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稳定塘
% C% `1 L% D/ N4 ]" n6 W5 B# B' D 8 k% @+ `4 d& l" e+ H
: m6 N" ]/ k% N# |" |+ T
( F" B" s+ h8 D" A) C0 b9 o $ F3 u2 @0 p& G9 N2 o0 U
) R1 }8 |% J' r0 h% [' P* A+ {; V
. d1 f4 V, \) t: W# K$ B
+ E* V1 `/ b9 y- g$ r7 j [产品类型]' ]. D' U) N# {8 B3 I' ^
t8 C5 N( }& Y& q! ~
; ^' [( i4 @2 C* v( p9 y4 E
" j9 J+ ^: c2 c X
! T, e8 U! c8 A% A [产品小类]
6 |1 K* O' T( I ( ?& t0 l* A$ B9 w, y
# B# o0 F# h) y+ C9 v: t% q
( }3 s* T4 [4 Y- Y* A0 m & g3 u0 e0 T3 C- b7 h( z1 h* r( X$ v
[关键字]
2 o; K6 U- V3 z+ C6 P" G 污水处理 4 S# ]9 e( {, c) w9 }9 C: l6 q
) D* S9 A2 u4 T G9 y
6 [% P8 @& R8 N# ^ z. n K4 V
) ]) w( z5 f3 L( _* }# J
# j' r7 G: u U4 E7 @
[技术介绍]
- {/ ?% \* i& e* v" Q1 A5 ~ 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。
* S7 z( j( K2 s G2 E V特点
! R5 n" B' L: M3 r# B) h1、 优点
/ U9 Z. B: {$ v; G2 ]7 s& U4 p4 R5 h" [- a. i' H( K
(1)便于因地制宜,基建投资少。
( P# T* V/ d7 l3 e1 ` (2)运行维护方便,能耗较低。
/ T4 K6 N1 j) l9 v6 w* P3 j9 i (3)能够实现污水资源化,对污水进行综合利用,变废为宝。* C! {* Q4 P5 ~! D0 E
+ j! V/ B" o( V$ n0 ]- D2、缺点
% D) P( g4 {+ r( K& ?: l. r9 v% x) p
(1)占地面积过多。. b& E1 F! B6 z( z, D
(2)气候对稳定塘的处理效果影响较大。
8 _! C, ?0 J; z+ T$ B (3)若设计或运行管理不当,则会造成二次污染。' [# Y. R+ h! O o5 {6 C
类型 * a$ V8 ^8 z" [. t" s3 T
. @/ K) @$ @. J1 D5 o, B7 i0 c
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:7 Z9 r, b) H6 ~; t) k
0 [) b; ?! A, w好氧塘
+ G1 z" G& S1 J
5 V- v+ A' l- C M3 W 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。( g' T( L' X2 J u
" D: ?6 l* ~7 t( G. ~
兼性塘
' _% _$ l- V8 h
7 s. `, _ P. C# w- @& B# I 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。
9 e5 W; b, U/ S
. A! f& o% X" j3 G厌氧塘' J1 @( O1 T* L& k& ]9 W
- T) w* e/ _" ~7 r; e# _
塘水深度一般在2 m以上。0 X8 o9 ]$ ^5 R4 F4 _
) _) s* b; U5 R4 y5 u1 e
曝气塘6 ~5 [. h" F# |
3 D7 v+ [, M. w0 y' ?8 U8 y4 @* F" l
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。
( K* z$ @- f8 K1 O7 l( A7 T% L7 y
此外,还有其他一些类型的稳定塘:9 c- R. a5 W+ Z0 m
深度处理塘??作用是进一步提高二级处理水的出水水质。; b" D/ N* V v5 ~) b6 w B
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。( `- T- ?' s( a4 n
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。0 L3 p" e( E+ `* U9 T
) q# V" d; O8 w5 W
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)' U ~+ e$ M, P* e
5 R% M H, K! B4 o' L! [稳定塘的应用 7 Z- e% L% G; B. g$ b
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。
6 ~% u4 O/ d# e% Q8 q8 f2 Y# J% O: m
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。* N& b5 W5 I/ F9 H& w3 _( Q
. V- U( B8 o: R, h4 R9 {% ? 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。
8 ]/ y# ^6 v" u厌氧塘 + y( t! d' b* h+ Z& X/ }
厌氧塘的工作原理 B! }" m( ^" w7 d- R. U8 Y
; `) u6 R* h! e1 ? 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:( D1 t, R5 b. x* A+ u
; p7 I& U. z9 C+ Y/ D
厌氧塘的特点及适用条件
/ @7 h; o' Q) x2 q% i2 o W9 q/ K. M U0 L/ y4 T" P4 R2 l
优点:
/ J; ]9 o9 ~" U. W(1)有机负荷高,耐冲击负荷较强。
/ A% G0 K" ?: d8 Q+ a$ K(2)由于池深较大,所以占地省。8 z* k" H7 x6 E4 X3 w2 j+ ?
