某造纸集团氧化塘污水处理设计方案

1 陕西兴包企业集团有限责任公司污水处理厂 技改扩建技术方案 1 任务的由来任务的由来 根据 制浆造纸工业水污染物排放标准 GB3544 2008 中的要求 自 2009 年 5 月 1 日起至 2011 年 6 月 30 日现有制浆造纸企业执行表 1 1 规定 的水污染物排放限值 自 2011 年 7 月 1 日起现有制浆造纸企业执行表 1 2 规定 的水污染物排放限值 根据咸阳市环境监测站监测资料显示 目前兴包集团污 水处理站出水能够满足表 1 1 中的排放限值 但是 2011 年 7 月 1 日起执行表 1 2 规定的新标准以后 该污水处理站出水将不能满足表 1 2 中排放限值 主 要是 COD 及 SS 两项排放指标会出现超标现象 目前 这两项排放指标平均值分 别为 105mg L 及 30mg L 故必须对兴包集团的污水处理站进行技改 通过对现 有的污水处理工艺进行技术改造 使得出水达到表 1 2 中相关排放限值的要求 具体的执行标准如下 表表 1 1 现有企业水污染物排放限值现有企业水污染物排放限值 制浆和造纸联合生产企业企业生产类型制浆 企业 废纸制浆和 造纸企业 其他制浆和 造纸企业 造纸 企业 污染物排放监控位置 1 pH 值6 96 96 6 9 96 9企业废水总排放口 2 色度 稀释倍数 8050505050 企业废水总排放口 3 悬浮物 mg L 7050505050 企业废水总排放口 4 五日生化需氧量 BOD5 mg L 5030303030 企业废水总排放口 5 化学需氧量 CODCr mg L 200120150150100 企业废水总排放口 6 氨氮 mg L 1510101010 企业废水总排放口 7 总氮 mg L 1815151515 企业废水总排放口 8 总磷 mg L 1 01 01 01 01 0 企业废水总排放口 排 放 限 值 9 可吸附有机卤素 AOX mg L 1515151515 车间或生产设施废水排 放口 单位产品基准排水量 吨 吨 浆 8020606020 排水量计量位置与污染 物排放监控位置一致 说明 1 可吸附有机卤素 AOX 指标适用于采用含氯漂白工艺的情况 2 2 纸浆量以绝干浆计 3 核定制浆和造纸联合生产企业单位产品实际排水量 以企业纸浆产量与外购商品浆数量的总和为依据 4 企业漂白非木浆产量占企业纸浆总用量的比重大于 60 的 单位产品基准排水量为 80 吨 吨 浆 表表 1 2 新建企业水污染物排放限值新建企业水污染物排放限值 企业生产类型制浆企业制浆和造纸联合 生产企业 造纸企业污染物排放监控位置 1 pH 值6 96 6 9 96 9企业废水总排放口 2 色度 稀释倍数 50505050 企业废水总排放口 3 悬浮物 mg L 50303030 企业废水总排放口 4 五日生化需氧量 BOD5 mg L 20202020 企业废水总排放口 5 化学需氧量 CODCr mg L 100909080 企业废水总排放口 6 氨氮 mg L 128 88 企业废水总排放口 7 总氮 mg L 15121212 企业废水总排放口 8 总磷 mg L 0 80 80 80 8 企业废水总排放口 9 可吸附有机卤素 AOX mg L 12121212 车间或生产设施废水排 放口 排 放 限 值 10 二噁英 pgTEQ L 30303030 车间或生产设施废水排 放口 单位产品基准排水量 吨 吨 浆 50404020 排水量计量位置与污染物 排放监控位置一致 说明 1 可吸附有机卤素 AOX 和二噁英指标适用于采用含氯漂白工艺的情况 2 纸浆量以绝干浆计 3 核定制浆和造纸联合生产企业单位产品实际排水量 以企业纸浆产量与外购商品浆数量的总和为依据 4 企业自产废纸浆量占企业纸浆总用量的比重大于80 的 单位产品基准排水量为20 吨 吨 浆 5 企业漂白非木浆产量占企业纸浆总用量的比重大于 60 的 