第五章穩(wěn)定塘和污水的土地處理

1、好氧塘內(nèi)的生物種群主要有好氧塘內(nèi)的生物種群主要有藻類、菌類、原生動物、后生動物、水蚤等微型動物。藻類、菌類、原生動物、后生動物、水蚤等微型動物。菌類菌類主要是生存在水深主要是生存在水深0.5m0.5m的上層，濃度為的上層，濃度為1 110108 85 510109 9個個/mL/mL，主要種屬與活性污泥和生物膜相同。主要種屬與活性污泥和生物膜相同。原生動物和后生動物原生動物和后生動物的種屬數(shù)與個體數(shù)，均比活性污泥法和生物膜的種屬數(shù)與個體數(shù)，均比活性污泥法和生物膜法少。法少。藻類藻類的種類和數(shù)量與塘的負荷有關(guān)，它可以反應(yīng)塘的運行狀況和處的種類和數(shù)量與塘的負荷有關(guān)，它可以反應(yīng)塘的運行狀況和處理效果

2、。理效果。(3)好氧塘內(nèi)的生物種群2.2 兼性塘兼性塘 -(2)兼性塘的設(shè)計兼性塘的設(shè)計 兼性塘一般不少于三座，多采用兼性塘一般不少于三座，多采用串聯(lián)，其中第一塘的面積約占兼性塘串聯(lián)，其中第一塘的面積約占兼性塘總面積的總面積的30%60%，單塘面積應(yīng)小，單塘面積應(yīng)小于于4ha，以避免布水不均勻或波浪較，以避免布水不均勻或波浪較大等問題。大等問題。 曝氣塘出水的懸浮固體濃度較高，排放前需進行沉淀，沉淀的方法曝氣塘出水的懸浮固體濃度較高，排放前需進行沉淀，沉淀的方法可以用沉淀池，或在塘中分割出靜水區(qū)用于沉淀。若曝氣塘后設(shè)置兼性塘，可以用沉淀池，或在塘中分割出靜水區(qū)用于沉淀。若曝氣塘后設(shè)置兼性塘，則

3、兼性塘要在進一步處理其出水的同時起沉淀作用。則兼性塘要在進一步處理其出水的同時起沉淀作用。 曝氣塘的水力停留時間為曝氣塘的水力停留時間為3 310d10d，有效水深，有效水深2 26m6m。曝氣塘一般不少。曝氣塘一般不少于于3 3座，通常按串連方式運行。座，通常按串連方式運行。 完全混合曝氣塘中曝氣裝置的強完全混合曝氣塘中曝氣裝置的強度應(yīng)能使塘內(nèi)的全部固體呈懸浮狀度應(yīng)能使塘內(nèi)的全部固體呈懸浮狀態(tài)，并使塘水有足夠的溶解氧供微態(tài)，并使塘水有足夠的溶解氧供微生物分解有機污染物。生物分解有機污染物。 部分混合曝氣塘不要求保持全部部分混合曝氣塘不要求保持全部固體呈懸浮狀態(tài)，部分固體沉淀并固體呈懸浮狀態(tài)，

4、部分固體沉淀并進行厭氧消化。其塘內(nèi)曝氣機布置進行厭氧消化。其塘內(nèi)曝氣機布置較完全混合曝氣塘稀疏。較完全混合曝氣塘稀疏。完完 全全 混混 合合 曝曝 氣氣 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 氣氣 塘塘曝氣塘的兩種類型曝氣塘的兩種類型完完 全全 混混 合合 曝曝 氣氣 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 氣氣 塘塘2.4 厭氧塘厭氧塘 (2)厭氧塘的設(shè)計和應(yīng)用厭氧塘的設(shè)計和應(yīng)用 有機負荷的表示方法有三種：有機負荷的表示方法有三種： BOD5表面負荷表面負荷(kgBOD5/had) BOD5容積負荷容積負荷(kgBOD5/m3d) VSS容積負荷容積負荷(kgVSS/m3d) 好好 氧氧 塘塘兼兼 性

