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稳定塘
' | P2 n' f8 k0 G
4 w& ]: }- Y6 p8 b7 ]
4 g3 L6 h2 d* I9 S9 D* C
& O3 c7 O8 m# g
6 ?2 N( N8 p- r s% { 9 W; x% E- a. G$ l
# Y0 J$ |9 f( B. E
" Z, M( {+ {6 e% s [产品类型]1 k0 u# v9 g% a9 }2 \
* v) L8 G( ?" H% O3 H 6 g+ ~* z. l2 v! o
+ n% n" O; ~/ \7 ?9 E; q4 z) F4 J) `
3 y1 B% S* P1 K ^8 @4 B% J) [5 L5 i' z
[产品小类]0 e8 j+ F+ e& T( V) ^, r& ?
" p1 H6 J* J3 n
# n7 E. t% j, N, U7 W
; U1 h7 d* T9 \1 }0 L 9 c; {' Y4 z% A! s6 k
[关键字]
0 z: g1 k& O1 p" K7 U 污水处理 8 N7 w1 ~' ~8 {6 X% I o
6 E1 t; o* [ t( }- w& _4 c3 i
5 j1 O6 R: e8 f# f( F1 e
B0 p5 W9 L# e" K2 v1 E
/ `; T& L* S4 X) j7 d [技术介绍]
/ R) N6 i2 P! ?6 _9 i 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。
3 f6 a/ o$ _& [' N特点
% |2 U7 `7 \1 B$ F! I7 E1、 优点' h/ d4 s3 j1 m- ^ [0 H& f5 }! a
' }2 f! R4 k0 ~ (1)便于因地制宜,基建投资少。
8 h0 `6 ?7 ~$ {' @" R" l2 R (2)运行维护方便,能耗较低。
+ a9 J) p# }5 {+ H$ ~* P3 V0 Q6 Y (3)能够实现污水资源化,对污水进行综合利用,变废为宝。
( P! b" p/ ], k6 X5 h w3 a R8 q+ M4 y* b
2、缺点
8 `4 o j1 ?8 B, Q/ L
7 z) z& J3 H. H: r# v1 w (1)占地面积过多。
4 z+ p8 |* f& P3 Q! Z' T; E. o (2)气候对稳定塘的处理效果影响较大。3 V3 }, ^4 \( k9 L$ N g
(3)若设计或运行管理不当,则会造成二次污染。
, f: T% n8 B$ `8 P4 p+ x/ C类型
, {* ^% Y- R, e, H8 h% s; |$ Y) ]; ]) _6 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:
2 y" J, H( F7 o0 j0 F' P: s" j0 f N* s; e2 _: }* w8 _% F
好氧塘1 B6 p; F6 Y! m" g. e
! Y' n4 P) N; |. Q; f7 h
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。+ _& g2 B8 z8 _2 n0 u4 u) {4 {: C/ O
3 P9 I# r+ t$ H- ~& U' f8 }
兼性塘
" Q& [# |0 U1 l* v0 C. R- s% L" w, q! L
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。
* T3 h5 d- M, h- u" c( J i& R
0 e( L: ?, U* i厌氧塘! T2 y9 S0 H0 W+ ~
- c& f9 i3 R' j# s1 P' c3 j0 S# B 塘水深度一般在2 m以上。' t3 N5 y, p. Z
3 C% x; ?3 j% a
曝气塘4 @0 ?$ q% f% T! M% n7 Y7 |
" J- `' q0 y( g8 B# ` 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。
- I( E2 B! b% M% U0 q" Q& Y+ Y- J2 D, I7 c& O$ S, t9 q$ {
此外,还有其他一些类型的稳定塘:$ w9 h% m8 R" X2 s1 Y
深度处理塘??作用是进一步提高二级处理水的出水水质。
# n8 O) S( k& F6 R 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。# ~0 ]9 U( j- K# L5 ^
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。
/ `& g. G# d2 s* u( C) j O- v1 n7 f5 x) Z7 a k, c. 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)
, \1 p$ \6 U; O$ X, ~' C* g0 U) U0 d/ W" G0 N) u v
稳定塘的应用 8 p1 I2 L5 J5 r& H2 z% f2 v
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。8 q2 [' v) W: X( _7 V% t, K
( F& Y! T7 {9 o: e
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。& }# b1 M2 z6 ]
" ]9 p/ ^: _) V 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。 : U& K! r; b7 }3 x5 V; J4 W8 N4 H5 |
厌氧塘
