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稳定塘
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[产品类型]. n# @& T5 b' d( W; e
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[产品小类]! r2 h y% Y! N B
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3 K4 `+ P& j$ b8 p: G# L& ]1 }2 e: {
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[关键字]$ C2 C7 }! b4 ^* E, v& D
污水处理
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6 p0 W6 k( N( L$ y- t
! w& d" B5 J, M, N8 p/ ]2 H% a$ R3 o6 Y3 b1 `9 s, |0 D
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[技术介绍]: j0 a1 j6 }* X7 V' M2 X
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。
/ J& c( }9 v7 a" L. |7 ?& M7 B2 N8 h特点 9 \0 @1 K0 w& n* J
1、 优点1 W( X/ _$ x: R( G2 W# P* ~
5 N. \/ H9 V6 K (1)便于因地制宜,基建投资少。
& a* x) y* L; u (2)运行维护方便,能耗较低。
! C7 s1 d9 O F/ y- _! M: J (3)能够实现污水资源化,对污水进行综合利用,变废为宝。
6 v8 h1 Z: T8 j2 W. C( l% _3 @6 V F) `' \4 e% D3 u( n: U
2、缺点
9 v# l* z+ k* ~6 m' J: M. Y/ M1 Y n6 R$ [- D/ S+ K
(1)占地面积过多。
6 N% F7 e/ s7 }- j (2)气候对稳定塘的处理效果影响较大。7 E, Q6 K* u( A7 O: ~
(3)若设计或运行管理不当,则会造成二次污染。* m- @- w8 z2 z
类型
3 Z: R0 y5 A# n2 }
9 ^6 w3 b' s3 c6 \8 L 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 s' [0 E+ V# Q0 n% x& F0 J
; z( o6 s. r5 W$ j, R2 b2 Y% f/ X好氧塘' b: w" T0 R5 n. B4 ~" C
C+ k" W+ ~+ ~& a, s: y8 G
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。 P) _# b c, u) o$ ~& ~
: i' k0 a0 S% Y" f; W1 G' m兼性塘- G1 g X% {( X; I @, v% u. j
& @( B, y0 ^2 |, ?. U! ~+ D: J2 K/ ? 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。
" n& f; F! H# x. q
; s' \& | |- J4 _4 ^& Z% @% ]: w厌氧塘
/ X- x; Y' N M3 v
5 H$ S+ O' S9 }9 J9 T0 d 塘水深度一般在2 m以上。0 Y- I6 u6 U4 D/ r4 T& h$ K
! H% ]' w( G; W4 [* ^8 }+ M曝气塘1 o3 d- {. S6 Q6 {) `
) Y. @: w+ N& b% B; I6 |1 r5 F# n: E( y
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。( m. y" `0 i- f# x* x
5 ?" b% S* C& a B* [! g% ] 此外,还有其他一些类型的稳定塘:
- [+ ?5 Y! M8 X; ^ 深度处理塘??作用是进一步提高二级处理水的出水水质。+ H/ _' R0 d; s, Y
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。8 T, y( w) k L7 u' E
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。% ^8 B M" [6 N1 U; V! A
" v. a! A4 g# q" }6 L 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)# s9 J* i1 ]0 g" Z4 f, ~
! S( c1 ]; O! u) U# g9 q, s稳定塘的应用
) ^; j# T& v" z& T1 B# s! } n ^3 _ 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。
* u2 [: Y; u. x7 _, K
! B; W& _/ X2 U, _7 N' n5 [ 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。# F% e. Q* m2 Z" G
* a9 s. g+ T; B
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。
- h9 `, R# i$ b3 ?厌氧塘
1 e/ T; U7 U0 H, j0 v& }+ Y% k厌氧塘的工作原理$ C4 i. ]4 k) A# ~. z9 ^; D" W* q