单位产品基准排水量为 60 吨 吨 浆 目前兴包集团污水处理站污水处理能力为 40000m3 d 采用厌氧 好氧生化 处理工艺 其中厌氧部分采用 ABR 工艺 好氧部分采用生物接触氧化法 3 2 方案初步论证方案初步论证 方案 1 采用氧化塘工艺对总排口出水进行自然净化处理 使 COD 及 SS 排放浓度能够进一步降低 符合表 1 2 的要求 方案 2 在调节池后面增加水解酸化池 提高后续处理单元的容积负荷 提高去除效率 保证出水水质达标 2 1 氧化塘工艺 根据污水处理工艺手册 在有条件的地区 可利用荒地 闲地等可利用的 条件 采用各种类型的土地处理和稳定塘 氧化塘 等自然净化技术 城市污 水二级处理出水不能满足水环境要求时 在条件许可的情况下 可采用土地处 理系统和稳定塘等自然净化技术进一步处理 采用土地处理技术 应严格防止 地下水污染 2 1 1 稳定塘污水处理技术的种类和功能稳定塘污水处理技术的种类和功能 稳定塘又称氧化塘 是一种天然的或经过一定人工修整的有机废水处理池 塘 按照占优势的微生物种属和相应的生化反应 可分为好氧塘 兼性塘 曝 气塘和厌氧塘四种类型 一 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 至 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 全部塘水都呈好氧状态 按照有机负荷的高低 好氧塘可分为高速率好氧塘 低速率好氧塘和深度 处理塘 高速率好氧塘用于气候温暖 光照充足的地区处理可生化性好的工业 废水 可取得 BOD 去除率高 占地面积少的效果 并副产藻类饲料 低速率好 氧塘是通过控制塘深来减小负荷 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 精制塘 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 二 兼性塘 4 兼性塘的水深一般在 1 5 至 2m 塘内好氧和厌氧生化反应兼而有之 在 上部水层中 白天藻类光合作用旺盛 塘水维持好氧状态 其净化极力和各项 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 溶解氧急剧下降至接近于零 在塘底 由可沉固体和藻 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 在好氧层和厌氧层之间 存在着 一个兼性层 兼性层是氧化塘中最常用的塘型 常用于处理城市一级沉淀或二级处理出 水 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塘使用 有的 也作为难生化降解有机废水的贮存塘和间歇排放塘 污水库 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 行生产的季节性食品工业废水 三 曝气塘 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 四 厌氧塘 厌氧塘的水深一般在 2 5m 以上 最深可达 4 至 5m 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 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 其表面积较小而深度较大 水在塘中停留 20 至 50d 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 以上四类氧化塘的主要性能分别列于下表 5 表表 2 1 四类氧化塘的主要性能一览表四类氧化塘的主要性能一览表 塘型好氧塘兼性塘曝气塘厌氧塘 典型 BOD 负荷 kgBOD5 104m2 d 8 5 172 2 6 78 3216 80 常用停留时间 d 