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稳定塘
5 s X5 {. s5 s" e6 l& X 0 }. P4 Q5 h# m1 J4 p5 F" V
) q- @6 s8 q' f, q! K6 N M
2 A. ?, F; q2 v" x 1 T3 D! ?1 s2 }# v
) m5 |5 P7 h' l$ _# K' n1 p$ N: R% ^ 7 B! M( g6 `9 }
" r ^0 v# d1 d; n% Z3 L" W4 o
[产品类型]
8 N- h T* G' D) I ! c! z* l+ J. h9 b; d4 _
* q- S$ b2 T/ `5 E$ o3 z: k
- a7 R' h) {1 f% M! L) }
' h: ^6 t. v; @8 P [产品小类]
+ _6 y8 C5 [! w. C # e+ {& r% l# q2 E" s
1 `# b: p3 q+ ^! L7 A' h' A
) t( e) b/ Q+ B' R
, X3 ~7 n. s/ d2 I* h( d# U
[关键字]8 Z) T! i0 n# }* K$ D$ Y
污水处理 - z. C7 F- a" d% J
7 t& C& U6 E6 f/ Q2 S9 x) D4 G, ?' p9 E6 ]
8 n1 h' p( u1 D- r' a$ p b
. ^( c( T9 a+ m
[技术介绍]
; Y+ a! t4 h5 h! ? 稳定塘旧称氧化塘或生物塘,是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整,建成池塘,并设置围堤和防渗层,依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点,在我国,特别是在缺水干旱的地区,是实施污水的资源化利用的有效方法,所以稳定塘处理污水近年来成为我国着力推广的一项新技术。/ X0 D# w1 Q+ B" }
特点 + Y5 O. ?, \ Z
1、 优点7 n: [1 ^6 \' m, n4 _( h+ h" x+ ?; R
' P9 e& ]& d0 M5 [ (1)便于因地制宜,基建投资少。6 P% Y/ U. J" f
(2)运行维护方便,能耗较低。
! }: w/ U3 H% L& A X (3)能够实现污水资源化,对污水进行综合利用,变废为宝。
4 h6 d# j' {( O( F) j; n! s0 E) i. {. i* d, p% I, x& G9 ~& L
2、缺点
P9 a6 Q( S2 v$ R0 K0 E' `9 e: u% J
$ n5 [& \% G0 p (1)占地面积过多。4 T- E1 G) q# A& ^, S- e, e( t2 Z
(2)气候对稳定塘的处理效果影响较大。
% i* k) R. M1 V! W+ `0 [9 U! ? (3)若设计或运行管理不当,则会造成二次污染。
0 ~. j* d8 ]. K) B! W* e# _类型 . _/ r. d: Q! z5 w- x! x! W
: R- k" y" [ o/ l; y0 x b# v8 i 按照塘内微生物的类型和供氧方式来划分,稳定塘可以分为以下四类:5 p+ _3 w* `% d" u. O
" B4 b, _. p }8 x% g& {好氧塘1 ], M9 _' `9 O6 S
5 G: ^2 l! u; @ K
深度较浅,一般小于0.5m。塘内存在着细菌、原生动物和藻类,由藻类的光合作用和风力搅动提供溶解氧,好氧微生物对有机物进行降解。
+ J. t) j" G# D- R0 A
0 j5 A( R5 {$ f/ T+ t& S+ D9 [5 J兼性塘
; _, O( D9 z5 n; i6 M, [( y( ~: a: E8 u
深度较大,一般大于1m。上层为好氧区;中间层为兼性区;塘底为厌氧区,沉淀污泥在此进行厌氧发酵。7 [: E* a+ h# Q4 w
$ m! V# j0 v' `8 b; x9 U厌氧塘
r5 b9 C3 F8 H8 c/ C
. w" T5 T6 K+ p h 塘水深度一般在2 m以上。
9 [/ g5 p; \ C
% ^5 T v \2 d9 @曝气塘
0 t- m3 o% [1 d* X
* `+ Y& v+ ]( @* z 塘深大于2 m,采取人工曝气方式供氧,塘内全部处于好氧状态。( x( q. ]1 {1 g6 q5 p
3 L5 y( k5 E! {/ ^0 ? 此外,还有其他一些类型的稳定塘:
" r% Z% ^/ z9 C$ s( a 深度处理塘??作用是进一步提高二级处理水的出水水质。
% P9 o; u4 m; C) G9 h 水生植物塘??在塘内种植一些纤维管束水生植物,比如芦苇、水花生、水浮莲、水葫芦等,能够有效地去除水中的污染物,尤其是对氮磷有较好的去除效果。
9 e' W3 m8 I( E2 c: D 生态系统塘??在塘内养殖鱼、蚌、螺、鸭、鹅等,这些水产水禽与原生动物、浮游动物、底栖动物、细菌、藻类之间通过食物链构成复杂的生态系统,既能进一步净化水质,又可以使出水中藻类的含量降低。
+ {/ E, J s) n/ R8 r6 @8 f' }! ?
