环境生物技术其他生物处理自然无机废水

第四

节

其

他

废

水

生

物

处

理

技

术一

、

自

然

条

件

下

的

生

物

处

理1.

氧

化

塘

法2.

土

地

处

理

系

统3.

湿

地

处

理

系

统二

、

无

机

废

水

的

生

物

处

理2020/8/19一

、

自

然

条

件

下

的

生

物

处

理(

一

)

稳

定

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，是一种利用天然净化能力处理

污水的生物处理设施

。2020/8/19生

物

塘2020/8/191、

稳

定

塘

的

类

型水生植物塘生

态

塘完全储存塘按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分塘塘塘塘好

养

厌

曝氧

性

氧

气2020/8/19常见其

它(

1

)

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

。

它

的

水

深

较

浅

，

一

般

在0.3～0.5m,

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

氧

状

态

。2020/8/19基

本

工

作

原

理202(2)

兼

性

塘兼性塘的深度较大，1

.

0

-

2

.

5m

。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

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

。

水

力

停

留

时

间(HRT)5-30d。2020/8/19长

·好氧

层

将S好氧分解

有机物+C可学兼

性

层

营厌氧层

有

机

物

产酸发酵甲烷发酵20

共2古

菜

类

细

胞O₂+

新细胞CO₂

,CH₄.NH₃兼

性

塘

的

基

本

工

作

原

理光

合

作

用

CO₂+H₂O(3)

厌

氧

塘厌

氧

塘

的

塘

深

在

2

.

5

-

5m,

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(20-50d)。厌

氧

塘

对

有

机

污

染

物的降

解

，

是由

两

类

厌

氧菌

通

过

产

酸

发

酵

和甲

烷

发

酵

两阶

段

完

成的O2020/8/19厌

氧

塘

的

设

计

运

行

，

必

须

以

甲

烷

发

酵

阶

段的

要

求

作

为

控

制

条

件

，

控

制

有

机

污

染

物的投

配

率

，

以

保

持

产

酸

菌

与

甲

烷

菌

之

间的

动

态平衡。控制有机酸浓度3000mg/L以下，

pH值为6.5-7.5,进水的BOD5:N:P=100:2.5:1,

500mg/L硫

酸

盐

浓

度

应小

于2020/8/19厌

氧

塘

的

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

防

止

臭

氧

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O厌

氧

塘

宜

用

于

处

理

高

浓

度

有

机

废

水

，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

水

等

。

也

可

用

于

处

理

城

镇

污

水

。(预处理)(4)

曝

气

塘曝气塘深2-5m,为了强化塘面大气复氧作用，可在

氧

化

塘

上

设

置

机

械

曝

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

。

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

性

塘

来

改

善

最

终

出

水

水

质

，

或

需

后

续

沉

淀

分

离

生

物

固

体

。2020/8/19(

5

)

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

水

有

机

污

染

物

浓

度

很

低

，

一

般BOD5≤30mg/L。

常作为塘系统的最后一级，接纳

兼

性

塘

或

曝

气

塘

出

水

，

或

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

水的水质要求

。2020/8/19(6)

储存

塘·废

水

储

存

不

外

排

，

仅

靠

蒸

发

减

少

水

量

。(7)

水

生

植

物

塘·种

植

水

生

维

管

束

植

物

或

高

等

水

生

植

物。2020/8/192

、

稳

定

塘

的

优

缺

点

及

趋

势(1)优点·

基

建

投

资

低

：

旧

河

道

、

沼

泽

地

、

谷

地

可

利

用

作为

稳

定

塘

，

稳

定

塘

系

统

基

建

投

资

低

。·

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，约为传统二级处理厂的1/3～1/5。·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

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20生物系统。(

2

)

缺

点·

占

地

面

积

大

，

没

有

空

闲

余

地

时

不

宜

采

用

。·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

塘

的

处

理

效

果

。·设

计

运

行

不

当

时

，

可

能

形

成

二

次

污

染

如

污

染

地

下水

、

产

生

臭

气

和

滋

生

蚊

蝇

等

，

不

建

设

在

居

住

区

附

近

。2020/8/19(

3

)