3 55 303 1020 50 水深 m 0 3 0 55 303 1020 50 去除率 80 9550 7550 8050 70 出水中藻类浓度 mg L 10010 5000 主要用途及优缺点 一般用于处理 其他生物处理 的出水 出水 中水溶性浓度 低 但藻类固 体受到限制 常用于处理城 市原污水及初 级处理 生物 滤池 爆气塘 或厌氧出水 运行管理方便 对水量 水质 变化的适应能 力强 是氧化 塘中最常用的 池型 常接在兼性塘 后 用于工业 废水处理 易 于操作维护 塘水混合均匀 有机负荷和去 除率较高 用于高浓度有 机废水的初级 处理 后接好 氧塘可提高出 水水质 污泥 量少 有机负 荷高 但出水 质差 并产生 臭气 注 表中各项性能均受控于阳光辐射值 温度 养料及毒物等多种因素 因此 其具 体数值也因纬度高低 气象条件和水质状况的不同而异 2 1 2 稳定塘的设计与规划原则稳定塘的设计与规划原则 1 塘址选择 稳定塘占地较多 应尽可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 500 至 1000 米以上 并位于其主导风下风向 当用 于处理城镇污水时 应结合设计规划统一考虑污灌 污养和水的综合利用问题 以求经济 环境 社会效益的统一 2 塘型及其组合 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 在光照充足没有持续冰封期的地区 可选用好氧塘 而在处理高浓度有 6 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 应根据原 水性质及处理水的用途和要求 宜采用多塘组合系统 3 水力条件 水力条件主要指废水在塘内的流动特征 如塘内存在沟流 短流和返混 将使废水在塘内混合传质过程受到影响 有机物的去除率将下降 我国目前推 荐的水力条件是 1 塘的个数不少于 3 个 串联运行 2 塘形如为矩形 长宽比应大于 3 每个塘的面积以 5000 为度 3 进口距塘底 0 5m 以多点进水为佳 出口应尽可能远离进口 4 尽量设置导流墙 横向导流长度为塘宽的 0 8 倍 纵向导流墙长度为塘长 的 0 7 倍 5 沿塘长每隔一定距离设置一条横向污泥沟 沟上方设障板 障板伸入水 中约 0 9m 水面以上部分不大于 0 15 米 6 塘堤的最大和最小坡度分别为 3 1 和 6 1 2 1 3 稳定塘的塘体及其附属设施稳定塘的塘体及其附属设施 2 1 3 1 稳定塘的塘体设计要点稳定塘的塘体设计要点 1 塘体位置及设计 1 稳定塘位置应设在居民区下风向 200m 以外 2 塘体一般设为矩形 拐角处应作成圆角 3 塘体的设计应考虑抗冲击和抗破坏 4 若采用多级稳定塘系统 则各级稳定塘之间应考虑超越设置 2 堤顶宽度及坡度 堤顶宽度最小为 1 8 2 4m 一般不小于 3m 堤岸的外坡度为 1 3 5 堤岸的内坡度为 1 2 3 3 塘底要求 1 应充分夯实 并且尽可能平整 塘底的竣工高差不得超过 0 5m 2 曝气塘表曝机的正下方塘体必须用混凝土加固 3 必须采取防渗措施 7 2 2 3 2 稳定塘的附属设施稳定塘的附属设施 1 进出水口 1 进水口的设计原则是 尽量避免在塘内产生短流 沟流 反混和死区 使塘内水流状态尽可能接近推流 以增加进水在塘内的平均停留时间 一般的 矩形塘 进水口宜设置在 1 3 池长处 在少数情况下 稳定塘采用方形或圆形 进水口宜设置在接近中心处 2 出水口的布置原则是 应考虑能适应塘内不同水深的变化要求 宜在不 同高度的断面上 设置可调节的出流孔口或堰板 在稳定塘出口前 应设置浮 渣挡板 但是在深度处理塘前 不应设置挡板 以免截留藻类 3 对于多级稳定塘 在各级稳定塘的每个进出口均应设置单独的闸门 4 进出口宜采取多点进水多点出水 尽量使塘的横断面上配水均匀 5 进口和出口之间的直线距离应该尽可能大 通常采用对角线布置 