由于稳定塘具有很多类型,所以可以组合成多种不同的流程。几种典型的流程见(图6-1)8 j8 h" q& o: C7 T; n0 c2 v
8 M4 c- w( A! Q5 |; ^3 ^
稳定塘的应用 2 l+ b; d8 L# M& w& \! a
第一个有记录的塘系统是美国于1901年在得克萨斯州修建的。目前,全世界已经有50多个国家在使用稳定塘系统,其中法国有稳定塘1500余座,西德2000余座,美国已有稳定塘20000余座。在发展中国家,稳定塘的应用也比较广泛。例如,马来西亚工业废水总量的40%都是利用稳定塘进行处理的。( c9 i1 y& I- O: g9 _) f
3 ?3 v2 ^1 p7 w 由于稳定塘具有经济节能并能实现污水资源化等特点,所以受到我国政府的高度重视。我国利用稳定塘处理污水的研究始于50年代。我国政府对稳定塘一直采取鼓励扶植的措施。国家环保局曾拨款300万元,资助齐齐哈尔对稳定塘进行了改建和扩建。到1990年为止,我国已经建成稳定塘118座,日处理污水量190万吨。% d- a$ w+ Y4 a* B& Y [& N8 ?
! r4 ]* Q2 Z% n- N
目前,稳定塘除了用于处理中小城镇的生活污水之外,还被广泛用来处理各种工业废水,此外,由于稳定塘可以构成复合生态系统,而且塘底的污泥可以用作高效肥料,所以稳定塘在农业、畜牧业、养殖业等行业的污水处理中也得到了越来越多的应用。特别是在我国西部地区,人少地多,氧化塘技术的应用前景非常广泛。 + `. e6 J: U# [/ I0 F
厌氧塘 % v; N9 O9 `! V4 S1 [& z" }
厌氧塘的工作原理# i* z4 B \' w$ e/ n
, y1 Y; X9 K: M 厌氧塘的原理与其他厌氧生物处理过程一样,依靠厌氧菌的代谢功能,使有机底物得到降解。反应分为两个阶段:首先由产酸菌将复杂的大分子有机物进行水解,转化成简单的有机物(有机酸、醇、醛等);然后产甲烷菌将这些有机物作为营养物质,进行厌氧发酵反应,产生甲烷和二氧化碳等。如图6-2:
7 p$ Y- r. `" r2 _$ T7 D: c+ n+ h Z i; h; \, @" R- ^; y5 p5 a
厌氧塘的特点及适用条件
8 l: ~8 y& f7 @2 q; B' q& M5 n: Y% x
优点:
+ |( U3 `' @6 S8 [(1)有机负荷高,耐冲击负荷较强。# T, {& B" m( Y, I% q3 u
(2)由于池深较大,所以占地省。* q: G: |" T" y, K8 s6 S* Z
(3)所需动力少,运转维护费用低。& F& \5 A J; m# l; V- B3 r6 F' e
(4)贮存污泥的容积较大。
1 f6 L1 M1 z; D; X(5)一般置于塘系统的首端,作为预处理设施,在其后再设兼性塘、好氧塘甚至深度处理塘,做进一步处理,这样可以大大减少后续兼性塘和好氧塘的容积。
5 I2 w4 d: @5 m9 L+ B0 P6 e3 Z
, f. P7 K) i% u; h( E' H5 I缺点:; ?( ?& ]5 U/ i1 F, t# k3 B4 O
(1)温度无法控制,工作条件难以保证。
8 ^1 [5 a) o/ L& \(2)臭味大。
9 N L2 [: y# ^(3)净化速率低,污水停留时间长。城市污水的水力停留时间为30~50天。$ }; k5 b# k: Q. [, Y1 t) c( d
! ?* Q+ Y* S1 A3 r8 U1 p9 ~
厌氧塘的适用条件
5 o, S1 I6 |! i1 m) ~) Z' ]1 I! j* {$ L
对于高温、高浓度的有机废水有很好的去除效果,如食品、生物制药、石油化工、屠宰场、畜牧场、养殖场、制浆造纸、酿酒、农药等工业废水。对于醇、醛、酚、酮等化学物质和重金属也有一定的去除作用。对重金属也有一定的去除效果。
0 G6 T7 E \7 M1 c8 w( o+ t' ?* A4 _8 V
一般规定; m& x* F. J7 p; Q- G3 v8 s
. H, L r, o3 }' L! k L% O (1)必须严格作好防渗措施。
- n4 i; C, W: a" \ (2)厌氧塘前要进行预处理。1 W5 v5 l0 ^1 Z$ |' @+ |! A
(3)进水水质: 进水中有机负荷不能过高。有机酸在系统中的浓度应小于3000mg/L;进水硫酸盐浓度不宜大于500mg/L;进水BOD:N:P=100:2.5:1;C:N一般为20:1左右;pH值要介于6.5~7.5;进水中不得含有有毒物质,重金属和有害物质的浓度也不能过高,应符合《室外排水设计规范》的规定。
6 G& b- S- J" J( I. t; }/ U! s6 r
厌氧塘的设计计算7 {1 w2 z+ a5 R; T$ @( u
, |9 v' x ? ^
(1)设计方法
$ x% K9 f3 a2 h" V4 P, Q! E
( Q* d0 ^9 t, [3 w. c: B& b' n ?有机负荷法( v1 u {2 B% t/ @- L
?完全混合数学模型法:很少采用。