- K0 a) U, B+ p8 H厌氧塘的工作原理
' \& ]$ r$ K2 v$ ^) Z; w2 V- Y$ \ g* _$ D6 W
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:' T& b/ u( a8 H M4 j
1 N6 ?6 I" I: X6 e8 o, E厌氧塘的特点及适用条件6 f, F+ A2 j0 B: {5 z* j
* J9 t: j* G) ]优点:
2 y* b k" ?- [+ T4 }% J T: O8 e' Z(1)有机负荷高,耐冲击负荷较强。' t: i& R9 Y- f6 z; j# E. \; U
(2)由于池深较大,所以占地省。( ?9 s' [8 ^: H" g
(3)所需动力少,运转维护费用低。4 k) X% K5 G+ _" L5 _" b
(4)贮存污泥的容积较大。
; y+ @3 {; W l9 [(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。% J8 ~; S; K H5 R/ z( P/ r
$ p/ H9 C2 e9 @% _) r缺点:; ]; l; s# d' s! q, U: ^0 u
(1)温度无法控制,工作条件难以保证。
: ?+ k* ]1 d5 Z(2)臭味大。* z( C7 a' R( }2 W
(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。. a# H7 j' H# \* {0 [( d* J
) y- V) g/ }% \8 v! d3 P+ ?/ d厌氧塘的适用条件# Z1 N P: O: @& Z
3 Y! @' Y% k- N1 Y. @( m 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。6 u3 m; O u2 h& \5 E
& d# C* D- y2 { R3 o
一般规定
& b% M% _: \; q+ F7 C# C0 t( P
2 E- U6 o# y2 G) v# j U, f, i (1)必须严格作好防渗措施。5 p4 V0 l6 S; `( b1 B# `
(2)厌氧塘前要进行预处理。
* D6 m0 g# a6 l4 ~ |, o (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。
0 l5 d( N& a9 z9 g2 i" Y7 \+ C
1 g/ @' J( k+ r$ ^# m4 C$ L6 I. g厌氧塘的设计计算
5 r* t, m/ f! N& \3 x$ J. f- T: w/ B2 I( e
(1)设计方法( p5 G5 K# m+ Z# G# D, o" p G) e
9 h* S1 J$ ]+ ]+ X
?有机负荷法
0 h0 k% Z( ?$ |; N+ t4 ] B2 q ?完全混合数学模型法:很少采用。! _$ V5 F# Y: _7 j
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。
* ?. [! Q( m8 B4 ^- q8 L* h# J# A+ L' {
1)BOD表面负荷法:
M7 U* D( B/ U5 P) @0 R/ Z 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)。; d! `3 v4 m0 l$ q% z
1 Z, H7 @% ^ n
2)BOD容积负荷法:' [- s- X) l2 W3 z
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 R; P6 g1 Z; p8 J5 m' x2 }) h# Q+ s3)VSS容积负荷法:
6 m: ^: @; p3 {9 p8 W0 \* m9 `9 U 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);
6 _* s' `2 S( q. q$ }# X+ d/ t/ ^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)。
1 b) a" z, E2 b }0 f
T- [' H. } v/ w2 l; u7 d3 O6 B(2)构造和主要尺寸 }; z& M4 Y3 A, H
; v2 @) [" ^3 S9 M- l1)厌氧塘一般为矩形,长宽比为2~2.5:15 |) y! f! @9 X8 A0 r
6 }8 k$ \! v( _7 |5 o# v2)塘的深度:
. B4 B7 H/ Q' W W/ F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。6 Y. N5 W0 Y. l, j' I8 x
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。3 J% n/ H8 D( x8 ^
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。
" F* V3 |- w! R; [% J% B6 w
8 w: Y1 U9 X( I3 J. q3)堤坡:塘内坡度1.5:1~1:3;塘外坡度:1:2~1:44 A. C" o' f& p! x
* w/ ]5 ^ T: v ]9 T4)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。
/ ]. V9 |) ]* k4 o& A& K+ H
' w# f9 s( q) z* t) _3 K& O5)塘数及单塘面积
* L# J: H$ ~1 |! r# d) ?4 o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。
8 w: q A! E8 m E兼性塘 , m s+ ?! Z8 E9 @9 ^" N2 x