; [( H) X8 n; u/ S9 i* l 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:
. @3 n7 h; ^: A, _6 F% |2 Z$ Y, d- g1 i; {# D
厌氧塘的特点及适用条件6 L) C& @( x& n9 h M( _6 L5 t w
; e1 K* f) }! _ j- X- n
优点:
; A9 s7 W# e& c4 C+ G( q(1)有机负荷高,耐冲击负荷较强。9 s; J. a+ Z$ Z8 _/ q+ i; A2 Z n
(2)由于池深较大,所以占地省。5 b& a) E& z, Y" z( N$ I2 b
(3)所需动力少,运转维护费用低。- [4 ?* ~% {/ \1 o8 t0 q% l- [! _# p
(4)贮存污泥的容积较大。
4 B' e- i/ R+ v" q, R- \+ \(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。
! u: V% [) }/ b
2 C' O1 D1 v" { w4 V0 @缺点:
& f$ v" ^ ~$ V0 F/ ^/ {& d(1)温度无法控制,工作条件难以保证。 b1 L& i8 w$ g, k
(2)臭味大。
# P, _. Z# C0 J) q* E; t(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。2 z7 Q* ^ E/ s
# c5 V0 |* f! B- p厌氧塘的适用条件
6 a6 T! R$ T, j. J( T- O
& [ e* {$ t2 E 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。5 p4 |( u. j) |4 F8 X, C9 r
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一般规定
) j3 A$ A3 A8 m1 O; W8 r. l( D6 h+ x! ~& ?; n) v9 M: k( I: Q' `# r5 }
(1)必须严格作好防渗措施。
! T4 M( Y) y+ \ (2)厌氧塘前要进行预处理。4 w, ]& I& @ }: I0 L/ {, s% F) |
(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。
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厌氧塘的设计计算& V1 R$ x( B# Y8 c6 _5 h0 t# t
% N! ]7 c) w/ E
(1)设计方法
% a- b( N4 V2 E4 z+ U& B3 X5 I' S
?有机负荷法
* P: S' k, I4 H- V8 |% X3 ] ?完全混合数学模型法:很少采用。
9 }# p" p; z/ e3 q' I 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。
: O9 a$ @/ z' N9 ?: H2 ~9 @6 M
# z7 S# C. G; F( s$ X3 P1)BOD表面负荷法:5 t- ]/ E# `% I( U" C& `) p
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)。
: v O8 d. X) s$ g5 N5 d5 X) H* b [3 q
2)BOD容积负荷法:
' \. ?7 M: Q* m9 k# r9 Z x) P 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.
4 \, q. b# G) ^1 K( S3)VSS容积负荷法:
! p/ R* ]) E/ D( w" 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);/ q. W6 a, y% G p& e8 m4 E
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)。" r" }3 f8 E/ Z5 _+ G
) |1 m* `: ]2 ]: c- M& F( A5 p
(2)构造和主要尺寸, h, q: H. {! S3 |6 [ T
9 w1 Q% ^/ l" J e) c( g
1)厌氧塘一般为矩形,长宽比为2~2.5:1$ `1 r% |9 i7 n5 h6 g
. }0 x( ]) N" v. O* N
2)塘的深度:: w: U, ]% ?9 b( M* ^* B
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。2 }2 S$ B: N/ H' y. E
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。
' u3 Q. K7 ?' q9 V, f0 P1 [7 q7 z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。
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- ~; X% _9 p8 {+ O9 C: z3)堤坡:塘内坡度1.5:1~1:3;塘外坡度:1:2~1:42 Y A" v* J. H4 N6 w
- K& o. C6 T' W# g% g* q
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。% Y! _5 n3 [, T1 V$ p$ ?. K& e
% h/ L6 P" i7 U6 n: x. t5)塘数及单塘面积
' K1 c3 I8 M" e4 X7 w$ g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。
' i2 J1 a4 K! }* i兼性塘