趋

势·

由

利

用

天

然

坑

塘

洼

地

稍

加

修

整

发

展

为

规

范

化

设

计

的

处

理

设

施

。·

由

传

统

塘

型

发

展

为

各

种

节

能

、

高

效

的

新

型

塘

及

其

组

合

系

统

。·

由单纯依靠自然净化发展为自然净化与人工强化

技

术

相

结

合

的

工

艺

形

式

、

采

用

了

曝

气

、

安

装

填

料

、

种

植

水

生

植

物

、

人

工

培

养

藻

。·

由

仅

有

净

化

功

能

的

废

水

处

理

设

施

发

展

为

具

有

多

功能能、综合利用的良性生态系统。2020/8/193、

稳

定

塘

系

统

的

工

艺

流

程2020/8/19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

质

。

常

用

设

备

为

格

栅

、

普

通

沉

砂

池

和

沉

淀

池

。

若

塘

前

有

提

升

泵

站

，

而

泵

站

的

格

栅

间

隙

小

于

2

0mm

时

，

塘

前

可

不

另

设

格

栅

。

原

污水中的悬浮固体浓度小于100mg/L时，可只设沉砂

池，

以

去除

砂

质

颗

粒。原

污

水中的

悬

浮

固

体浓度大于100mg/L时，需考虑设置沉淀池。设计方

法

与

传

统

污

水

二

级

处

理

方

法

相

同

。2020/8/19进水出水曝气塘沉淀塘4、

稳

定

糖

系

统

的

组

成

与

优

化出水

进水曝气塘

兼性塘进水厌氧塘2020/8/19兼性塘

好氧塘兼性塘

好氧塘好氧塘进水进水出水出水出水组

成

的

原

则

：分

级

越

多

，

处

理

效

果

越

好

。厌

氧

塘

在

前

，

兼

性

塘

与

好

氧

塘

在

后

。水

生

植

物

、

水

生

动

物

在

综

合

稳

定

塘

中

合

理

应

用

。2020/8/19稳

定

塘

的

除

藻

技

术水

生

植

物

覆

盖

表

面

，

阻

碍

光

照

，

藻

类

不能

进

行

正

常

的

光

合

作

用

。国

内

外

目

前

采

用

的

除

藻

技

术

有

自

然

沉

降

、混

凝

沉

降

、

气

浮

和

过

滤

技

术

。

在

稳

定

塘

的

最

后

一

个

塘

放

养

水

生

动

物

。2020/8/19我

国

稳

定

塘

发

展

概

况·

5

0

年代

末，

开

始

试

验

研究·

8

0

-

9

0

年代，迅

速

发

展·“

七

五

”

、

“

八

五

”

两

个

五

年

计

划

期

间

，国

家

均

将

城

市

污

水

稳

定

塘

处

理

技

术

列

为

国家

重

点

科

技

攻

关

项目2020/8/19-—一

、天

津

汉

沾

稳

定

塘1.

工

程

介

绍(

1

)

地

理

位

置

。

汉

沾

稳

定

塘

建

于

汉

洁

区

南

1

0km处

，

汉

沾

污

水

库

西

侧

荒

地

上

。

汉

沽

区

位

于

天

津

市

区

东

北

部

，

距

市

区

7

3km,地处京

山铁

路沿

线

，

东

邻

丰

南

县

，

西

接

塘

活

区

，

北

接

宁

河

县

，

南

邻

渤

海

。

中心地理

坐

标

为东

经117°

41～118°3′,北

纬3

9

7

'

～

3

9°19′

。(

2)气

象

条

件

。

汉

沾

区

年

平

均

气

温

1

1

.

9

℃

,

1

月

份

最

冷

，

月

平

均

气温一4

.

4

℃

,

7

月

份

最

热

，

月

平

均

气

温

2

6

.

2

℃

,

年

温

差

3

0

.

6

℃

,

极

端

最

高气

温

3

8

℃

,

极

端

最

低

气

温

—

1

9

.