" ]* H+ |) y j7 S4 r$ ? 有机负荷法分为3类:BOD容积负荷法、BOD表面负荷法、VSS容积负荷法。
* U% ], l5 W2 t) l
( d, R5 [; I# ~, t4 O g2 _1 c2 [1)BOD表面负荷法:
. f" O% Z$ {5 d1 a; q 必须规定塘中的最低容许BOD表面负荷。根据实际情况,我国厌氧塘的最低容许负荷为:北方?300kg BOD5/(104m2.d);南方?800kg BOD5/(104m2.d)。, I( w) l6 k8 _" d3 e# E3 d
9 g1 [% Z, t+ V6 M8 f6 d
2)BOD容积负荷法:
3 Y- V7 m1 Y( c# V8 u- s8 {- G 国外城市污水厌氧塘的设计一般都采用此方法,我国的工业废水厌氧塘也有不少采用该方法。根据美国7个州处理城市污水厌氧塘的设计参数,BOD容积负荷为一般采用0.2~0.4 kgBOD5/(m3.d),也有个别取值范围比较大,比如蒙大拿州采用的设计参数是0.032~1.6 kgBOD5/(m3.d)。工业废水的设计负荷应该通过实验来确定.7 }& n3 `+ ]' l: \ y3 H1 _2 o; |
3)VSS容积负荷法:, E) g" W( v& ~3 h
当厌氧塘处理含VSS较高的废水时,宜采用VSS容积负荷进行设计。根据国外资料,几种处理工业废水的厌氧塘的设计参数如下:奶牛粪尿废水:0.166~1.12 kgVSS/(m3.d);
1 V! u: w7 _6 K家禽粪尿废水:0.063~0.16kgVSS/(m3.d);猪粪尿废水0.064~0.32 kgBOD5/(m3.d);菜牛屠宰废水0.593 kgBOD5/(m3.d);挤奶间废水0.197 kgBOD5/(m3.d)。
. h; W0 a( e! M
1 m$ ^: ~, Z; P. l9 H' ?2 @+ p0 E(2)构造和主要尺寸
! F# V9 i2 p+ \$ p( k) d* n, y
. F+ d* G) F, I- h t) X# T6 [1)厌氧塘一般为矩形,长宽比为2~2.5:1' S% e7 X: e( K$ G8 O$ P
$ c) `3 {5 t9 R, o2 d
2)塘的深度:
9 ^6 q+ {, y ]# R3 [1 E有效水深h1:3.0~5.0m。若深度过大,虽然有利于形成厌氧条件,但是会使塘底的水温过低,也对反应不利。. ?! }8 X' q$ E1 A' j7 B5 W# ^
储泥厚度h2:≥0.5m。城市污水厌氧塘的污泥量按每人每年50升计,污泥清除的周期一般为5~10年。
C- `7 w$ U) [" V# R此外,还应考虑一定的超高h3,一般取为0.6~1.0m。塘的面积越大,超高越大。7 e5 y! \. P" D; y
) W2 f4 X! U2 a; U5 z9 z% |
3)堤坡:塘内坡度1.5:1~1:3;塘外坡度:1:2~1:4% p% Y @- t, S3 P' [: p) z: C7 x
( t4 K. j. v5 a' j
4)进出水口:厌氧塘进口设在底部,高出塘底0.6~1.0m,以便使进水与塘底污泥相混合。进水管直径一般为200~300mm;对于含油废水,进水管直径应不小于300mm。出水管应在水面以下,淹没深度不小于0.6m,并要求在浮渣层或冰冻层以下。一般进口和出口均不得少于两个,当塘底宽小于9m时,也可以只用一个进水口。
; c: w0 I! n! r4 v# a! H+ K+ F# d" V9 ]" l
5)塘数及单塘面积& U6 ? z9 p$ L# J% E& q
由于厌氧塘通常位于稳定塘系统之首,会截留较多的污泥,所以至少应有两座并联,以便轮换除泥;单塘面积不应大于(0.8~4)×104m2。( s h! V5 M. _% C! L' Y
兼性塘 0 Q X* ` ~- ~5 p- L
兼性塘的工作原理9 z: R! [. x$ w( M4 ~. ^, E
0 B3 y: r6 ]; W, M& a6 R* Q 兼性塘是最常见的一种稳定塘。兼性塘的有效水深一般为1.0~2.0m,从上到下分为三层:上层好氧区,中层兼性区(也叫过渡区);塘底厌氧区,见图6-3)好氧区对的净化原理与好氧塘基本相同。藻类进行光合作用,产生氧气,溶解氧充足。有机物在好氧性异养菌的作用下进行氧化分解,兼性区的溶解氧的供应比较紧张,含量较低,且时有时无。其中存在着异养型兼性细菌,它们既能利用水中的少量溶解氧对有机物进行氧化分解,同时,在无分子氧的条件下,还能以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。
: T9 N& p4 r$ a/ x2 M+ }; r6 y3 }1 J
厌氧区内不存在溶解氧。进水中的悬浮固体物质以及藻类、细菌、植物等死亡后所产生的有机固体下沉到塘底,形成10~15cm厚的污泥层,厌氧微生物在此进行厌氧发酵和产甲烷发酵过程,对其中的有机物进行分解。在厌氧区一般可以去除30%的BOD。