兼性塘的工作原理
8 d s1 e5 p* U0 S' z0 B6 f( _3 n9 ?2 Q7 j) t' H* d6 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。/ x: t3 o8 z8 `9 W4 O
7 l( e$ A; y2 B/ o g. f7 _
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。
0 E! Y1 i$ r1 b" B- ~; C1 x" `6 S1 g4 Z2 N
兼性塘的特点及适用条件
& y8 T, R0 `8 k( V' |' Q- l3 ~" G. W* _
优点:5 c7 K7 O) p( L9 u' ~
(1)投资省,管理方便。
2 \" T8 o4 D: R" ^9 n4 Q; j3 m2 q3 z(2)耐冲击负荷较强。
+ y+ B8 R& ]1 ~- v9 q& H" b+ d(3)处理程度高,出水水质好。( S" F8 A7 ?) E7 \5 w* x* T
3 U7 Z9 ~* \4 \缺点:# |6 ?. e4 }8 q, w$ a/ ~. V
(1)池容大,占地多。 v U+ T/ Y: j( b
(2)可能有臭味,夏季运转时经常出现漂浮污泥层。2 i1 u+ ?4 D; q1 W
(3)出水水质有波动。
% ?0 Z" ]6 O- y3 O ^3 F* V+ X
, O9 J: |4 a5 @4 T: `0 v( w1 }6 R适用条件:
3 D: Z, g$ c! k' r: \ 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。. S5 N9 y0 B3 A/ Q3 J; `0 Q/ u
, F6 q* D' q9 A' X- P- P8 p w! ]
兼性塘的一般规定3 R4 t- i0 x) k A
* N: D' b( U( Y2 s5 H/ U
(1)应该建在通风、无遮蔽的地方。* W- L, ]: Y" P0 R) Y$ {/ d' q
(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。
2 b& U* d3 E4 y! E) [- b( b7 R! J# w
2 l( T- {8 }$ q" A e$ B u/ {兼性塘的设计计算2 f. P! y, V. T# |& M9 C8 k& [ L
$ C& o0 G I, V" j' G b5 t# a# c" z
(1)设计方法:
~* Z# e: C3 d8 m! D7 y: G, J
# M2 V; K. B. W; V& @3 Z8 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:) R! m0 a1 r; V' C
/ q- C1 J7 F9 c3 X; o▲表6-2 城市废水兼性塘的设计负荷和水力停留时间
' h4 `; W/ l$ W! I
9 Z. `' K3 x+ e. p! B+ j冬季平均气温(℃) BOD5表面负荷(kgBOD5/(104m2.d)) 水力停留时间(d)- r: [0 @) w, X8 N+ S8 F
>15 70~100 ≥7; v/ _ S; F6 ^0 G# @) [5 q" D* [
10~15 50~70 20~7 / [/ }/ l* l5 }; J6 e* R$ ^
0~10 30~50 40~20: \# x8 A5 ~$ M( n
-10~0 20~30 120~40& A. }& _1 k# o( b; W3 t
-20~-10 10~20 150~120
3 p! d3 U( S* e≤-20 <10 180~1505 b& [( e# P: K" l" Y
9 Y. K% z+ F# `9 x/ z# w/ |+ `
+ w7 J: E/ m$ T(2)构造及主要尺寸:
! l' ]+ O, L# x" g+ }
. g% U% ^& N% O2 G9 W2 \5 O 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。4 ~. X& q, n! @+ Y
2)塘深:
. Y! e8 e& ]3 x7 X: O: ? 有效水深h1:1.2~2.5m1 S1 s2 P1 \" K% f5 ]
储泥厚度h2:不小于0.3m( `( \* m8 H8 e$ P% v: ]" Q
超高h3:0.6~1.0m4 ~+ J4 o* G N, |3 X! O) V! O
3)堤坡:塘内坡度为1:2~1:3;塘外坡度为1:2~1:5
[; E- O- k# \4 N6 n! v" ^3 { 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。
& p, \! z" v: y6 B+ { 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。: O& y: w2 j, u0 r }# B' A
好氧塘
( N' o0 E, T8 s+ B, Z好氧塘的工作原理与类型# l' ~. ~, c' `7 T0 f
% W7 |0 j$ g+ b. }9 n+ i??好氧塘净化污水的基本原理如图6-4:
' N' y; H6 C9 f- X: T& d; 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。
" D- ?7 U4 Q. _) d/ j( ]
% C/ {" s/ I* ~1 [# Z2 }??好氧塘的分类:
6 c0 Z0 z0 O& K. ]8 [; {
2 C1 ~8 \9 V" |9 w# Z3 |( [) z Q9 n(1)高负荷好氧塘
! {. w. L4 y/ ]% C: d 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。
, {' _8 H$ S! O! O( ^
