第四章污水的好氧生物处理.ppt

1、第四章 稳定塘和污水的土地处理,概述,稳定塘又名氧化塘或生物塘，其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。 应用：城镇污水，可与其他工艺结合 分类：根据微生物类型、供氧方式、功能划分,按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分,好 氧 塘,兼 性 塘,厌 氧 塘,曝 气 塘,深度处理塘,水生植物塘,生 态 塘,完全储存塘,稳 定 塘 的 分 类,好 氧 塘,兼 性 塘,厌 氧 塘,曝 气 塘,深度处理塘,好氧塘的深度较浅，阳光能透至塘底，全部塘水内都含有溶解氧，塘内菌藻共生，溶解氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。,兼性塘的深度较大，上层

2、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。,厌氧塘的塘深在2m以上，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。,曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起净化作用污水停留时间较短。,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BOD530mg/L。常用于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

3、用水的水质要求。,稳定塘的优缺点,(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1/31/5。 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生物系统。,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。,稳定塘的分类及功能,稳定塘又称氧化塘，是一种天

4、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。,二、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0.30.5m，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。,1 好氧塘的种类 按照有机负荷的高低，好氧塘可分为 a.高负荷好氧塘 b.普通好氧塘 c.深处理好氧塘 (精制塘),2基本工作原理,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。,菌类主要是生存在水深0.5m的上层，浓度为11085109个/mL，主要种

5、属与活性污泥和生物膜相同。,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法少。,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理效果。,3 好氧塘内的生物种群,4 好氧塘的设计 好氧塘工艺设计的主要内容是计算好氧塘的尺寸和个数。 好氧塘多采用矩形，表面的长宽比为3:14:1，一般以塘深的1/2处的面积作为计算塘面。好氧塘的座数一般不少于3座，规模很小时不少于2座。,三、兼性塘,1兼性塘的基本工作原理,-,2兼性塘的设计 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总面积的30%60%，单塘面积应小于4ha，以避免布水不均匀或波浪较大等问题。,1厌氧塘的

6、基本工作原理 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。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，硫酸盐浓度应小于500mg/L。,四、厌氧塘,2厌氧塘的设计和应用 有机负荷的表示方法有三种： BOD5表面负荷(kgBOD5/had) BOD5容积负荷(kgBOD5/m3d) VSS容积负荷(kgVSS/m3d),处理城市污水的建议负荷值为200600kg/had。 几何尺寸 厌氧塘一

7、般为矩形，长宽比为2:12.5:1。单塘面积不大于4ha。塘的有效水深一般为2.04.5m，储泥深度大于0.5m，超高为0.61.0m。 进出水 进水口离塘底0.61.0m，出水口离水面的深度应大于0.6m(图4-3)。进、出口的个数均应大于两个。 厌氧前应设置格栅、普通沉砂池，有时也设置初次沉淀池用于前处理单元。,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。 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。,五、 曝气塘

8、,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。,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，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310d，有效水深26m。曝气塘一般不少于3座，通常按串连方式运行。,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 态，并使塘水有足够的溶解氧供微 生物

9、分解有机污染物。,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 进行厌氧消化。其塘内曝气机布置 较完全混合曝气塘稀疏。,完 全 混 合 曝 气 塘,部 分 混 合 曝 气 塘,曝气塘的两种类型,完 全 混 合 曝 气 塘,部 分 混 合 曝 气 塘,稳定塘的主要性能,六、稳定塘系统的工艺流程,1稳定塘进水的预处理 为防止稳定塘内污泥淤积，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。,稳定塘的流程组合依当地条件和处理要求不同而异。,2稳定塘的流程组合,3 稳定塘塘体设计要点 塘的位置 稳定塘应设在居民区下风向200m以外，以防止塘散发的臭气影响居民区。 防止塘体损

10、害 为防止浪的冲刷，塘的衬砌应在设计水位上下各0.5m以上。 塘体防渗 稳定塘渗漏可能污染地下水源，应做好防渗。方法有素土夯实、沥青防渗衬面、膨润土防渗衬面和塑料薄膜防渗衬面等。 塘的进出口 设计时应注意配水、集水均匀，避免短流、沟流及混合死区。主要措施为采用多点进水和出水；进口、出口之间的直线距离尽可能大；进口、出口的方向避开当地主导风向。,1稳定塘的除藻技术 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植物 机理：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。,7 稳定塘的研究与发展,2水力学特性研究 目前很多的稳定塘都没有进行认真

11、设计，对出水方式不讲究，水流短路现象特别严重，塘内死区较多。 目前研究成果：系统结构采用串连。 3 新工艺的研究（人工湿地） 4 稳定塘的过冬,二、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。在污染物得以净化的同时，水中营养物质和水分也得以循环利用。因此，土地处理是使污水资源化，无害化和稳定化的处理利用系统。,一、概述 人工调控 土壤微生物植物 目的：污水资源化、无害化、稳定化 类型：慢速渗滤、 快速渗滤、 地表漫流 、 湿地 （wetland） 、地下渗滤 发展方向：不受季节限制、二次污染可能性小、效率高（有机负荷或水力负荷）

12、,二、土地处理系统对污水的净化机理,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（生物膜）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。,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。,土地处理系统的净化机理,BOD的去除,磷和氮的去除,悬浮物质的去除,病原体的去除,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、物理吸

13、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。,土地处理系统的净化机理,BOD的去除,磷和氮的去除,悬浮物质的去除,病原体的去除,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。,土地处理系统的净化机理,BOD的去除,磷和氮的去除,悬浮物质的去除,病原体的去除,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、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、

14、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。,土地处理系统的净化机理,BOD的去除,磷和氮的去除,悬浮物质的去除,病原体的去除,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。,土地处理系统的净化机理,BOD的去除,磷和氮的去除,悬浮物质的去除,病原体的去除,重金属的去除,三、土 地 处 理 基 本 工 艺,运行数据：,BOD5去除率可达95%以上； COD去除率可达8590%以上； 氮

15、去除率可达8090%以上； 我国沈阳、昆明等地采用较多。,土 地 处 理 基 本 工 艺,特点：,（1）去除率高： BOD95%；COD91% 出水BOD10mg/L； COD40mg/L （2）具有脱氮除磷功能： NH3去除率85%； TN去除率80% 除磷率65% （3）去除大肠菌得能力强，可达99.9%,土 地 处 理 基 本 工 艺,运行数据：,BOD去除率达90%左右， 总氮去除率达7080% SS的去除率达9095% 另一特点：可收获植物，牧草等。,土 地 处 理 基 本 工 艺,该工艺即能处理污水，又能改善环境。我国于“七五”期间作为国家重点科技攻关项目，广泛深入地进行了科学研究，在天津、山东、邢台等地得到广泛应用。,湿地处理分为: 天然湿地处理系统、人工湿地处理系统,杭州西溪国家湿地公园,扎龙湿地,土 地 处 理 基 本 工 艺,四、 土地处理系统的工艺选择和工艺参数,土地处理系统工艺类型的选择，主要是根据土壤性质、透水性、地形、作物种类、气候条件和对废水处理程度的要求等来选择。根据需要有时采用复合土地处理系统，如地表漫流与湿地处理相组合。 土地处理系统的主要工艺参数为负荷率。常用的负荷率有水量负荷和有机负荷，有时还辅以氮负荷和磷负荷。,五、土地处理法应用中应注意的几个问题:,1选择适宜的废水类型，不是任何废水都可用土地处理法处理；城市