水污染控制工程第八章

1、,第八章 污水的生态处理,水 污 染 控 制 工 程,授课教师：孙兴滨,目 录,第一节 稳定塘,概 念 稳定塘（Stabilization Ponds），在我国曾长期习称氧化塘（Oxidation Ponds），又名生物塘，稳定塘是经过人工适当修整的土地，设围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处理技术。除其中个别类型的如曝气塘外，在提高其净化功能方面，不采取实质性的人工强化措施。其净化全过程，包括好氧、兼性和厌氧3种状态。,第一节 稳定塘,净化机理,第一节 稳定塘,深度处理塘,好氧稳定塘,兼性稳定塘,厌氧稳定塘,曝气稳定塘,根据塘水中微生物优势群体类型和

2、塘水的溶解氧状况划分,稳定塘的分类,本书中我们重点介绍好氧塘，兼性塘和厌氧塘三类稳定塘。,第一节 稳定塘,稳定塘的优缺点,充分利用地形，工程简单，建设投资省。,缺 点,优 点,第一节 稳定塘,稳定塘的几种工艺流程,好氧塘,进水,出水,第一节 稳定塘,稳 定 塘 的 规 划 和 设 计,塘水较深，阳光能够透入，藻类光合作用旺盛，溶解氧比较充足，呈好氧状态，塘底为沉淀污泥，处于厌氧状态，进行厌氧发酵，介于好氧与厌氧之间为兼性区，存活大量的兼性微生物。兼性塘的污水净化是由好氧、兼性、厌氧微生物协同完成的。兼性稳定塘是城市污水处理最常用的一种稳定塘。,好氧塘的深度较浅，阳光能运至塘底，全部塘水都含有溶

3、解氧，塘内茵藻共生，溶解氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。,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。厌氧稳定塘一般用作为高浓度有机废水的首级处理工艺，继之还设兼性塘、好氧塘甚至深度处理塘。,第一节 稳定塘,兼性塘,第一节 稳定塘,高负荷好氧塘：高负荷好氧塘内有机物负荷率高，污水 停留时间短，塘水中藻类浓度很高，这种塘仅适于气候 温暖、阳光充足的地区采用。,普通好氧搪：这类塘用于处理行水，起二级处理作用。特 点是仑机负荷较高，塘的水深较高负荷好氧塘大，水力停 留时间较长。,深度处理好氧塘：深度处理好氧塘是以处理二级处理工艺

4、 出水为目的好氧塘，有机负荷率很低，水力停留时间也较 前者为低，处理水质良好。,好氧塘的分类,第一节 稳定塘,好氧塘的净化机理,细菌的降解作用,藻类的光合作用,原生动物,水蚤,菌类,藻类,后生动物,第一节 稳定塘,好氧塘内 的生物种群,第一节 稳定塘,好氧塘的典型设计参数,第一节 稳定塘,兼性塘的净化机理,好氧层与厌氧层之间，存在着一个兼性层，在这里溶解氧量很低，而且是时有时无，一般在白昼有溶解氧存在，而在夜间又处于厌氧状态，在这层里存活的是兼性微生物，这一类微生物既能够利用水中游离的分子氧，也能够在厌氧条件下，从NO3-或CO32-中摄取氧。,第一节 稳定塘,对水量、水质的冲击负荷有一定的适

5、应能力,兼性塘的特点,在达到同等的处理效果条件下，其建设投资与维护管理费用低于其他生物处理工艺,第一节 稳定塘,兼性塘设计参数的参考值,无机物及指标,BOD5表面负荷率,水力停留时间,藻类浓度,塘深,BOD去除率,处理水循环率,第一节 稳定塘,产酸发醇阶段,甲烷发酵阶段,厌氧塘的净化机理,由兼性厌氧产酸茵将复杂的有机物水解、转化为简单的有机物（如有机酸、醇、醛等）,由绝对厌氧菌（甲烷菌）将有机酸转化为甲烷和二氧化碳等,第一节 稳定塘,在参与反应的生物方面，只有细菌，不存在其他任何生物，在系统中有产酸菌、产氢产 乙酸菌和产甲烷菌共存，但三者之间不是直接的食物链关系，而是产酸菌和产氢产乙酸 菌的代

6、谢产物有机酸、乙酸和氢是产甲烷菌的营养物质，产甲烷菌用以营生理活动。,在能量方面，厌氧反应，无论是其中间产物或最终产物，都含有相当的能量，反应过程 释放的能量较少，用于菌体增殖的能量也较少。,在反应进程方面，由于产甲烷菌的世代时间长，增殖速度缓慢，因此，厌氧发酵反应的 速度慢，产酸菌和产氢产乙酸菌的世代时间短，增殖速度较快。,根据产酸、产氢产乙酸及产甲烷三种微生物在生理和功能上的特征，必须以甲烷发酵反 应作为厌氧发酵的控制阶段，必须创造适应产甲烷菌要求的条件。,厌氧塘的特征,第一节 稳定塘,生 态 系 统 塘,生物稳定塘中，除了上述几种主要烤微生物起净化作用的塘型外，还有以放养高等大型水主植物

7、作为强化净化手段的水生植物塘和利用污水养鱼、蚌、螺、鸭、鹅的养殖塘。二者可统称为生态系统塘。,第二节 污水的土地处理系统,概 念 污水土地处理系统也属于污水自然处理范畴，就是在人工控制的条件下，将污水投配在土地上，通过土壤植物系统，进行一系列物理、化学、物理化学和生物化学的净化过程，使污水得到净化的一种污水处理工艺。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，水中的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。,第二节 污水的土地处理系统,污水土地处理系统的组成,第二节 污水的土地

8、处理系统,4.物理过滤,土地污水处理系统 对污水的净化机理,2.络合反应 与化学沉淀,3.微生物代谢作用 下的有机物分解,第二节 污水的土地处理系统,慢速渗滤处理系统,快速渗滤系统,土地处理系统的主要类型,污水地下渗滤处理系统,第三节 人工湿地系统,概 念 包括如下五个要素： 有具备一定过水能力的基质层； 有可能在处于水饱和厌氧状态的基质层中生长植物； 有可在基质层中及基质表面流动的水流； 有无脊椎动物和脊椎动物； 有好氧和厌氧微生物（细菌、真菌、藻类和原生物等）。,第三节 人工湿地系统,投资费用和运行费用低,易于维护，技术含量低,可进行有效可靠的污水处理,人工湿地系统的特点,可缓冲对水力和污染负荷的冲击,可提供经济效益,占地面积大,第三节 人工湿地系统,人工湿地系统对污水的净化作用机理 物理沉积 化学反应 生物反应 人工湿地系统对具体污染物的去除 氧的变化情况 湿地对重金属的处理 湿地对氮的处理 湿地对磷的处理 湿地对有机物处理 湿地对病原微生物的去除,第三节 人工湿地系统,1,表面流湿地：污水在湿地表面漫流，形成一层地表水流并从地表流出。,2,垂直流湿地：水流动况综合了 SFW 和 SSFW 的特点，污水从湿地表面纵向流向填料床底 ,床体处于不饱和状态，O2 通过大气扩散和植物传