: g0 `6 O$ a1 a( L: |% g(2)普通好氧塘
# v- d; {/ a: i1 s: H 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。
/ x5 c1 ~4 W7 w+ G. A
7 }; o& s. P; j- y6 d(3)深度处理好氧塘* X8 a! A V M7 h9 J
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。
# s, A! E3 p% _# ~2 ^+ l7 y. u+ N
好氧塘的特点及适用条件" J1 p/ q! A: C" s( L
6 d7 i4 ]" \7 [ t- [0 \0 S优点:
4 t" M& P4 {% t5 Y0 @(1)投资省,
/ z$ I' F3 T5 g$ u6 ~4 q1 N F7 L(2)管理方便,& I' k4 C' F5 T) x
(3)水力停留时间较短,降解有机物的速率很快,处理程度高。' U5 c: [8 i* y: N2 E1 d
" E9 j# m. a& Z/ p* L8 u7 Q缺点:
$ c, ]; z( r/ z1 I(1)池容大,占地面积多。: Y7 K( u! [: U% d2 l
(2)处理水中含有大量的藻类,需要对出水进行除藻处理。
" g* `( O1 z* ^(3)对细菌的去除效果较差。, I9 I/ z7 Z5 { m0 E; C: o( Y
- u, e7 X& ?2 r- Q1 o) ?$ ^适用条件:
* f, {# o" Z) z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。- T. x& r* s5 U# l
4 ]) n* J1 [9 |- d好氧塘的一般规定' ~ L2 \' h4 K6 h. I$ S2 ^
. z0 _6 f6 i: E4 l (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。
8 U( T: z8 O1 ^. { (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。* I0 p- l+ x+ ^( G
(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。
" O5 @4 l% }9 d1 ~, f% C( ^. h8 T# A
好氧塘的设计计算% m7 N/ |. i7 c
(1)设计方法:
# T& v0 n5 I9 j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:
9 y# b. ?1 D% p$ Z3 r, v- M9 ~7 r2 x+ T) g, E" Y; @* K
▲表6-3 好氧塘的典型设计参数4 Y. v( j' Z1 _( v
1 A; _) A' C0 [4 `) a' {) v5 I
设计参数 高负荷好氧塘 高负荷好氧塘 深度处理好氧塘6 r1 w% i l! H6 {8 m" T
% Z2 I6 G+ @' n2 Y
BOD5表面负荷[kgBOD5/(104m2.d)] 80~160 40~120 <5
/ t8 \) l2 q. T) v, }$ Z5 D! h% i! g. N* ]7 x5 f& B
水力停留时间(d) 4~6 10~40 5~206 j/ {, f( L7 L+ p0 y
8 {3 f0 F! S; d6 h% V0 b8 R* Z
有效水深(m)~ 0.3~0.45 0.5~1.5 0.5~1.5 T. a0 m( Z) Y
8 ]$ `' `. }- ?: @- ypH值 6.5~10.5 6.5~10.5 6.5~10.5/ y& `3 G; A4 G
* C9 i' q' w1 c, w1 F8 e7 ?& Y9 y
温度范围(℃) 5~30 0~30 0~30
4 x4 p5 q5 j5 L2 y& H( p. @' ^- \# m2 B5 |; ~3 G- J
BOD5去除率(%) 80~95 80~95 60~80+ J6 U) _8 ]% m6 m; n0 O0 L# C; u; N
0 k( e/ h/ c) B+ P藻类浓度(mg/L) 100~260 40~100 5~10
1 w2 q2 G! x' r* N7 X7 B$ Q& d4 f5 G3 o8 q
出水SS(mg/L) 150~300 80~140 10~30( L- n! t/ f( _7 `* d7 \; F
1 K, i/ y& q: Z! i
(2)构造及主要尺寸:
$ y) e, S3 |. h3 e. {2 q6 ^
5 e% k. C o1 Y! h8 r; @% K1 S( K1)好氧塘多采用矩形塘,长宽比为3:1~4:1。% l9 {* n( ~$ ^' K! G- z3 b+ v
+ ^9 M1 S( G) c
2)塘深:
% O9 ]4 I2 T+ z
) e- E0 A% N+ d: m: |# L6 i* P 高负荷好氧塘:0.3~0.45m;
- K/ R; ?7 M3 i7 g# a 普通好氧塘:0.5~1.5m;* O0 |" [. q0 ]8 S8 d
深度处理好氧塘:0.5~1.5m+ y0 f# j) O" q6 r( [, w8 W" [7 Q
好氧塘的超高取为0.6~1.0m。) e" r! [* q. V
6 t8 ?* u7 t/ O; z! L- {; e) q3)堤坡:塘内坡度1:2~1:3;塘外坡度:1:2~1:5* {; L1 v1 Q) ~% G5 I
9 m& a: d/ E/ d4)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* N" s% e4 ^0 [7 O
曝气塘 `2 A- P# k U. p) h. W/ O* s* e
曝气塘的工作原理与类型* l( C4 s; s3 O! q$ o# {, e! Y