$ B4 S0 N" g! Y( a* _兼性塘的工作原理" V- q# d w4 D& U' {' t( [
2 u6 {8 Z4 I0 ~; U: a& ^1 G
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。4 ~ i( ?# t0 G- B3 N8 z& m5 C# ~. u
( `' c/ w6 ]$ v5 F! H, H2 [2 ` 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。
/ H$ X0 W$ ? P' U
- l$ y0 s& y. m兼性塘的特点及适用条件/ ^" a, B2 s% t7 Z+ a
+ f# E# Z% i6 Z3 B* c% C: ]0 ]
优点:
# t; U$ [, R( F" a6 v7 ` m(1)投资省,管理方便。
2 y* w8 ]+ X. D; C) B(2)耐冲击负荷较强。
" K; `, T/ s V2 r(3)处理程度高,出水水质好。
* c8 W; [5 u, @0 F
7 s) y$ R* ~9 ~! \缺点:3 m0 q4 q' h5 Z# n0 U: n* x% ^
(1)池容大,占地多。
/ w. q% r E6 i, n4 H3 o- t4 e(2)可能有臭味,夏季运转时经常出现漂浮污泥层。
( U' K$ E9 d) I9 ~4 o X(3)出水水质有波动。( {' K; g& A5 r
) h( p/ O2 d, X' Z适用条件:* l$ i* v3 x% z
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。
3 K+ d. S) b' _) y' R3 r7 h3 y
' _6 ^5 k5 T- b2 j" f3 n兼性塘的一般规定) [9 {+ n" N5 O
! i1 G, b* ?$ X8 t& u8 c
(1)应该建在通风、无遮蔽的地方。
& X; v7 J1 C. T' k+ ^; P (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。
& p6 m. V- x; d2 n- `7 y. I( N. u \) B# D6 i
兼性塘的设计计算
. x" Y* F6 {/ w
; o. {/ ]/ w! q k" d8 A(1)设计方法:* B, g3 P/ Q1 \8 a
% u! V, g* O+ P& p6 @, l0 W6 p' b
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:
( ]9 b. P* v" d" `1 q( H( o; W" c9 m4 R
& @' P( M$ P5 g- f5 [: H▲表6-2 城市废水兼性塘的设计负荷和水力停留时间
* D% t% Y- s3 y8 {5 v6 h
4 E4 |8 c0 n$ u; F6 O冬季平均气温(℃) BOD5表面负荷(kgBOD5/(104m2.d)) 水力停留时间(d)6 {- Q& d% |+ L+ N
>15 70~100 ≥7
- W9 {6 b5 [3 Z2 q! M10~15 50~70 20~7 V% M# T; Z' Q( a/ d) }( @) e. }
0~10 30~50 40~20) h9 F* f& U' i5 }7 R- l9 E* y; ^, `
-10~0 20~30 120~40$ G" v/ `* ]$ A7 _- k: T
-20~-10 10~20 150~120& i/ W" v3 z5 `3 }1 Y: w
≤-20 <10 180~150& R; C9 S/ |0 A: ^; H$ k& y- `
1 S: Y4 D$ |3 u+ ]
/ j- t6 T \* M: m9 O(2)构造及主要尺寸:
, t, a4 w" i' s; u$ ]0 w
/ i! u6 {! m/ g 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。
2 B" k U+ E E( j/ T+ D 2)塘深:
" w2 [: p3 S7 c) v" t+ E 有效水深h1:1.2~2.5m
: ~! O* `& U% ?5 \/ v m0 H$ Q 储泥厚度h2:不小于0.3m x, L+ a; Q8 ^ {, K
超高h3:0.6~1.0m/ G* F1 y5 n0 k) z4 y+ C
3)堤坡:塘内坡度为1:2~1:3;塘外坡度为1:2~1:5
( M2 x, x, K& U5 @' }: r& S/ Z 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。" g0 }9 b8 A. @8 ^, X" ]
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。7 K ^; \" D3 X( @# o
好氧塘
7 C% m- { @6 m6 d& @' @! o/ B1 S好氧塘的工作原理与类型
$ o J% J! R& u/ T4 F1 r. k8 o1 @( y& G8 E* X( G6 L2 n
??好氧塘净化污水的基本原理如图6-4:( U1 _- B9 n) J& H
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。+ b4 d8 Q7 r. t6 ] F
]9 o3 S, z+ L9 k??好氧塘的分类:6 ]: i& L+ [0 V; O* K
& ^8 y" T/ h4 e# V0 u! i9 B' G
(1)高负荷好氧塘+ L. q/ d( [7 K! [7 d7 y
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。3 }7 j8 t+ `- }: g+ z5 l
9 ]% u9 W% u3 { |0 r2 A(2)普通好氧塘4 a) ?! y: I5 ?$ j# i- }: N
