HqX污水的自然生物处ppt课件

1、第八章第八章 污水的自然生物处置污水的自然生物处置1概述n 稳定塘又名氧化塘或生物塘。稳定塘又名氧化塘或生物塘。n 稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程类似，稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程类似，是一种利用自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水是一种利用自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处置技术。生物处置技术。n 稳定塘多用于小型污水处置，可用作二级处置，也可用稳定塘多用于小型污水处置，可用作二级处置，也可用作三级处置。作三级处置。稳定塘的优点稳定塘的优点可以充分利用地形，工程简单，建立投资省可以充分利用地形，工程简单，建立投资省 可以实现污水资源化，使污水处置和利

2、用相结合可以实现污水资源化，使污水处置和利用相结合 污水处置能耗少，维护方便，本钱低廉污水处置能耗少，维护方便，本钱低廉稳定塘的缺陷稳定塘的缺陷 占地面积大，没有空闲的余地不宜采用占地面积大，没有空闲的余地不宜采用 污水净化效果受季节影响大污水净化效果受季节影响大 防渗处置不当，能够污染地下水防渗处置不当，能够污染地下水 易于分发臭气和繁殖蚊蝇，影响周边环境卫生易于分发臭气和繁殖蚊蝇，影响周边环境卫生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 塘塘深度处置塘深度处置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存塘常常见见其其他他

3、稳 定 塘 的 分 类2稳定塘净化机理Sunlight O2Wastewater Settling matter O2Algae and other aquatic plantH2O,CO2,NH3,PO43-Bacteria and fungalDuck and goose Fish Pelagic organismShrimp Spiral and shell Aerobic layer Facultative layer Anaerobic layer Organic substances Carboxylic acidEthanolAldehydeCH4+CO2+NH3+H2S+N2+

4、H2422272811131114NHOHCOHOHOHC216110263106224321381812216106OPNOHCHOHHPONOCO细菌藻类原生动物枝角类动物鱼类水生植物水禽鸭鹅有机碳污水细菌合成解体无机碳藻类解体分解代谢CO2光协作用呼吸作用堆积物CH4处置水沉淀沉淀分解分解不溶性有机碳有机氮氨氮硝酸盐氮氨化硝化污水挥发处置水反硝化藻类光合解体细菌合成解体合成合成解体合成N2固氮作用堆积物沉淀沉淀反硝化细菌吸收分解藻类溶解性无机磷有机磷不溶性无机磷有机磷污水吸收分解沉淀分解沉淀处置水3好氧塘 1 1高负荷好氧塘高负荷好氧塘 这类塘设置在处置系统的前部，水这类塘设置在处置系统

5、的前部，水力停留时间较短，有机负荷高，仅适于气候暖和、阳光充足力停留时间较短，有机负荷高，仅适于气候暖和、阳光充足的地方采用。的地方采用。 2 2普通好氧塘普通好氧塘 这类塘用于处置污水，起二级处置作用。这类塘用于处置污水，起二级处置作用。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。留时间较长。 3 3深度处置好氧塘深度处置好氧塘 深度处置好氧塘设置在塘处置系统深度处置好氧塘设置在塘处置系统的后部或二级处置系统之后，作为深度处置设备。特点是有的后部或二级处置系统之后，作为深度处置设备。特点是有机负荷较低，塘的水深较高负荷好

6、氧塘大，处置水质良好。机负荷较低，塘的水深较高负荷好氧塘大，处置水质良好。4兼性塘冬季平均气温BOD外表负荷kgBOD/hm2.d水力停留时间d1570-100710-1550-7020-70-1030-5040-20-10-020-30120-40-20-1010-20150-120-2010180-1505厌氧塘州名BOD容积负荷kgBOD/m3.d水力停留时间d佐治亚州0.048；0.24-0.24-0.3250.19-0.245-100.032-0.16100.19-0.243-50.24-伊利诺斯州爱阿华州蒙大拿州内布拉斯加州南达科他州0.4-1.65-30德克萨斯州纬度度30.4-

7、3537-42.540.6-43.545-4940-4343-4626-36.4估计去除率%60-806060-8070756050-1006曝气塘 曝气塘是在塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘。曝气塘是在塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘。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 曝气塘出水的悬浮固体浓度较高，排放前需进展沉曝气塘出水的悬浮固体浓度较高，排放前需进展沉淀，沉淀的方法可以用沉淀池，或在塘中分割出静水区淀，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。假设曝气塘后设置兼性塘，那么兼性塘要在用于沉淀。假设曝气塘后设置兼性塘，那么兼性塘要在