. S% z' f! ~3 d! i$ A* U' ]3 m5 s l- @
兼性塘的特点及适用条件0 B- J7 c/ K: w I
4 m) H# n; C; s优点:' S1 J9 M' |& B8 W: w" y
(1)投资省,管理方便。+ U! @' o( t3 D- Z
(2)耐冲击负荷较强。. H; W. [2 j2 |
(3)处理程度高,出水水质好。
% s" w/ P% r9 S5 o% A/ C2 v6 E5 c8 C. @: h
缺点:7 I4 E- m( O2 e: P4 h- L
(1)池容大,占地多。/ j. u2 J7 f' \" p- I2 q; L$ l
(2)可能有臭味,夏季运转时经常出现漂浮污泥层。' i$ ^( |. `' q8 ]* i
(3)出水水质有波动。
8 Y4 e; B( w# V# w# i8 k- w( W& |2 K5 p
5 O; t- j3 q+ I$ U适用条件:" p9 w/ ?5 S4 } f, D3 Q
既可用来处理城市污水,也能用于处理石油化工、印染、造纸等工业废水。
1 T3 ^, B( D! o: |6 D5 f6 p) [' \3 X% i% [7 L1 i- q* B5 W' t$ E: t9 x
兼性塘的一般规定( ^+ |2 }) C* |
8 Y* K, R4 n& b0 L; g2 \/ u
(1)应该建在通风、无遮蔽的地方。. S' }9 W' t A# O0 r, t+ n
(2)预处理及对进水水质的要求:如果兼性塘作为第一级,则要求有一定的预处理措施。具体规定与厌氧塘相同,唯一不同的是兼性塘要求进水中BOD:N:P=100:5:1。; {: W: v! B5 k# T7 @# i6 E3 J7 ~
9 U) m, L) g- y) z
兼性塘的设计计算
7 H# w% _' N) n: E8 u3 h" q
& l, L9 `# _$ g% j) o(1)设计方法:% U9 m4 O0 }$ \1 x6 V
. Y7 }" }3 P# m8 q" e) J 一般是采用经验方法进行计算,即BOD表面负荷法。BOD表面负荷与冬季平均气温有很大关系。下表是我国“七五”科技攻关成果对城市废水兼性塘建议的主要设计参数:) ~' g( t1 Z4 k2 W' n% r
9 j; d& }. h5 F/ \. c' h▲表6-2 城市废水兼性塘的设计负荷和水力停留时间# p+ [. a2 G8 N# E$ u
# U/ T9 L# Z9 H# Z5 P
冬季平均气温(℃) BOD5表面负荷(kgBOD5/(104m2.d)) 水力停留时间(d)
0 B5 u% t. A* g& U9 A6 P>15 70~100 ≥7& q8 j% q1 t; \+ q& R6 Q
10~15 50~70 20~7
+ I' |5 q* V1 K4 J# H0~10 30~50 40~208 h/ V! ^$ c: z
-10~0 20~30 120~40& M, q$ k" P. p9 F8 j% Y
-20~-10 10~20 150~1204 P8 T I. o3 |3 D3 p
≤-20 <10 180~150
9 a9 {$ O# P4 A) P4 J a- c. b' C+ d- x' m
8 j( d& I& y3 }# j. w(2)构造及主要尺寸:8 ]2 b" [( F6 P( I5 F3 M
0 }$ g! Q1 k" Z4 q$ V 1)长宽比:多采用矩形塘,长宽比为3:1~4:1。塘的四角宜作成圆形,以避免死区。
( f) z7 s4 H; P0 b 2)塘深: U' e1 d) n5 h' v# C6 }- R8 ^; i- F
有效水深h1:1.2~2.5m
* a4 F7 ~4 \ ?: J* r7 m/ J 储泥厚度h2:不小于0.3m
9 x4 V9 r2 H; S8 v( ^2 \ 超高h3:0.6~1.0m6 b L: A9 w: Q' z
3)堤坡:塘内坡度为1:2~1:3;塘外坡度为1:2~1:5
0 |) w/ ~2 k4 H, Z9 j- w% B3 [ 4)进出水口:进水口宜采用扩散管或多点进水,保证塘的横断面上配水均匀。9 P+ }- ]6 Q' P G9 a$ o8 p
5)塘数及单塘面积。系统中兼性塘一般不少于3座,多串联。其中第一塘的面积比较大,约占总面积的30%~60%。单塘面积一般介于(0.8~4)×104m2。
/ z) R. T! {2 \. ]2 t r( Q好氧塘 # S5 z0 s# |' L$ G) U' C
好氧塘的工作原理与类型% ~/ x" R, r: k0 }4 N
/ p6 G, b9 s# ?$ p# _- }??好氧塘净化污水的基本原理如图6-4:, c# J2 u0 m, s! Y( n! Y
好氧塘内有机物的降解过程,实质上是溶解性有机污染物转化为无机物和固态有机物??细菌与藻类细胞的过程。2 e% n2 c4 B# M% F- E2 J3 s
3 h0 N3 L+ A9 N$ b7 V# K9 j