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。$ F2 D2 `7 \7 M, t0 a! d2 A
" E5 L8 }/ i+ {(3)深度处理好氧塘1 E- s9 V# G% e3 |- F
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。
8 y8 E/ D! I5 D; T/ P5 j0 ]3 ?! Z0 ^& d1 y2 E, r! m ?. ]
好氧塘的特点及适用条件
" S" p8 c9 |2 j! Z6 X$ v1 l* g: C8 p* V4 q8 n, _! D" I! u/ ] g3 m/ G- r% k
优点:1 x: S T$ K0 a/ Q o( N
(1)投资省,7 z1 m z- Q+ }* K5 x- S9 b5 N
(2)管理方便,
6 e2 j; P, T# n9 D$ N4 b* t' P E" a(3)水力停留时间较短,降解有机物的速率很快,处理程度高。
+ H$ j, j2 ?7 q
6 E1 f* ^8 D# O) X缺点:
( ~ o c* x/ K' v* R(1)池容大,占地面积多。
N0 }" {7 V) [5 D(2)处理水中含有大量的藻类,需要对出水进行除藻处理。3 g. A) k E, y* s
(3)对细菌的去除效果较差。, ]% l! U/ ~0 D+ W
u1 W% O6 z% o" [0 o; T) d适用条件:
) ?% y1 K. M* s. ?7 _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。
& Q2 R4 ?; s$ y) s7 b/ V+ O; Z& m) s9 g. L4 K5 R8 B2 _$ R
好氧塘的一般规定
/ W e' z2 k" _9 V* `) O
( e! n, L+ W O (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。
3 p/ x1 d2 a- z; D P (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。) M6 }3 F; ?! z% }9 \' B7 ^2 T
(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。 Y* q3 ]% |. H& A
+ w4 O) e: k4 H. m好氧塘的设计计算
F. r" R! U; E( m(1)设计方法:
) O- y" g! R' V6 z! Y( f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:# P, L3 {5 e/ @
4 B) H1 g. _$ V) \% h, i$ q! \▲表6-3 好氧塘的典型设计参数1 v$ ~8 n5 N3 O$ J
/ c' C f- t0 t设计参数 高负荷好氧塘 高负荷好氧塘 深度处理好氧塘
+ w7 e0 \/ w9 Z {
: Y" H9 T# y' L1 z% H3 LBOD5表面负荷[kgBOD5/(104m2.d)] 80~160 40~120 <56 ?( T, @" `% I0 w* |
) M! |' T. l" n+ b4 T: D
水力停留时间(d) 4~6 10~40 5~20
8 i) N. o7 z/ k2 a$ v5 z( I5 c# r
; r5 Y$ E. p- i! p0 w- X* w有效水深(m)~ 0.3~0.45 0.5~1.5 0.5~1.5& g/ g3 H7 ]) Z* E5 ~; F, w, {- {6 O
5 V" X6 ?6 w8 s
pH值 6.5~10.5 6.5~10.5 6.5~10.5, K1 L( G3 o. n& |( H5 h0 [
- m6 i6 x0 S( b4 K9 j温度范围(℃) 5~30 0~30 0~30
; E: H: i/ C- Z. [- s' i- y- m4 s) ] e$ N: ]7 b- c( ?% ]
BOD5去除率(%) 80~95 80~95 60~806 R' \2 P8 x& Q/ Q
9 \* {5 m. }! O3 k+ E K* M藻类浓度(mg/L) 100~260 40~100 5~10
1 z. [, r: m* u( Z7 v3 r$ _/ o# J" m' g6 K1 \" S% I/ S
出水SS(mg/L) 150~300 80~140 10~300 E$ m2 H8 y% {
; z7 I+ Z& g( \- k- B7 u(2)构造及主要尺寸:: c S6 G. J q" z. V
- |& w: h( b: Q8 S9 O+ _& `7 P' A1)好氧塘多采用矩形塘,长宽比为3:1~4:1。
- o; e( E; e& e* }
1 r) n. l, I3 T2)塘深:
! F, ^2 h" k+ n5 F+ M: F
) C; P7 R% U' r+ I7 N 高负荷好氧塘:0.3~0.45m;& _+ J2 i! a( [) [
普通好氧塘:0.5~1.5m;
7 R! b$ V# g! M, E7 b 深度处理好氧塘:0.5~1.5m
0 j) \5 w8 |- v8 B: Z: E. _ 好氧塘的超高取为0.6~1.0m。
( o$ i) l) T% }$ E' @
6 w/ B" P0 V+ g3)堤坡:塘内坡度1:2~1:3;塘外坡度:1:2~1:5
5 M" j8 h, f9 `2 L: _. b. H& M0 @. Y, D* s p3 _: l& l/ w$ d
4)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
# Z" x" O% U' K! p4 D0 E$ s曝气塘
9 ?2 a* B7 `2 k" c: U曝气塘的工作原理与类型
5 G% E! P& F3 ~3 }; @" K4 S3 \& F% s3 C/ K
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。