6 进出口至少应距塘面 0 3m 厌氧塘进水应接近底部的污泥层 7 进口至出口的方向应避开当地常年主导风向 以防止臭气污染 2 曝气塘的充氧设施 1 如果曝气塘的进水高程与塘的水面高程有一定的高差 则可考虑利用此 高差进行跌水充氧 若高差较大 应建造多级跌水 2 曝气塘的人工充氧设备与其他好氧工艺相同 比如在活性污泥法和氧化 沟工艺中广泛采用的鼓风曝气机 表面曝气机 水平轴转刷曝气机等 均可用 于曝气塘的充氧 2 1 4 稳定塘处理工艺的优缺点稳定塘处理工艺的优缺点 2 1 4 1 优点优点 1 能充分利用地形 结构简单 建设费用低 采用污水处理稳定塘系统 可以利用荒废的河道 沼泽地 峡谷 废弃的水库等地段建设结构简单 大都 以土石结构为主 在建设土地具有施工周期短 易于施工和基建费低等优点 污水处理与利用生态工程的基建投资约为相同规模常规污水处理厂的 1 3 1 2 8 2 可实现污水资源化和污水回收及再用 实现水循环 既节省了水资源 又获得了经济收益 稳定塘处理后的污水 可用于农业灌溉 也可在处理后的 污水中进行水生植物和水产的养殖 将污水中的有机物转化为水生作物 鱼 水禽等物质 提供给人们使用或其他用途 如果考虑综合利用的收入 可能到 达收支平衡 甚至有所盈余 3 处理能耗低 运行维护方便 成本低 风能是稳定塘的重要辅助能源 之一 经过适当的设计 可在稳定塘中实现风能的自然曝气充氧 从而达到节 省电能降低处理能耗的目的 此外 在稳定塘中无需复杂的机械设备和装置 这使稳定塘的运行更能稳定并保持良好的处理效果 而且其运行费用仅为常规 污水处理厂的 1 5 1 3 4 美化环境 形成生态景观 将净化后的污水引入人工湖中 用作景观 和游览的水源 由此形成的处理与利用生态系统不仅将成为有效的污水处理设 施 而且将成为现代化生态农业基地和游览的胜地 5 污泥产量少 稳定塘污水处理技术的另一个优点就是产生污泥量小 仅为活性污泥法所产生污泥量的 1 10 前端处理系统中产生的污泥可以送至该 生态系统中的藕塘或芦苇塘或附近的农田 作为有机肥加以使用和消耗 前端 带有雁洋塘或碱性塘的塘系统通过其底部的污泥发酵坑使污泥发生酸化 水解 和甲烷发酵 从而使有机固体颗粒转化为液体或气体 可以实现污泥等零排放 6 能承受污水水量大范围的波动 其适应能力和抗冲击和能力强 我国许多城市其污水 BOD 浓度很小 低于 100mg L 是活性污泥法尤其时 候氧化沟无法正常运行 而稳定塘不仅能够有效的处理高浓度有机物水 也可 以处理低浓度污水 2 1 4 2 缺点缺点 1 占地面积过多 2 气候对稳定塘的处理效果影响较大 3 若设计或运行管理不当 则会造成二次污染 9 2 1 5 初步设计计算初步设计计算 根据氧化塘工艺的特点 结合本项目的实际情况 本项目易采用好氧塘作 为处理工艺 定义 定义 全塘皆为好氧区 为使阳光能达到塘底 好氧塘的深度较浅 分类 分类 又可分为普通好氧塘 高负荷好氧塘和深度处理好氧塘 1 高负荷好氧塘 有机负荷较高 HRT 较短 出水中藻类含量高 运行技术较复杂 只适用 于气候温暖且阳光充足的地区 处理废水的同时又产生藻类 2 普通好氧塘 有机负荷低 HRT 长 处理废水为主要目的 3 深度处理好氧塘 有机负荷短 HRT 也短 目的是串联在二级处理系统之后 进行深度处理 应用 好氧塘多应用于串联在其他稳定塘后做进一步处理 不用于单独处 理 主要尺寸 主要尺寸 1 长宽比 多采用矩形塘 L W 3 1 4 1 2 塘深 有效水深 高负荷好氧塘 0 3 0 45m 普通好氧塘 0 5 1 5m 深度处理好氧塘 0 5 1 5m 超高 0 6 1 0m 3 堤坡 塘内坡坡度 1 2 1 3 塘外坡坡度 1 2 1 5 4 单塘面积 单塘面积介于 0 8 4 0 104m2 好氧塘不得少于 3 座 至少 2 座 好氧塘的典型设计参数 好氧塘的典型设计参数 表表 2 22 2 好氧塘设计参数好氧塘设计参数 