??好氧塘的分类:6 q6 I. j4 U- B6 a, Q- k" V
2 b* U, A# G) d/ ]1 y) T(1)高负荷好氧塘
" J/ p: g* U% K4 T 有机负荷较高,HRT(Hydraulic Retention Time水力停留时间)较短,塘水的深度较浅。出水中藻类含量高。
" p* R; B: M0 S a8 k* [7 F) v2 `6 l3 ^5 K
(2)普通好氧塘' s/ T" |) l7 r# X& ]! r0 z
有机负荷比前者低,水力停留时间较长。以处理污水为主要目的,起二级处理作用。2 d9 @; e$ V3 j3 k4 C! k: w
4 Y7 `1 Z" _5 {$ _, |" k(3)深度处理好氧塘) [! k# W0 g! c: o$ b2 [
有机负荷较低,水力停留时间也短。其目的是在二级处理系统之后,进行深度处理。
- d- C# k3 ]5 [) P6 h; T. T, w9 Z' D
好氧塘的特点及适用条件% B. h- w% j3 y' [# a, p4 g+ x
- ?, H) [8 F: h9 _优点:
5 p4 P' N" J' p- ^& w(1)投资省,4 }) {7 h$ @2 Z0 ?' ]; L( Z( u; }9 g
(2)管理方便,
6 h0 a1 D1 E) Z( H(3)水力停留时间较短,降解有机物的速率很快,处理程度高。
/ D3 f. P# F1 z1 _# |2 p. X
3 R" K/ t( [6 k- w: E5 B缺点:
/ q; \1 e6 i* Z& h(1)池容大,占地面积多。
& N# q, V1 p: z(2)处理水中含有大量的藻类,需要对出水进行除藻处理。% l V. w, t3 ?$ X. b+ M- n9 M
(3)对细菌的去除效果较差。
9 s$ Q+ H; E7 r7 q
7 w6 |& f: \& @$ t- Y适用条件:0 n0 D. b- E! k- N
适用于去除营养物,处理溶解性有机物;由于处理效果较好,多用于串联在其他稳定塘后做进一步处理,处理二级处理后的出水。
2 v% W; I0 U9 Z5 l
8 m" y8 h/ \- j% S a* R好氧塘的一般规定
: A* v: l C- C$ _9 b$ ~
d1 \& W( U# f (1)好氧塘应该建在温度适宜、光照充分、通风条件良好的地方。' t7 v4 n& B7 K( c6 U
(2)既可以单独使用,又可以串联在其他处理系统之后,进行深度处理。' B f& b* l, s- W: m0 w% V
(3)如果好氧塘用于单独处理废水,则在废水进入好氧塘之前必须进行彻底的预处理。
8 Q+ l6 P1 S: f S- s) h1 m1 e9 v) k% R7 o6 I' ^% W. l
好氧塘的设计计算: G7 \" K* M9 e8 }9 b! I
(1)设计方法:; F* l, q) C! r6 _5 p; G5 W
实际工程中多采用经验数据进行设计,即BOD5表面负荷法。下表是好氧塘的典型设计参数:4 w0 j: t0 y& M: _# Z, e, f; |
- b/ t( k6 x* k1 C- q▲表6-3 好氧塘的典型设计参数4 Q, ~( \0 g$ K7 w
& I% e7 A4 w7 B! |) V/ b
设计参数 高负荷好氧塘 高负荷好氧塘 深度处理好氧塘- U6 U% j( \5 g' x2 y
3 u9 Y1 O' G S- ]
BOD5表面负荷[kgBOD5/(104m2.d)] 80~160 40~120 <5
" G* |3 f7 H" ~# B3 v
5 C, x& c6 z% c6 E* o ]水力停留时间(d) 4~6 10~40 5~20
/ E# |! g9 U8 j0 t5 ^
/ F% c2 i- ]; ]( z4 r9 G% A2 f4 V1 c有效水深(m)~ 0.3~0.45 0.5~1.5 0.5~1.5
8 ^& x" p" v: ?0 ^& k4 l! c4 G& d3 X; Y4 J
pH值 6.5~10.5 6.5~10.5 6.5~10.5+ H* a8 G4 `9 V1 U- {
% P7 i3 y- \+ {* X; f: _
温度范围(℃) 5~30 0~30 0~30
( ?. C) T J3 @
- R; U3 r r: {3 r' u5 P( v& LBOD5去除率(%) 80~95 80~95 60~805 C- C6 t! R! A9 B: x+ I5 I
; y: G4 h" n! k% J R/ M藻类浓度(mg/L) 100~260 40~100 5~10
* r! _" X/ r; U% W
, _% R8 |+ I1 ^- d+ I$ c) E, w出水SS(mg/L) 150~300 80~140 10~308 w! n! _9 R3 |1 `$ H
3 o( j: d% V- q0 t# l
(2)构造及主要尺寸:6 h8 v% g4 s8 Q+ W: U1 M" z