5、性 塘塘曝曝 氣氣 塘塘厭厭 氧氧 塘塘典型BOD典型BOD負荷負荷(g/m(g/m2.2.d)d)常用停留常用停留時間(d)時間(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出水中藻出水中藻類濃度類濃度(mg/L)(mg/L)主要用途主要用途及優(yōu)缺點及優(yōu)缺點 處理其它生物處理其它生物處理的出水。水處理的出水。水溶性BOD溶性BOD5 5濃度濃度低，但藻類固體

6、低，但藻類固體含量高，因而用含量高，因而用途受到限制途受到限制處理城市原污水處理城市原污水及初級處理、生及初級處理、生物濾池、曝氣塘物濾池、曝氣塘或厭氧塘出水。或厭氧塘出水。運行管理方便，運行管理方便，適應(yīng)能力強，是適應(yīng)能力強，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，用于工業(yè)廢水的處理業(yè)廢水的處理。易于操作維。易于操作維護，塘水混合護，塘水混合均勻，有機負均勻，有機負荷和去除率高荷和去除率高 用于高濃度有用于高濃度有機廢水的初級處機廢水的初級處理，后接好氧塘理，后接好氧塘可提高出水水質(zhì)可提高出水水質(zhì)。污泥量少，有。污泥量少，有機負荷高。但出機負荷高。但

7、出水水質(zhì)差，并產(chǎn)水水質(zhì)差，并產(chǎn)生臭氣生臭氣8.58.5 17172.22.2 6.76.78 8 32321616 80801001001010 50500 00 05 穩(wěn) 定 塘 系 統(tǒng) 的 工 藝 流 程(1)穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的組成穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的組成預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)穩(wěn)定塘穩(wěn)定塘后處理設(shè)施后處理設(shè)施(2)穩(wěn)定塘的流程組合6 穩(wěn)定塘的研究與發(fā)展穩(wěn)定塘的研究與發(fā)展v50年代末，開始試驗研究年代末，開始試驗研究v80-90年代，迅速發(fā)展年代，迅速發(fā)展v“七五七五”、“八五八五”兩個五年計劃期間，國兩個五年計劃期間，國家家 均將城市污水穩(wěn)定塘處理技術(shù)列為國家重均將城市污水穩(wěn)定塘處理技術(shù)列為國家重

8、點科技攻關(guān)項目點科技攻關(guān)項目應(yīng)用實例應(yīng)用實例（3）工程概況）工程概況2、處理流程及設(shè)計參數(shù)、處理流程及設(shè)計參數(shù) 工藝流程采用：工藝流程采用： 污水污水 預(yù)處理塘預(yù)處理塘 集水池集水池 泵房泵房厭氧塘（兩級）厭氧塘（兩級） 兼性塘（六級）兼性塘（六級） 生態(tài)塘生態(tài)塘 出水出水漢沽穩(wěn)定塘系統(tǒng)平面示意圖漢沽穩(wěn)定塘系統(tǒng)平面示意圖主要設(shè)計參數(shù)主要設(shè)計參數(shù)系統(tǒng)處理效果系統(tǒng)處理效果 BODBOD大部分是在土壤表層土中去除的。大部分是在土壤表層土中去除的。 土壤中含有大量的種類繁多的異氧型土壤中含有大量的種類繁多的異氧型微生物，它們能對被過濾、截留在土壤顆微生物，它們能對被過濾、截留在土壤顆粒空隙間的懸浮有機

9、物和溶解有機物進行?？障堕g的懸浮有機物和溶解有機物進行生物降解，并合成微生物新細胞。生物降解，并合成微生物新細胞。 當污水處理的當污水處理的BODBOD負荷超過讓土壤微負荷超過讓土壤微生物分解生物分解BODBOD的生物氧化能力時，會引的生物氧化能力時，會引起厭氧狀態(tài)或土壤堵塞。起厭氧狀態(tài)或土壤堵塞。 污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合

10、凈化物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。過程。土地處理系統(tǒng)的凈化機理BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。過程

