 8。废水以喷灌法或漫灌法有控制的在地面上均匀的漫流，流向设在坡脚的集水废水以喷灌法或漫灌法有控制的在地面上均匀的漫流，流向设在坡脚的集水渠，在流行过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种牧草或渠，在流行过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水体。其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水体。采用何种方法灌溉取决于土壤性质、作物类型、气象和地形。采用何种方法灌溉取决于土壤性质、作物类型、气象和地形。 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运行数据：vBOD去除率达去除率达90%左右，左右，v总氮去除率达总氮去除率达7080%vSS的去除率达的去除率达9095%v另一特点：可收获植物，牧草等。另一特点：可收获植物，牧草等。 土 地 处 理 基 本 工 艺 湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