& L( H7 X \* j( ?; J/ f2 W1)好氧塘多采用矩形塘,长宽比为3:1~4:1。5 X4 G; M" C; e4 {1 C& u# H2 K
8 r0 m8 n% s0 ~+ Q1 G- a2 D9 r; B- \2)塘深:: e& `% L/ A/ J. `
& Y8 o" m$ q4 E 高负荷好氧塘:0.3~0.45m;
& x( I: \4 t/ M( X 普通好氧塘:0.5~1.5m;( ~$ U* j4 M/ ^" @
深度处理好氧塘:0.5~1.5m1 l' _0 B# N4 u6 C$ g/ ~/ g
好氧塘的超高取为0.6~1.0m。6 `7 ~* M# w( ^6 c
- G+ g- w, n& w1 o) [* Z3)堤坡:塘内坡度1:2~1:3;塘外坡度:1:2~1:5
8 f( U/ M9 N" c* i
6 b- w0 P5 V+ x$ w% K9 } k1 m4)塘数及单塘面积:好氧塘的座数一般不少于3座,至少为2座。单塘面积一般不得大于(0.8~4.0)×104m2
8 q, S; p& r4 z曝气塘 ) ~2 ]0 p# }0 O3 Y* k
曝气塘的工作原理与类型
3 M% A! n2 s+ J# d+ `5 b
4 K$ d, M' K0 L5 V2 n) O W9 ? 不是依靠自然净化过程为主,而是采用人工补给方式供氧,通常是在塘面上安装曝气机。实际上是介于活性污泥法中的延时曝气法与稳定塘之间的一种工艺。
2 b/ X3 ?" u! g% D+ B N% n- t+ y; \! A* s6 |
曝气塘可以分为以下两种类型:7 j! X2 B" G& d2 ?' z. V, w' L! j
(1)完全混合曝气塘(或称好氧曝气塘)。" L- `9 Q+ T& U$ m v6 M1 x$ g/ L
(2)部分混合曝气塘(或称兼性曝气塘)。
/ Y3 L9 O) L! E! s0 G b' o" H# m0 k! y0 @. n( Q1 y( {
曝气塘的特点及适用条件
0 W, K/ r2 n4 ]3 G* K: u: L% f/ z8 o& X: j$ i! w2 G
优点:9 q, E5 J5 E) d1 ^
(1)体积小,占地省;水力停留时间短。
V4 f/ \8 i9 E E) F, ~(2)无臭味;
) m2 [7 X4 q; ?0 n, q(3)处理程度高;耐冲击负荷较强
" s( p. O9 W3 _" w7 g7 D$ K
( H1 x, W6 P/ e- Q! `9 ~' k缺点:
/ x' [" p3 U; P7 w(1)运行维护费用高。
3 Y- W- C5 Z6 W' O/ o/ B* Z+ N, _(2)由于采用了人工曝气,所以容易起泡沫,出水中含固体物质高。
; d1 P$ F. l7 l8 |$ P, ?) Q% _
% y9 j! w4 r& G7 R$ w# Q适用条件:
2 I8 u2 v+ L a4 A/ l, X3 `: t! D适用于处理城市污水与工业废水。9 }* c$ ?- i6 C2 {5 Q/ G1 g
: Q* j* u- @# S! h) k
曝气塘的一般规定
. {, v6 A7 H5 ~
1 n3 e8 o# }- E) z (1)排放前必须进行沉淀。
% c9 ~! o9 l( ?4 ^" v (2)完全混合曝气塘的出水经沉淀后污泥可回流也可以不回流。
2 E$ M% n% K7 m2 b# g) w (3)曝气塘一般宜采用表面曝气机进行曝气,但在北方要采用鼓风曝气。
% ^. r: I% [' b' ], X2 a/ f) w; q: C' |8 u* G0 ^
曝气塘的设计计算+ U+ q* ^& Q; K
/ K8 Z" F% q: d
(1)设计方法
2 B; ^& r I. r) @! J# {$ |+ [0 d4 U1 G! C7 W
曝气塘也采用BOD5表面负荷法进行计算。BOD5表面负荷为1~30kg BOD5/(104m2.d); {) B9 R9 x8 c2 t6 H" }0 ]
1 ]2 I6 o W6 j5 D(2)构造和主要尺寸
" J Z7 L5 |8 i- w% F
$ v8 M5 k/ a+ s 1、 好氧曝气塘的水力停留时间(RHT)为3~10d;兼性曝气塘的HRT有可能超过10d。
, q5 [ E1 A2 \$ S( K: D 2、 有效水深一般为为2~6m。
: b l8 P6 r7 C, B# w/ P4 j) S 3、 塘数一般不少于3座,通常按串联方式运行5 u. a+ s9 m9 y
稳定塘的塘体及其附属设施 6 L% Y4 m! E( z3 c9 U
稳定塘的塘体设计要点
1 O( Z j; a4 F9 w* \
! g! N4 M" c5 x. c2 Y(1) 塘体位置及设计" E& n5 D' Q; i$ @: Z
1)稳定塘位置应设在居民区下风向200m以外。
! F7 W5 T, c: w( `; t, x [ 2)塘体一般设为矩形,拐角处应作成圆角。
3 K# u7 A: A- j/ u, r 3)塘体的设计应考虑抗冲击和抗破坏。。