, ?& x9 b. _, \) K$ a 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。* F y: Q4 Q+ y2 h* ` a
( t$ u2 t4 C/ i2 T" k
曝气塘可以分为以下两种类型:$ T" D) U) S& v) ]+ F' U; L
(1)完全混合曝气塘(或称好氧曝气塘)。
- v. `9 B5 }/ `4 c/ D' O: Q0 a (2)部分混合曝气塘(或称兼性曝气塘)。
3 G# c: Y3 z8 d; ~/ d* _6 T; l6 n* e" M$ [, H s- D
曝气塘的特点及适用条件# B1 D) H% L) H- I. O
) q' N: z$ s0 b9 `
优点:
4 y1 b0 l" d* z* @* U& J% j2 ?/ j(1)体积小,占地省;水力停留时间短。
! W4 R1 f, N; ~4 { w(2)无臭味; j8 Z3 C/ E; \
(3)处理程度高;耐冲击负荷较强
8 {/ v3 v8 K8 f1 m2 G. a6 S$ i: K4 A; j- l$ f
缺点:( E; ?' u0 q- A
(1)运行维护费用高。
- h" o: {( U, [1 u(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。; ? K3 b* {6 U3 N# L) X
! d7 i9 z3 j, k5 ? ?
适用条件:9 ~; I& Z) g; ]- X3 s2 Z! j( U L
适用于处理城市污水与工业废水。
" L3 j. Z- R) K+ Q0 I
3 H) K [$ e' A( i3 ^) H曝气塘的一般规定" c' K2 ]9 T$ V. @6 \* z5 v
- O# U& {$ c* m9 Q- v ~ (1)排放前必须进行沉淀。
5 Q ?1 H5 G1 g y7 h (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。- e4 n. H Y" R1 o+ 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。
, x$ N& k" S5 Y. D9 y! T& V% E# A
$ i: P$ V7 x- b! y" S曝气塘的设计计算
4 {+ u$ h) E3 R: v& q8 v; B, R, O3 r# k/ \" D/ {4 F
(1)设计方法; I# V, D, k( N( Z8 o
* x' V3 U. K5 `" g2 m# T 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)3 x. r5 C; }$ T/ ?- S; h: e
( t9 q* R$ X# B* f(2)构造和主要尺寸
8 o: S' k$ s- Z1 c9 V, i" a$ E7 V' ^6 v+ N8 Q& U0 y
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。
) U7 P( P% c* F+ H 2、 有效水深一般为为2~6m。- k- ]4 {. `$ w6 }! R+ p3 ~: h
3、 塘数一般不少于3座,通常按串联方式运行/ w4 Q; ~* F _6 Z! \
稳定塘的塘体及其附属设施 ( N; l H5 n7 ?) L/ r, L7 x
稳定塘的塘体设计要点
$ W8 i `9 o# U" q' N4 b# @; D* ]8 Q7 m9 X
(1) 塘体位置及设计) h# g6 A& y2 N m% L
1)稳定塘位置应设在居民区下风向200m以外。 ]- g) b7 ~% I
2)塘体一般设为矩形,拐角处应作成圆角。+ p' R5 V1 m) f9 Z, r" G
3)塘体的设计应考虑抗冲击和抗破坏。。
" m3 {5 D2 J, u 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。' W) Q# L3 C& w/ \8 f
6 _7 g# k- Z( j( k! w# k' M, i) m(2)堤顶宽度及坡度. @. H$ \) j. [2 A2 D- l
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)。
9 s& z0 n: d$ j5 h r
2 _; b, Y( \1 U) H(3) 塘底要求
2 k' @/ L- i& I- e% D& x 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。
" P+ Q m0 _2 x' G) J 2) 曝气塘表曝机的正下方塘体必须用混凝土加固。& w% d1 Z, b n9 h
3)必须采取防渗措施。: P0 ?' r# n% r: p$ W, P/ Z
. ]- G( D; l( a9 p! K* C
稳定塘的附属设施% Q: X8 b3 m& j( S Q- P/ {4 O
. a. y" i* J4 f4 z0 W8 j5 d(1)进出水口
. L3 [1 z# \ y! h3 N( 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。
9 V& l8 d! a* M$ z$ ^8 { 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。
! m6 l( v* U. F 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。
. w6 r3 s+ [! E6 j 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。( [6 ?+ Q8 S0 F- h" G2 Y. w9 _