8、进一步处置其出水的同时起沉淀作用。进一步处置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。曝气塘普通不少于曝气塘普通不少于3 3座，通常按串连方式运转。座，通常按串连方式运转。 完全混合曝气塘中曝气安装的强完全混合曝气塘中曝气安装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坚持全部部分混合曝气塘不要求坚持全部固体呈悬浮形状，部分固体沉淀并固体呈悬浮形状，部分固体沉淀并进展厌氧消

9、化。其塘内曝气机布置进展厌氧消化。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。7深度处置塘4 BOD13kgBOD/104m2.d，HRT为12d，P去除率按60%思索。类型BOD外表负荷kgBOD/104m2.d水力停留时间dBOD去除率%深度m好氧塘兼性塘20-60100-1505-253-81-151.5-2.530-5540 稳定塘的流程组合依当地条件和处置要求不同而异，以以下图为几种典型的流程组合。稳定塘的流程组合WastewaterPretreatmentGrid Sand basinAnaerobic pondFacultative pondAeration po

10、nd Aquatic plant pond Fishing pond Feeding duck pond Aquatic crop pond Reed fieldFarm field irrigationRefill underground water常规塘型BOD外表负荷kg/104m2d有效水深m处理效率%进塘BOD浓度mg/LI区*II区*III区*厌氧塘200300400353070800兼性塘30505070701001.21.56080300好氧塘常规处理塘1020152520300.51.26080100深度处理塘1010100.50.64060100曝气塘部分曝气塘501001

11、00200200300356080300500完全曝气塘100200200300200400357090300500生物塘水生植物塘-502001003000.42.06080300深度处理塘-205030600.42.06980100废水养鱼塘2030304040501.52.5709050生态塘2030405050601.22.5709050各种稳定塘工艺设计参数工程建立规范规范分类汇编，2000注：I区、II区和III区分别是指年平均气温在8 oC以下、在816 oC以下和在16 oC以上的地域。1概述2净化机理 污水土地处置系统的净化机理非常复杂，它包污水土地处置系统的净化机理非常复杂

12、，它包含了物理过滤、物理吸附、物理化学吸附、化学反含了物理过滤、物理吸附、物理化学吸附、化学反响和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因响和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因此，污水在土地处置系统中的净化是一个综合净化此，污水在土地处置系统中的净化是一个综合净化过程。过程。 BOD BOD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微生物，它们能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、截留在土壤颗粒空隙间的悬浮有机物和溶解对被过滤、截留在土壤颗粒空隙间的悬浮有机物和溶解有机物进展生物降解，并合成微生物新细胞。有机物进展生

13、物降解，并合成微生物新细胞。 当污水处置的当污水处置的BODBOD负荷超越让土壤微生物分解负荷超越让土壤微生物分解BODBOD的生物氧化才干时，会引起厌氧形状或土壤堵塞。的生物氧化才干时，会引起厌氧形状或土壤堵塞。 在土地处置中，磷主要是经过植物吸收，化学反响和沉淀与在土地处置中，磷主要是经过植物吸收，化学反响和沉淀与土壤中的钙、铝、铁等离子构成难溶的磷酸盐、物理吸附和沉淀土壤中的钙、铝、铁等离子构成难溶的磷酸盐、物理吸附和沉淀土壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和堆积，物理化学吸附离土壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和堆积，物理化学吸附离子交换、络合吸附等方式被去除。其去除效果受土壤构造、阳离子交换、

14、络合吸附等方式被去除。其去除效果受土壤构造、阳离子交换容量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等要素的影响。子交换容量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等要素的影响。 氮主要是经过植物吸收，微生物脱氮氨化、硝化、反硝化，氮主要是经过植物吸收，微生物脱氮氨化、硝化、反硝化，挥发氨在碱性条件下逸出等方式被去除。其去除率受作物的类挥发氨在碱性条件下逸出等方式被去除。其去除率受作物的类型、生长期、对氮的吸收才干以及土地处置系统等工艺要素型、生长期、对氮的吸收才干以及土地处置系统等工艺要素 的影响。的影响。 污水中的悬浮物质是依托作物和土壤颗粒间的孔污水中的悬浮物质是依托作物和土壤颗粒间的孔隙截留、过滤去除的。土壤颗