设计参数高负荷好氧塘普通好氧塘深度处理好氧塘 BOD 表面负荷80 16040 120 5 HRT4 610 405 20 有效水深0 30 0 450 5 1 50 5 1 5 pH 值6 5 10 56 5 10 56 5 10 5 温度范围5 300 300 30 10 BOD 去除率80 9580 9560 80 藻类浓度100 26040 1005 10 出水 SS150 30080 14010 30 根据兴包集团污水处理站目前出水出水水质情况 根据计算 由于 BOD 表 面负荷较低 故选择深度处理好氧塘 兴包集团目前污水水量约为 20000m3 d 设计规模 20000m3 d HRT 12d 有效水深 1 0m 池体深度 1 0 水深 0 6 超高 1 6m 所需面积 240000m3 1 0m 240000m2 根据选址所在地具体条件 设计单池尺寸为长 200m 宽 50m 高 1 6m 共 设置串联的氧化塘 24 座 2 1 6 方案分析方案分析 一 氧化塘技术和经济的合理性 氧化塘的优点是构造简单 节省电耗 易于管理 处理效果尚好 但其必 须有可利用的废弃土地 才能使工程投资少 它的缺点是处理效果比较低 受 气候影响大 不稳定 特别是占地面积过大 如果没有可资利的废弃洼塘 荒 地 就显示不出它的优越性来 甚至有时即便有洼塘可利用 由于采取必要的 技术措施 结果 工程投资反比二级污水处理高得多 现用以三个可行性研究 实例予以论证 l 有洼塘可以利用而不计购地费等条件的实例 例如昆明兰花沟污水处理可 行性研究成果 设计规模为 5 5 万 m3 d 原城市污水水质 BOD5180 mg L CODCr60mg L 当地年平均气温 14 7 最低气温 7 8 冬季 66 天 全年气候 条件是好的 是氧化塘应用的适宜条件 选用处理工艺除均先经一级处理外 分别进行 l 厌气塘和兼性塘 2 厌氧塘和曝气塘 3 二级处理和成熟塘等三 个方案进行技术经济比较后 结果一方案投资为 2100 万元 二方案 2380 万元 三方案 2360 万元 可见第三方案 二级处理 投资略省于氧化塘方案 但占地面 积 一方案为 76 6 万平方米 二方案为 4 万平方米 三方案为 7 8 万平方米 可见氧化塘占地面积比二级处理高 4 10 倍 虽然全年电费二级处理方案要比氧 11 化塘方案多 30 50 万元 但处理效果 二级处理 BOD5去除率达到 86 而氧化 塘方案均为 75 比较之后 推荐二级处理方案 2 部分荒地可以利用 不花征地费 而不足部分征用土地 花征地费 的实 例 例如 西安北郊污水厂可行性研究成果是 设计规模 32 万 m3 d 原城市污 水水质 BOD 180mg L COD350 mg L 经一级处理后 BOD 约为 144mg L 经氧 化塘处理后 要求出水水质 BOD 20mg L COD 80mg L 比较方案分别采用 好氧塘 兼氧塘 曝气塘和二级处理四个方案 经济比较结果是 1 工程投资 好氧塘 18000 万元 兼性塘 30000 万元 曝气塘 12079 万元 二级处理 活性污泥法 9787 万元 可见三个氧化塘方案都比二级处理方案投资 贵 2000 20000 万元 高出 1 2 倍 2 占地面积分别为 兼性塘 2468 亩 好氧塘 9257 亩 曝气塘 921 亩和二 级处理 351 亩 3 年耗电 好氧塘为 200 300 元 d 曝气塘为 19874 元 d 二级处理为 18954 元 d 但处理效果氧化塘为 80 兼性塘为 70 曝气塘为 80 二级处理 为 95 可见氧化塘处理效果较低 故该研究结论推荐二级处理方案 3 完全征用土地的氧化塘实例 条件是占用丘陵坡地 修建污水库和氧化塘 结合 城市污水终年蓄存利用灌溉菜地 设计规模为 22 万 m3 d 原水水质 COD 410 679mg L BOD 350 372mg L 城市污水经提升泵站 50m 用 10km 管道送到污 水库 