3

℃

。汉

沽

区

受

季

风

环

境

支

配

，

风

向

季

节

转

换

明

显

，

冬

季

多

西

北

风

，夏

季

多

东

南

风

，

全

年

平

均

风

速

4

.

6m/s,4月

份

平

均

风

速

最

高

，

5

月

和1

月

次

之

，

历

年

最

大

风速

可

达

3

3m/s.平

均

年

降

水

量

4

6

2

.

3mm,年蒸

发

量

1

8

1

9

.

7mm,为

降

水

量

的

3

.

9

倍

.

每

年

元

籍

期

为

2

1

6d,

结

冰

期

在

1

2

月

初

至

3

月

初

，

历

时

1

0

0d。阳

光

较

充

足

，

日

照

率

为

6

8

.

4

%

,

年

平

均

日

照

时

数

为

3

1

0

0

.

2h,年总

辐

射量

为

1

3

5

.

9kcal/cm²。处理流程及设计参数工

艺

流

程

采

用

：污水

→

预处理塘

→

集水池

→

泵房

厌氧上

(两

级)

兼性塘

(六级

→

生态塘

出水有效容积(m³)153125277777

849600

5600000表面积(hm²)12

7

43～49

298BOID负

荷(kg/(hm²·d))停留时问(d)K

值

(d-1)单塘尺寸(m):数值预处理塘厌氧塘

兼性塘生态塘3661001.5～2.435～4017～12

0.02622750.065长

宽

深3503502.517510043～~62工8答子器$具。形江1:

3

其忍HH1s528分52名鉴4、于0分，0?孙4临2②得24票真立母装坚2小1

写乐壁多1喻突生。身

j33.GE8?232.201]140是i、17=理第定。习筮是…必五工

定总

3宗诈要蕊E5、喷脱

形

求

桐

蛇

糖

厌

筑

糖单糖2

藏§装把工J跟

，hg学

。

5C.2它之，生路SS.S?县。②毛

老多三成寡

，

北

教

(

n

g

L

)斑

菌

慧

个

J六愿

萄

额

(

个系

统

处

理

效

果32至。部3书7E。盘2951银电~每治、李

恶密学EF24529E岛尽.2总

零

表高落?2s#C537.224疑业。号器、空

省定专容

1.3×1j²?.80281,7×1EEf

2253总*35?

2二?.SQ7、常基了品1.

·x10311c2

4

.

每身

名名股领出密出县、后、丐其1652020/8/192志2.2×16名运。些字生

离彩、笔1<

D?*10Lfi3n35.R12.52859eL胶

州

市

氧

化

塘·在胶州湾沿海滩涂非耕地上修建氧化塘工程，

89

年

运

转

。·城

市

综

合

废

水

→

沉

砂

调

节

池

→

斜

板

沉

淀

池

→

厌

氧

塘

→

兼

性

塘

1

→

兼

性

塘

2

→

兼

性

塘

3

→

好

氧

塘

→

出水·

出

水

达

到

农

灌

水

质

。2020/8/19

、污水的土地处理·污

水

土

地

处

理

是

在

人

工

调

控

下

利

用

土

壤

—

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

。污

水

土

地

处

理

是

在

农

田

灌

溉

的

基

础

上

的

应

用

。2020/8/191、

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

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

过

程

。2020/8/19净

化

机

理废

水

流

过

土

壤

时

，

土

壤

将

废

水

中

处

于悬

浮

及

胶

体

状

态

的

物

质

截

留

下

来

，

在

土

壤

颗

粒

表

面

形

成

薄

膜

，

这

层

薄

膜

里

充

满

着

异

养

型

微

生

物

。

它

能

吸

附

废

水

中

的

有

机

物

(

包

括

溶

解

状

态

)