11、。土地處理系統(tǒng)的凈化機理BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除在土地處理中，磷主要是通過植物吸收，在土地處理中，磷主要是通過植物吸收，化學反應(yīng)和沉淀（與土壤中的鈣、鋁、鐵等離化學反應(yīng)和沉淀（與土壤中的鈣、鋁、鐵等離子形成難溶的磷酸鹽）、物理吸附和沉淀（土子形成難溶的磷酸鹽）、物理吸附和沉淀（土壤中的黏土礦物對磷酸鹽的吸附和沉積），物壤中的黏土礦物對磷酸鹽的吸附和沉積），物理化學吸附（離子交換、絡(luò)和吸附）等方式被理化學吸附（離子交換、絡(luò)和吸附）等方式被去除。其去除效果受土壤結(jié)構(gòu)、陽離子交換容去除。其去除效果受土

12、壤結(jié)構(gòu)、陽離子交換容量、鐵鋁氧化物和植物對磷的吸收等因素的影量、鐵鋁氧化物和植物對磷的吸收等因素的影響。響。氮主要是通過植物吸收，微生物脫氮（氨氮主要是通過植物吸收，微生物脫氮（氨化、硝化、反硝化），揮發(fā)、滲出（氨在堿性化、硝化、反硝化），揮發(fā)、滲出（氨在堿性條件下逸出、硝酸鹽的滲出）等方式被去除。條件下逸出、硝酸鹽的滲出）等方式被去除。其去除率受作物的類型、生長期、對氮的吸收其去除率受作物的類型、生長期、對氮的吸收能力，以及土地處理系統(tǒng)等工藝因素能力，以及土地處理系統(tǒng)等工藝因素 的影響。的影響。 污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它

13、包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。過程。土地處理系統(tǒng)的凈化機理BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 污水中的懸浮物質(zhì)是依靠作物和土壤顆粒污水中的懸浮物質(zhì)是依靠作物和土壤顆粒間的孔隙截留、過濾去除的。土壤顆粒的大小、間的孔隙截留、過濾去除的。土壤顆粒的大小、顆粒間孔隙的形狀

14、、大小、分布和水流通道，顆粒間孔隙的形狀、大小、分布和水流通道，以及懸浮物的性質(zhì)、大小和濃度等都影響對懸以及懸浮物的性質(zhì)、大小和濃度等都影響對懸浮物的截留過濾效果。若懸浮物的濃度太高、浮物的截留過濾效果。若懸浮物的濃度太高、顆粒太大會引起土壤堵塞。顆粒太大會引起土壤堵塞。 污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化物的降解等過程。因此，污

15、水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。過程。土地處理系統(tǒng)的凈化機理BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 污水經(jīng)土壤處理后，水中大部分的病菌和污水經(jīng)土壤處理后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除率可達病毒可被去除，去除率可達92929797。其去。其去除率與選用的土地處理系統(tǒng)工藝有關(guān)，其中地除率與選用的土地處理系統(tǒng)工藝有關(guān)，其中地表漫流的去除率較低，但若有較長的漫流距離表漫流的去除率較低，但若有較長的漫流距離和停留時間，也可以達到較高的去除效率。和停留時間，也可以達到較高的去除效率。 污水土地處理系統(tǒng)

16、的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理污水土地處理系統(tǒng)的凈化機理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反應(yīng)和化學沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。過程。土地處理系統(tǒng)的凈化機理BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 重金屬的去和主要是通過物理化學吸附，重金屬的去和主要是通過物理化學吸附，化學反應(yīng)與沉淀等途徑

17、被去除的。重金屬離子化學反應(yīng)與沉淀等途徑被去除的。重金屬離子在土壤膠體表面進行陽離子交換而被置換、吸在土壤膠體表面進行陽離子交換而被置換、吸附，并生成難溶性化合物被固定于礦物晶格中；附，并生成難溶性化合物被固定于礦物晶格中；重金屬于某些有機物生成可吸性鰲合物被固定重金屬于某些有機物生成可吸性鰲合物被固定于礦物質(zhì)晶格中；重金屬離子于土壤的某些組于礦物質(zhì)晶格中；重金屬離子于土壤的某些組分進行化學反應(yīng)，生成金屬磷酸鹽和有機重金分進行化學反應(yīng)，生成金屬磷酸鹽和有機重金屬等沉積于土壤中。屬等沉積于土壤中。 土 地 處 理 基 本 工 藝 地表漫流地表漫流系統(tǒng)系統(tǒng)快速滲濾快速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)濕地處理濕地處理系