进污水库前先经一级处理 或高负荷曝气池 选用三个方案进行比较其 一方案污水厂设在东北郊进行二级处理后进行季节性灌溉 污水经一沉池 兼性 塘 污水库 氧化塘 二方案在东郊设一级污水厂 污水库和氧化塘 然后利 用污水灌溉 三方案基本同二方案 但一级处理厂改为二级处理 冬季污水经二 级处理后进污水库蓄存 春夏两季污水由库出水经氧化塘处理后进行灌溉 经 济比较结果是 1 氧化塘和污水库方案投资都比二级处理方案高 30 90 左右 即一方案 为 6835 万元 二方案为 8944 万元 三方案为 9421 万元 主要是征地费用多 2 处理效果 二级处理 CODCr 84 BOD595 氧化塘二方案为 CODCr 60 BOD564 三方案为 CODCr 70 BOD576 可见二级处理效果高 而氧化塘效 12 果低 为充分利用污水灌溉菜地 每年收回效益 600 万元 因而该可行性研究 结论推荐三方案 即二级处理 污水库和氧化塘工艺 但是 如果从技术经济 角度权衡 单纯采用污水库和氧化塘方案要比二级处理方案投资高 2000 万元 说明氧化塘方案是不经济的 当然年电费后者比前者多 40 从以上三个可行性研究实例可以说明 氧化塘应用于大 中型规模的城市 污水处理 无论利用洼荒地与否 在工程投资上并不经济 有的甚至很贵 而 且单独应用氧化塘和污水库 其处理效果较低 还不能满足排放标准 如果氧 化塘用于乡镇小型简易处理 且有涝洼地可资利用 不计购地费用时 那当然 会经济些 所以 对氧化塘必须经过经济比较后 因地制宜地采用 二 氧化塘对环境潜在的影响 氧化塘对环境卫生的影响和污染是比较严重的 除蚊蝇擎生 臭气四溢 污染大气外 还对地下水 土壤和农作物等都造成不同程度的污染 从而影响 农作物质量和人民群众身体健康 例如 齐齐哈尔市污水库除对地下水污染外 污水灌区土壤内发现地下 60 80cm 处的土层中含砷 7 36mg L 汞 0 09 mg L 酚 0 09mg L 地下 20 40cm 在稻米中含汞 0 05 0 06 mg L 超标 0 5 1 0 倍 含砷 0 22mg L 至于蔬菜污染也甚严重 1976 1978 年资料含汞量为 菠菜 0 103 0 1088mg L 茄子 0 02 0 028 mg L 辣椒 0 015 0 02mg L 又如 鸭儿 湖污灌区糙米含六六六农药 0 136mg L 小麦 0 147mg L 蔬菜含 0 074mg L 其它氧化塘也有不同程度的污染 为此 从环境卫生观点看氧化塘不适宜用于 大中城市污水处理 因大 中城市污水量大 污染浓度高 品种多 导致占地 面积大 污染范围广 危害人口多 给社会环境影响也较严重 此外 也不应 利用氧化塘处理后污水进行菜田灌溉 会引起流行性传染病的传染和蔓延 而 如果应用于小城镇和乡村 由于水量小 水质品种少 浓度低 如能离居民村 远 用于灌溉草地 牧场 苗圃 旱田等 受污染程度会较轻 三 氧化塘的合理应用和发展 根据氧化塘的技术经济性和社会环境影响严重性看 氧化塘可应用于气候 温和和干热地区 有废弃土地可利用的地带 土壤密实 地下水位较低的地方 污水量较少的中 小型城镇乡村的污水处理 对于工业废水可适用于机械加工 轻工 食品等工业废水处理 特别对水质中的重金属盐类和有毒 有害物质要 13 比人工生物处理效果好得多 相反 对化工 石油农药和造纸工业废水处理效 果都不甚理想 总之 对氧化塘和污水库的合理应用 一要重视其适用条件 二要全面进行技术经济比较 从经济 效果 环境卫生和城市排水规划发展等 方面综合权衡后 因地制宜 实事求是地应用 为了更好地 合理地推广应用和发展氧化塘 现提出初步构思和设想如下 1 为克服氧化塘的占地面积过大 处理效果低的缺陷 不单独采用氧化塘 可考虑采用氧化塘和曝气塘结合的处理工艺 则占地面积可节省一半 处理效 果可大为提高 如果有条件采用污水库时 库后可设高负荷曝气池 既可提高 处理效果 又可大为节省能源消耗 因污水先经厌气分解后 