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。
# l. k9 b- x6 |! b4 g/ U3 i 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。
/ c4 O' u" r. }# {! o 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。
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* ?! A0 i! H8 s, p8 l(2)曝气塘的充氧设施
& N) `* B. R9 s( @/ Z; |& V 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。3 s, b9 f* Y2 _" n. O R
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。
" i7 p1 B. h" l/ `# j稳定塘的应用实例
( C# h. R' m p概况
6 F- O. P7 g- X8 B6 _" P 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 c* x" D8 q3 u+ a% U- p
# u8 V0 ~' {7 m# 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。
2 k0 c- f# {6 H, c+ q4 O& P( R( B
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。 a8 J5 X. d) @5 F J: O
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山东省东营市污水处理与利用生态工程
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1、 工程简介. E7 S5 @, M" n$ p
1 t2 F$ k: t; {) a0 O% N
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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▲表6-4 进水水质情况一览表' Q( F* R( q1 c- x( l: p0 z/ |; u
' c( {, p! w5 d& }" t项目 BOD COD SS TN TP NH3-N
6 H5 s y) {5 F* @
$ }# ?# l* [7 ?. g
@1 M# }0 C/ H3 Y浓度(mg/L) 70 150 70 30 5 20
. ^2 z( `7 j" h' L1 d- D/ z% F) t3 M! @3 C) w+ a
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。
5 A' q f1 Z1 h. G: u" Q
, z" \2 J" Z: ]# W1 Q% M2、 主要处理单元设计
- z; A+ `* w: }% k) z& N
" @% o/ o; I0 V/ X* B- v9 t' t (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°。9 [3 b+ h6 ^9 q, h- k; x
(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.
. k4 e) c; s3 g3 B+ K0 g6 C9 ? a (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。4 v4 D4 N2 K+ q
(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。( z9 S& F9 a E
(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。! q& T3 j1 c8 B& k2 A% 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。, Q4 f/ | u% l% Z. X* J( E
(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。
3 K! s6 ]! V7 I, H7 M+ q (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。8 m/ ]/ ^% P3 n; I) f
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3、运行效果
) _3 H! `7 t9 ~! `
' ~4 h4 o% o' A 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。
! P. U' f4 h9 Y6 E3 R* R( x5 ~0 ^
. F, y/ J, [1 J+ W) w4、本工程的特点3 }4 ]! v& u+ B8 p3 T7 |
* @, V' A; c0 t* }7 V6 o9 _ (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 \% L$ D% ?; C$ o; N5 K (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。% e/ h$ s5 P- h0 P; b/ z
(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。
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