8 x+ p i3 n' V( v( S; d 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。
# i, F1 ?& m, G" n' E( F" L5 z& ?% j6 A: b
(2)堤顶宽度及坡度
- H5 C0 w: i4 M" l! v 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)。
+ L& N3 B! c' p! Q4 ?# L- u
/ U0 Z% ]6 T8 F; h6 L0 s. B(3) 塘底要求 I5 k9 c, I; h, F, a
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。# C. K* b/ U5 f& O% g
2) 曝气塘表曝机的正下方塘体必须用混凝土加固。
/ q2 M1 |0 F; k! u! O7 y 3)必须采取防渗措施。; z3 ]9 X6 f1 Z6 k
+ z2 g T+ m; z
稳定塘的附属设施
* a1 e, N, h2 |' [5 s9 F
E7 b* @0 ], u% y y(1)进出水口
$ {; Z6 V& [& ^, t3 t9 L 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。
3 _ e: F4 h2 J+ |% g 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。- d5 J$ s1 `! G- {
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。
i, d- y E! g$ ]# P% j& T 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。
8 s/ Y/ ]" _. `% b+ [ 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。
& i" ?( w% Z* ^1 j: O' I$ t+ f, F 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。
1 q4 s* R; M3 H" r 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。; K" ^2 q/ a7 l+ X% l
* @' A. J* U7 `, F5 d. Q(2)曝气塘的充氧设施
8 e7 p8 [( z% b% g; K/ G' T7 C4 C. O 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。8 ]' o' N; }0 Q5 ?
2)曝气塘的人工充氧压块机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。
: j9 D2 D! H: y* C: x" f- w1 k稳定塘的应用实例
# R+ Z2 L6 H9 g3 J5 B5 E概况' B& A) ^. |: h" i
1、绥化市氧化塘。该塘占地面积13万平方米,容积38万立方米,抽升站两座,简抽升站四座,砖砌防渗渠道19500米,灌溉面积6000亩。根据污水总泵站和氧化塘的水质分析情况看,净化效果明显,可以达到农田灌溉水质标准。利用这种净化后的污水灌溉农田十七年,对土壤、蔬菜、地下水都没有污染,而且净化后污水中含氮22.5毫克/升,含磷2.93毫克/升,含钾6.0毫克/升,这样每年可节约化学肥料31430公斤,地下水100万吨。从小区试验和大面积调查看,各类蔬菜均增产,平均每年增产5-8万斤,提早成熟7-10天,每年增加收入25-30万元。因此,中小城市利用氧化塘处理污水是农业生产的重要水肥资源,还可提高土壤肥力,增加蔬菜产量。1 ^: z1 Y* t! y$ ?3 r
# A, u& E. W0 y7 Y; C4 D; L0 ? 2、义马煤业集团公司常村煤矿氧化塘。为清除矿井水对涧河的污染,近年来,该矿先后投资40余万元将一废弃的矿坑改建成一座容积为15万立方米的氧化塘,月处理矿井水8.2万立方米。这条治理矿井水污染的新途径,不仅缓解了矿区用水严重不足,而且还产生了较好的经济效益和社会效益。经氧化塘处理后的矿井水,可作为井上和井下工业用水,同时还可在氧化塘内养鱼,年产鲜鱼2万余公斤。如今氧化塘四周已绿树成荫,成为远近闻名的一处风景胜地。5 F+ b) h% W& A- f! _! |* R/ D# X
* @: y, c0 l6 X4 ] 3、高唐纸业集团氧化塘。为解决污水排放问题,该集团投入1200万元建成了占地600余亩的治污二期工程一氧化塘,全天候运行。这使公司处理后的造纸废水水可用于水产养殖及农业灌溉,并可达到80%水量循环回用于生产,从而实现造纸废水的无害化综合利用,成为零污染排放企业。3 ?4 e( D4 C# e: ^& u/ {% j) v