有机物很易被氧 化降解 较易达到排放标准 这样就可代替氧化塘 既可大为减少占地面积 也可节省工程投资 2 为保证城市污水处理效果和防止污染环境 有条件时可采用二级处理加 氧化塘的处理工艺 可进一步提高污水处理程度和水质质量 使处理后污水综 合利用于生产用水或灌溉稻田和养鱼 但不宜用于灌溉菜田 以防传染疾病 3 要改进和革新现有氧化塘之不足 采取必要的技术措施 使其更臻完善 例如 对氧化塘位置选择要重视地形 地质 和水文地质条件 并采取必要的 防渗措施 以减少对地下水的污染 对氧化塘要精心设计 合理选用设计参数 并对总体布置要合理组合和单元分格 以保证良好的水力条件 为减少污染环 境可在沿岸植树造林 建立绿化林带 为加强维护管理 可设置轻型刮泥机 实行机械化除泥 以保证氧化塘处理效果和延长寿命 并对污泥进行适当处理 或处置 以防止二次污染 采取综合利用 2 1 7 结论及建议结论及建议 防渗漏是选择氧化塘修建场址的最根本条件 特别是对于处理水量大 占 地面积多的塘系统 因采用土堤围护 场址选择尤为重要 选址时要广泛收集资料 进行调查 必要时要进行工程地质勘察 弄清地 质构造 确定所要采取的工程措施 氧化塘防渗不仅能保证氧化塘贮水 更重要的是防止污染物的渗透而污染 地下水 有的地区地下 1 米左右就是砂 砾石 而且透水层厚 在这样的地区是不 14 适宜建塘的 有的地区不透水层转薄 如果采取挖 填平衡来筑塘就要挖到透 水层处 这时就要挖的土方量少一些 从另外地方运一些防渗性较好的粘土处 理塘底防渗和筑堤 但应注意 不能破坏原土层 氧化塘要筑在不透水或渗透系数小的地质构造上 这样 防渗效果好 投 资节省 如果地质条件不好 要进行处理 就要进行经济比较之后 再确定是 否采用氧化塘方案 为了减少氧化塘污水向周围渗透 要在塘周构筑截渗沟 拦截污水 使其 能回流到塘里进行处理 渗漏水对地层的污染与地层的物理化学 生物条件有关 如地层条件较好 会对污水起到一定的净化作用 另外 氧化塘在使用时 底部会逐渐沉积一层 压实的污泥 这层污泥也会起到一定的防渗作用 土壤作为塘堤条件的可行性 判定 塑性指数不大于 20 渗透系数不大于 1 10 4 cm s 土壤水溶性含盐 量不大于 3 土壤有机物含量不大于 5 满足上述指标的土壤 才适合建塘 根据我们以往的经验 氧化塘渗漏水量不能过大 过大会造成水量漏失过 多 污染地层与地下水 设计时如果资料不全 可以暂时参考小水库的渗漏量 估算 以后 再根据地层的地质资料和地层条件进行详细测算 由于项目选址所在地区地下水埋深较浅 因此 如果采用氧化由于项目选址所在地区地下水埋深较浅 因此 如果采用氧化 塘工艺 必须对当地的工程地质条件进行勘察 论证采用氧化塘工塘工艺 必须对当地的工程地质条件进行勘察 论证采用氧化塘工 艺的可行性 如果采用该工艺必须采取必要的防渗措施 根据对氧艺的可行性 如果采用该工艺必须采取必要的防渗措施 根据对氧 化塘需要铺设防渗膜的面积的初步估算 按照每平方化塘需要铺设防渗膜的面积的初步估算 按照每平方 HDPEHDPE 防渗膜工防渗膜工 程造价为程造价为 3535 元 则氧化塘防渗措施单项造价约为元 则氧化塘防渗措施单项造价约为 282960m282960m2 2 35 35 元元 m m2 2 990 36 990 36 万元 以上造价不包括土方开挖 土地平整等费用开支 万元 以上造价不包括土方开挖 土地平整等费用开支 2 2 水解酸化池 兴包集团污水处理站目前所采用的污水处理工艺预处理单元无水解酸化池 建议在调节池后面增加水解酸化池 提高后续处理单元的容积负荷 提高去除 15 效率 保证出水水质达标 2 2 1 简介简介 水解是指有机物进入微生物细胞前 在胞外进行的生物化学反应 微生 物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应 酸化是一类典型的发酵过程 微生物的代谢产物主要是各种有机酸 从机理上讲 