18、統(tǒng)系統(tǒng)慢速滲濾慢速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾處理系統(tǒng)處理系統(tǒng) 慢速滲濾系統(tǒng)適用于滲水性能良好的土壤、砂質(zhì)土壤及蒸發(fā)量小、慢速滲濾系統(tǒng)適用于滲水性能良好的土壤、砂質(zhì)土壤及蒸發(fā)量小、氣候潤濕的地區(qū)。氣候潤濕的地區(qū)。 慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負荷一般較低，滲流速度慢，故污水凈慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負荷一般較低，滲流速度慢，故污水凈化效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良。化效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良。 慢速滲濾系統(tǒng)有農(nóng)業(yè)型和森林型兩種。其主要控制因素為：灌水慢速滲濾系統(tǒng)有農(nóng)業(yè)型和森林型兩種。其主要控制因素為：灌水率、灌水方式、作物選擇和預(yù)處理等。率、灌水方式、作物選擇和預(yù)處理等。vBOD5去除率可達去除率可達95%以上；以

19、上；vCOD去除率可達去除率可達8590%以上；以上；v氮去除率可達氮去除率可達8090%以上；以上； 我國沈陽、昆明等地采用較多。我國沈陽、昆明等地采用較多。 快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟的污水處理與再生方快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟的污水處理與再生方法。適用于滲透性能良好的土壤，如砂土、礫石性砂土、砂質(zhì)壚坶等。法。適用于滲透性能良好的土壤，如砂土、礫石性砂土、砂質(zhì)壚坶等。 污水灌至快速濾滲田表面后很快下滲進入地下，并最終進入地下水層。污水灌至快速濾滲田表面后很快下滲進入地下，并最終進入地下水層。灌水與休灌反復(fù)循環(huán)進行，使濾田表面土壤處于厭氧灌水與休灌反復(fù)循環(huán)進行

20、，使濾田表面土壤處于厭氧好氧交替運行狀態(tài)，好氧交替運行狀態(tài)，依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機物進行分解，使污水得以依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機物進行分解，使污水得以凈化。凈化。 快速滲濾法的主要目的是補給地下水和廢水再生回用。進入快速滲濾快速滲濾法的主要目的是補給地下水和廢水再生回用。進入快速滲濾系統(tǒng)的污水應(yīng)進行適當預(yù)處理，以保證有較大的滲濾速率和硝化速率。系統(tǒng)的污水應(yīng)進行適當預(yù)處理，以保證有較大的滲濾速率和硝化速率。 土 地 處 理 基 本 工 藝 地表漫流地表漫流系統(tǒng)系統(tǒng)快速滲濾快速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)濕地處理濕地處理系統(tǒng)系統(tǒng)慢速滲濾慢速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾處理

21、系統(tǒng)處理系統(tǒng) 土 地 處 理 基 本 工 藝 地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面最佳坡度為地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面最佳坡度為2 28 8。廢水以噴灌法或漫灌法有控制的在地面上均勻的漫流，流向設(shè)在坡腳的集水廢水以噴灌法或漫灌法有控制的在地面上均勻的漫流，流向設(shè)在坡腳的集水渠，在流行過程中少量廢水被植物攝取、蒸發(fā)和滲入地下。地面上種牧草或渠，在流行過程中少量廢水被植物攝取、蒸發(fā)和滲入地下。地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水體。其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水體。采用何種方法灌溉取決于土壤性質(zhì)、作物類型、氣象和地形。采用何種方法灌溉取決于土壤性質(zhì)、作物類型、氣象和地形。 地表漫流地表漫流系統(tǒng)系統(tǒng)快速滲濾快速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)濕地處理濕地處理系統(tǒng)系統(tǒng)慢速滲濾慢速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾處理系統(tǒng)處理系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)：vBOD去除率達去除率達90%左右，左右，v總氮去除率達總氮去除率達7080%vSS的去除率達的去除率達9095%v另一特點：可收獲植物，牧草等。另一特點：可收獲植物，牧草等。 土 地 處 理 基 本 工 藝 濕地處理系統(tǒng)是一種利用低洼濕地和沼