,

并

在

微

生

物

的

作

用

下

将

废

水

中

的

有

机

物

降

解

为

无

机

物

质

。2020/8/19BOD

的

去

除磷和氮的去除悬浮物质的去除重

金

属

的

去

除2020/8/19氮磷的去除·

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

量

、

铁

铝

氧

化

物

和植物对磷的吸收等因素的影响。·

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

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

的吸收能力，

以及土地处理系统等工艺因素的影响。2020/8/19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、

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。土

地

处

理

系

统

的

净

化

机

理悬浮物质的去除2020/8/19土

地

处

理

系

统

的

净

化

机

理重

金

属

的

去

除2020/8/192、

土

地

处

理

基

本

工

艺地下渗滤

处理系统快速渗滤

系统地表漫流

系统慢速渗滤

系

统土

地

处

理

基

本

工

艺慢速渗滤

系

统快速渗滤

系

统地表漫流

系

统地下渗滤

处理系统土地渗滤2020/8/19bC图1

2

-

7

快速渗滤系统示意a.

补给地下水；

b.由地下排水管收集处理水；c.由井群收集处理水(不饱和区)地下水污水灌入渗

滤发地表漫流系统适用于

透性的黏

或亚黏

也面最佳坡度为29

%

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。土

地

处

理

基

本

工

艺地表漫流

系

统地下渗滤

处理系统慢速渗滤

系

统快速渗滤

系

统污水草与植物地表漫流坡度：2%～8%渗滤图12-8

漫

流

系

统尾水收集蒸

发透

性

的

底

层通过过

L藉

毛

管

浸

润

和

壤

渗

透

作

用

史

污

水

向

四周扩散，

激附和生物降解作用等过程使污水得到净化地下渗滤系统适用于无法接入城市排水管网的小水量污水处理。

污水进入处理系统前需经化粪池或酸化池预处理。地

下

污

水

处

理

系

统

是

污水投配到距地面约0

.

5

m

深

于良

好渗土

地

处

理

基

本

工

艺快速渗滤

系

统慢速渗滤

系

统地下渗滤

处理系统地表漫流

系

统

、

人

工

湿

地

污

水

处

理

系

统·1

9

7

1

年

国

际

《

拉

姆

萨

尔

公

约

》

将

湿

地

定

义

为

：

沼

泽

地

、

湿

原

、

泥

炭

地

或

水

域

，

不

论

是

天

然

的

或

是

人工的；或是永久的或是暂时的；其水体或是静止

的

或

是

流

动

的

；

或

为

淡

水

，

半

咸

水

或

为

咸

水

，包括低潮时水深不超过6m的水域。●

国

际

上

常把

沼

泽和

海

涂称

为

湿

地

。·天

然

湿

地

的

生

态

系

统

具

有

珍

贵

性

和

脆

弱

性

，承

担

的负荷能力具有极大的局限性，

因此不可能大规

模地开发利用于废水处理。2020/8/19·

人工湿地是一种由人工建造和监督控制的，与沼泽地类似

的地面。湿地能净化污水，

是自然环境中自净能力很强的

区域之一。它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的

三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物

吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。·污水有控制地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物

的

湿

地

上

，

废

水

在

沿

一

定

方

向

流

行

过

程

中

，

在

耐

水

性

植

物

和

土

壤

共

同

作

用

下

得

以

净

化

。湿地处理可直接处理污水或深度处理。污水进入系统

前需预处理。2020/8/19人

工

湿

地

必

须

有

：·

严

格

的

控

制

，

既

建

立

良

好

生

境

又净化废水·

可

以

通

过

铺

砌

以

防

水

渗

出

系

统

；2020/8/19围

提

出

水h

1

m140

mb.

横剖

面

示

意图图

1

2

-

9

天

然

湿

地

系

统a.

纵剖

面

示意图进

水工湿地系统2020/8/19人工湿地2020/8/19第四节其他无

机

污

染

物

废

水的生

物处

理一

、

含

硫

废

水

的

生

物

处

理·硫

酸

盐

对

甲

烷

菌

产

生

抑

制

作

用

，

影

响

废

水

处

理

的

甲

烷

发

酵

。·

处

理

硫

酸

盐

废

水

利

用

硫

酸

还

原

菌

，

以

硫

酸

根

作

为

受

氢

体

进

行

无

氧

呼

吸

，

将

其

还

原

。·E值

要

求

-

1

6

0

—

-

2

0