水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段 但不同的工艺水 解酸化的处理目的不同 水解酸化 好氧生物处理工艺中的水解目的主要是 将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物 特别是工业废水 主 要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物 提高废水的可生 化性 以利于后续的好氧处理 2 2 2 处理过程处理过程 一 厌氧生化处理的概述 废水厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物 包括兼氧 微生物 的作用 将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物 质的过程 厌氧生化处理过程 高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段 水解阶段 发酵 或酸化 阶段 产乙酸阶段和产甲烷阶段 1 水解阶段 水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二 聚体的过程 2 发酵 或酸化 阶段 发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过 程 在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物 因 此这一过程也称为酸化 3 产乙酸阶段 在产氢产乙酸菌的作用下 上一阶段的产物被进一步转化为乙酸 氢气 碳酸以及新的细胞物质 4 甲烷阶段 16 这一阶段 乙酸 氢气 碳酸 甲酸和甲醇被转化为甲烷 二氧化碳和 新的细胞物质 二 水解酸化分析 高分子有机物因相对分子量巨大 不能透过细胞膜 因此不可能为细菌 直接利用 它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子 例如 纤维素被纤 维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖 淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖 蛋 白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等 这些小分子的水解产物能够溶解于 水并透过细胞膜为细菌所利用 水解过程通常较缓慢 多种因素如温度 有 机物的组成 水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度 酸化阶段 上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化 合物并分泌到细胞外 发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌 但通常有约1 的 兼性厌氧菌存在于厌氧环境中 这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌免 受氧的损害与抑制 这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸 醇类 乳酸 二 氧化碳 氢气 氨 硫化氢等 产物的组成取决于厌氧降解的条件 底物种 类和参与酸化的微生物种群 2 2 3 总结总结 水解阶段是大分子有机物降解的必经过程 大分子有机想要被微生物所 利用 必须先水解为小分子有机物 这样才能进入细菌细胞内进一步降解 酸化阶段是有机物降解的提速过程 因为它将水解后的小分子有机进一步转 化为简单的化合物并分泌到细胞外 这也是为何在实际的工业废水处理工程 中 水解酸化往往作为预处理单元的