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山东省东营市污水处理与利用生态工程$ z2 K# t! ^+ ?$ N8 t
* Z$ W w. B; k/ |% j, v1、 工程简介3 {* E8 V. ]3 g
5 _' @5 K5 k K4 }4 o 东营市污水处理与利用生态工程于2000年10月建成,设计处理水量10万t/d,占地面积约110公顷,工程总投资6700万元,是目前国内外应用稳定塘处理系统设计较为完善的一座污水处理厂。 污水水质如下表:
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3 y6 F/ y" x1 C! ]▲表6-4 进水水质情况一览表8 x J# X1 l/ j/ `- H- x& X9 D$ r
* z4 w5 ?( G* ~1 Q6 x& C项目 BOD COD SS TN TP NH3-N
4 u# m; B! e1 W' k( B) K, y; N! e7 i; N4 u; s
( a/ @( u. M6 Q% o: w" O6 m浓度(mg/L) 70 150 70 30 5 20
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/ ~8 R0 Z) w* u+ R 该工程因地制宜,将现有的一个水库适当修整分隔后,改造成高效厌氧塘、曝气塘、曝气养鱼塘等处理单元;将附近的盐碱荒地建成养鱼塘、藕塘、芦苇塘等生态利用单元。
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2、 主要处理单元设计) v6 e" T$ @0 c g6 O* C) X# E
, _) r) g' {+ Q* `( i+ C (1)细格栅:单组栅宽1.4m,栅条间隙8mm,栅条宽10mm,栅前有效水深0.8m,过栅流速0.9m/s,格栅安装角度75°。
5 P8 @% m* s3 L! f) o; t (2)沉砂池:每组平面设计尺寸12.0m×3m,有效水深1.2m,砂斗倾角55°,砂斗高度1.85m./ s8 [6 [! m$ e6 ?3 j5 V$ q1 E5 i! U
(3)高效复合厌氧塘:每组厌氧塘平均长约138.88m,宽约65.87m,有效水深5.0m,厌氧塘中污水停留时间为1.68d。
) w, j4 E3 _ X2 i' n' ^ (4)曝气塘:每组曝气塘平均长度133.37m,宽约66.31m,有效水深3.6m,污水在曝气塘中停留时间为1.29d。
( `3 d8 h0 b: r; u (5)曝气养鱼塘:塘总面积为23.24公顷,塘有效水深3.5m,污水在塘中的水力停留时间为8.13d。0 q- e( c5 x1 D
(6)养鱼塘:养鱼塘总占地面积为12.09公顷,有效水深2.5m,污水在其中停留时间为3.02d。" |0 z7 ~: o( ?1 H2 D4 l
(7)藕塘:总面积为7.56公顷,有效水深1.2m,污水在其中的水力停留时间为0.91d。$ q$ ]+ {6 Q: d+ Y2 E' l
(8)芦苇塘:芦苇塘Ⅰ和芦苇塘Ⅱ的占地面积分别为18.09公顷和19.09公顷,有效水深平均为0.5m,在芦苇塘中总共水力停留时间为1.85d。2 e/ g4 } |& @7 }. d, }. Q: s
: O, _3 B% B$ m3、运行效果
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本工程于2000年10月开始通水试运行,在养鱼塘中尚未放养鱼苗、藕和芦苇未开始种植的情况下,经现场检测,最终的出水完全复合我国污水综合排放二级标准(GB 8978-1996)的要求。
" y5 w5 w8 W( d+ \: W% B, _& |! c. P- M3 Z
4、本工程的特点1 c4 m' {8 d( L- V+ e7 ?* B
9 H/ P/ n: X9 v% _6 \: a (1) 本工程采用稳定塘处理系统,将污水的处理与利用有机地结合起来,实现了污水的资源化,这对于缓解东营市水资源短缺的矛盾具有重要的意义。
3 T. @% i6 S" R. N& ^ (2) 本工程在设计中特别注意了处理系统与周围环境的协调一致,注意了对环境的美化。堤坝修建整齐,全部采用毛石进行护砌;曝气养鱼塘作为人工景点,将污水处理厂建成了一座生态公园。# l* J9 W* D1 e
(3) 本工程同传统活性污泥法比较,具有基建投资省,运行费用低,维护管理方便等优点。 9 Y3 k* O( N- U7 }. C9 T* y
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4 t5 g+ Y5 k8 d% w8 m1 s) ~, a 6 k5 }7 ?! l6 l" M9 @# O; I. N
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