( V& s3 d( z2 c6 F' U% J, z- k1 y& g- j$ j+ ?: `
曝气塘可以分为以下两种类型:
; _0 M0 t' P- G/ G3 s: b5 G. R (1)完全混合曝气塘(或称好氧曝气塘)。
/ [0 b0 o8 p8 ]5 S- ]7 h. g$ X6 _ (2)部分混合曝气塘(或称兼性曝气塘)。
9 Y( H1 P% T1 c q. {# |
- [; T# @% Q$ z; e0 p曝气塘的特点及适用条件
) ^4 \, o7 O, n( y/ h
/ y9 v; u/ G; C2 o: T0 }8 k, v! U5 }优点:5 w. l3 F* n) P6 `3 z3 M
(1)体积小,占地省;水力停留时间短。3 ]/ X% m. u$ L5 B. H9 p
(2)无臭味; ~5 y7 R0 Y0 q
(3)处理程度高;耐冲击负荷较强. O r. K6 a+ N, C C# W; ~3 Q
( y5 X, c' N3 L8 G/ F' N1 s' `
缺点:
/ X# e7 {$ N8 V4 Y(1)运行维护费用高。
7 p7 x! t- j5 ? 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。
; ~0 H6 X! N) I ]: l; k; g/ ^/ x! [6 P/ C4 k) T* J- S
适用条件:
9 s8 \$ I( K# G适用于处理城市污水与工业废水。
. W/ {+ M ]$ H" k: R; @! I7 c$ m6 y: Z
曝气塘的一般规定/ @; l$ {! z$ V( o3 n' e
% S3 K0 \: x3 \) {$ r {7 q (1)排放前必须进行沉淀。+ { Z* F4 w4 F
(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。
# j+ n* Z3 O" u& M (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。
9 F1 h; S& ~$ z: C7 W6 G4 H$ {* B% W0 s: M
曝气塘的设计计算 h; P& A/ [* t X' n" _
! i/ q* p% ^# `$ R0 u2 t& J(1)设计方法
0 N o0 p4 s v0 ]. H5 f3 J
% V: o3 I+ h0 h. h/ r 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)" `: ~% P2 T3 u
6 j2 B5 | V x: D- C: f
(2)构造和主要尺寸# U2 g+ t. c/ Q
; P' C0 L% z& Z) \' q- `
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。' }6 b! p9 q( _7 g
2、 有效水深一般为为2~6m。
" N8 H: _( `% }6 s" X( k, r% X/ T. U 3、 塘数一般不少于3座,通常按串联方式运行
0 u% S& t5 H; ?$ v5 H/ C# V' n8 z稳定塘的塘体及其附属设施
/ `) ?' m: e @3 {0 ?! S5 b1 V稳定塘的塘体设计要点/ @+ K6 T0 @3 f# @$ h$ B
" `' ]$ {. U) g6 _0 c& E# z(1) 塘体位置及设计- h! w7 U' h0 w; H9 R
1)稳定塘位置应设在居民区下风向200m以外。
N: Z I# s1 u; q* V 2)塘体一般设为矩形,拐角处应作成圆角。& E5 S" S* L/ p7 q' O
3)塘体的设计应考虑抗冲击和抗破坏。。
# F, y5 y/ e+ _6 j1 ^. X 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。
; c9 U. t% V" E9 h& \. G- t# R
7 s. Z1 j( q- Z8 ^" J( ~+ x3 ~) K7 ]9 g(2)堤顶宽度及坡度
' K' @- q K3 s: a 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 z% @) X% K) `# k9 ]' }
5 } {" W. N- F W
(3) 塘底要求2 d1 v# n. L7 Q' ]* Q! m/ B9 r
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。
' t* N. g# j) o, j+ x 2) 曝气塘表曝机的正下方塘体必须用混凝土加固。
# `+ D( R( }& ^* g2 j W% k 3)必须采取防渗措施。
. T# F% C0 d5 x5 g+ F5 _: m! S( h. A* v0 M/ l" C) C4 r) @
稳定塘的附属设施3 m+ S; I' L/ ^9 v+ H1 z$ J5 T( r
9 {) ~* P/ I: d' `
(1)进出水口
& i; g8 P" |1 U5 \+ b: `, P' N 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。0 M% J+ b" l. N# |. Q0 ~
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。
/ j7 `, `1 X2 } 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。
6 G0 {0 w! E3 [- W1 i1 \1 l 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。' n" ~" v% R* |% K
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。