15、粒的大小、颗粒间孔隙隙截留、过滤去除的。土壤颗粒的大小、颗粒间孔隙的外形、大小、分布和水流通道，以及悬浮物的性质、的外形、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浮物的截留过滤效果。假设大小和浓度等都影响对悬浮物的截留过滤效果。假设悬浮物的浓度太高、颗粒太大，会引起土壤堵塞。悬浮物的浓度太高、颗粒太大，会引起土壤堵塞。 污水经土壤处置后，水中大部分的病菌和病毒可被污水经土壤处置后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除率可达去除，去除率可达92929797。其去除率与选用的土地。其去除率与选用的土地处置系统工艺有关，其中地表漫流的去除率较低，但假处置系统工艺有关，其中地表漫

16、流的去除率较低，但假设有较长的漫流间隔设有较长的漫流间隔 和停留时间，也可以到达较高的去和停留时间，也可以到达较高的去除效率。除效率。 病原体主要经过过滤、吸附、干化、辐照、生物捕食病原体主要经过过滤、吸附、干化、辐照、生物捕食以及暴露在不利条件下等方式而被去除。以及暴露在不利条件下等方式而被去除。 重金属主要是经过物理化学吸附、化学反响与沉淀重金属主要是经过物理化学吸附、化学反响与沉淀等途径被去除的。重金属离子在土壤胶体外表进展阳离等途径被去除的。重金属离子在土壤胶体外表进展阳离子交换而被置换、吸附，并生成难溶性化合物被固定于子交换而被置换、吸附，并生成难溶性化合物被固定于矿物晶格中；重金属

17、与某些有机物生成可吸性鳌合物被矿物晶格中；重金属与某些有机物生成可吸性鳌合物被固定于矿物质晶格中；重金属离子与土壤的某些组分进固定于矿物质晶格中；重金属离子与土壤的某些组分进展化学反响，生成金属磷酸盐和有机重金属等堆积于土展化学反响，生成金属磷酸盐和有机重金属等堆积于土壤中。壤中。 3慢速渗滤系统渗滤灌入污水蒸发蒸腾蒸腾4快速渗滤系统地下水（井）(c)（井）（井）不饱和区(a)回收水渗滤(b)不饱和区蒸发渗滤渗滤地下排水管灌入污水 40个/100mL。5地表漫流处置系统6地下渗滤系统 湿地指陆地上年年或季节性积水水深2m以内，积水期4个月以上和过湿的土地与其生长、栖息的生物群落构成独特的生态系

18、统。 全世界约有湿地面积8.56亿公顷，其中加拿大面积最大，约有1.27亿公顷；其次是俄罗斯，约0.83亿公顷；中国居第三位，约有天然湿地和人工湿地0.63亿公顷。 湿地可分为天然湿地和人工湿地两大类。天然湿地主要包括沼泽、泥炭地、湿草甸、浅水湖泊、盐沼和海洋滩等；人工湿地包括沼泽化稻田、水库、水塘等。 湿地是地球上的主要生态系统之一，国际湿地组织制定的?世界自然资源维护纲领?中，将湿地与农业和林业并列为三大生态系统。 湿地与生长、栖息的生物种群，构成了独特的生态系统，这种生态系统具有极高的消费力，对开展畜牧业具有很大的潜能。科研调查阐明，每平方米湿地可年均消费2公斤左右的有机质，仅次于热带雨

19、林的消费力。Reed grass 芦苇芦苇绿叶荻绿叶荻Bamboo 富贵竹富贵竹花叶荻花叶荻Cannaceac 美人蕉美人蕉Sedge family 纸莎草纸莎草Water onion 水葱水葱再力花再力花污水与植物作用污水与植物作用投配污水投配污水与土壤作用与土壤作用湿地出水湿地出水横孔布水管横孔布水管芦苇芦苇水面水面溢流出水溢流出水集水沟集水沟隔水层隔水层土壤层土壤层生物膜生物膜苇根苇根碎石碎石坡度坡度土壤层土壤层根系层根系层隔水层隔水层可调水位可调水位的集水管的集水管芦苇芦苇穿孔布水管穿孔布水管进水进水带孔布水管带孔布水管碎石碎石碎石碎石隔水层隔水层集水管集水管去出水管去出水管芦苇芦苇有机物去除机理Sunlight Photosynthesis O2+BiofilmOrganicsH2O+CO2总氮去除机理Air N2+N2ONH3Organic NNH4+NO3-NH4+NO3-NO2-Water Settling matter immobilizationassimilationvolatilizationdiffusionammonificationni