$ w" o" H: j2 P. @) T 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。
/ s" N% a& V# Y" q 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。& g& G; D+ m- S) f
) j$ o6 a5 G4 o# e3 k! `3 _(2)曝气塘的充氧设施3 c# ^: e/ y: P1 ?2 E! Z
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。
# a. {% J$ g1 p7 Y5 D 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。
" ^: A( e( E9 `6 A) j$ }5 V% n5 v- l4 Y稳定塘的应用实例 # H7 R8 k; E5 f9 W1 J/ z# g8 Q0 c
概况9 x& {# o' }' n9 R/ E* {
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。" d9 N( \4 [) G K0 ]6 o: p
. ~+ P: k" E- {* Z 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 N/ e# J( M4 e/ x' h# [
( d5 e+ e4 t" h% E 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。$ j( ~' b- V% y; l& k& z
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山东省东营市污水处理与利用生态工程- T! o* F [7 ]; L2 ^3 _
3 P1 [4 r3 X# x: O8 u
1、 工程简介 D) H- t' \: ]6 o
" w2 y6 I( I4 d
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:( b u' f# f: H! s- g9 v) D6 H/ I
: }% h: ~$ s' \0 X
▲表6-4 进水水质情况一览表, n" J7 i" I0 y9 R
" N( l. X: U5 l# t6 ?$ R/ T项目 BOD COD SS TN TP NH3-N- R- `/ |+ n% e) c+ w6 v
& A( q- K8 T9 s. l
+ q2 [& c# Y6 f# w# t$ w4 s浓度(mg/L) 70 150 70 30 5 20
* b% p% w2 C( j5 y0 P8 u
4 e* e% Q" |. o t8 L 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。- P$ d0 D1 E- D$ T f. O/ |0 L0 Z
2 A% q% S$ R! j8 Y' B4 a
2、 主要处理单元设计
j2 p, U- I4 a/ q7 n4 p. T
' l* M" U0 z1 }$ K (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°。4 f- n# ?7 H% @' I h
(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.
% V+ A$ T/ k' u& E! b% i (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。
$ K) ?3 e2 l0 B6 [9 }: F7 T (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。
2 s7 L7 e" \& p$ c3 e2 a( } (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。
% N/ x- S, } l+ L (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。5 r+ ^" l1 K) t! Y6 }+ a L* o1 ?
(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。8 }" C+ _% g! P! I/ g9 I
(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。
z- l, O& w G' `- p: o
1 k/ A! ~, f+ e5 E: P3、运行效果* }6 D) M: r0 x
8 ^8 U5 C$ ^0 Z- [ 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。/ _1 d9 T3 z0 e
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4、本工程的特点2 B% o6 \& b- J& `' T+ P3 q1 s
2 ]7 D( e$ o- F% l# \8 x# { (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。0 x. b+ ?& P, Z0 O; g; [0 Q
(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。
/ G6 r r( \; V' l( F+ {4 E# j (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。
5 e7 _5 D, y4 u U. l& L M% |8 g) S : \0 P& j" a- c
0 b6 s+ O# l+ y* r
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