(3)所需动力少,运转维护费用低。4 V, e7 b$ i$ S
(4)贮存污泥的容积较大。, o" P3 W; M: {- ]* e0 y7 f* i
(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。. X) A- n6 m. J: v% G4 D; L
6 I5 n8 Z+ s$ S) F, B缺点:, G& l! S6 b9 E8 f/ G: y) i1 A5 w5 p
(1)温度无法控制,工作条件难以保证。" Z8 ]' V* b6 F0 I' C5 G
(2)臭味大。
* l L& m/ V' N- G `/ v(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。
5 P, l6 J! Z. o
! M. O/ [* U0 `6 B0 f厌氧塘的适用条件$ u7 z7 c6 H: P' p! g: i
) X2 ^$ S0 |# c1 F: k" d 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。$ g8 F6 Q+ D5 |4 f, y
" B8 y; t& ^1 Q9 S
一般规定
, i2 u1 y( A7 L/ A
- z* b @$ t' Z. }) C Q# q (1)必须严格作好防渗措施。, x8 `5 I( Z$ b! i. Q
(2)厌氧塘前要进行预处理。
$ J& v2 |, c! p9 O2 B6 h4 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。
7 }1 R# E/ q/ A) t: B% W/ v, E& e5 a0 P& c' s
厌氧塘的设计计算
3 Q8 T) M9 N8 O; _+ g9 k; h: c8 Y, X \" q. z9 c8 t
(1)设计方法
& D$ |8 W& `9 n q& y9 h1 T6 K ]9 S
?有机负荷法
/ n a0 y( X" J! \! x, d ?完全混合数学模型法:很少采用。# P. H; l/ I [: ~' o
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。
( V. G: c* y) ^6 i- K4 t2 l; [2 T' d5 C3 Z$ J3 d J0 h; ?
1)BOD表面负荷法:
/ `% s3 U/ a1 H6 Y2 j 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)。& o: S. f$ j& q- n2 \( {* ]/ l
' v7 x4 L9 Y$ g2)BOD容积负荷法:
8 B2 D1 L) @7 x P8 w6 A# o 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.
$ H. \9 z/ m2 w$ @4 L0 m3)VSS容积负荷法:2 V0 K- E% ? ~) t
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);* @8 |" t8 k( r
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)。' J! R0 g+ a! m- X% g
; r7 x% E9 R- e, o6 |! W
(2)构造和主要尺寸2 [3 l) K( e' o* O9 f
, E/ B+ v5 q5 T1)厌氧塘一般为矩形,长宽比为2~2.5:1. }; |, \; o! y3 K0 R. x+ T( j
( y/ ]% ]/ X2 [1 X# J* F+ c4 L5 u2)塘的深度:
6 h; O! w& g0 x) 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。0 t5 v9 P% I1 p% Z6 \8 ~7 w$ g
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。
7 I7 w6 M, F s' V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。
1 u" [+ c% Q# a G& X& ]2 O1 L7 k: [* ?! Z* D& |
3)堤坡:塘内坡度1.5:1~1:3;塘外坡度:1:2~1:4
- Z' W# Z/ i3 c3 [6 {7 D" k5 ~/ y* O# }, Z
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。7 u/ [. ?$ `/ t4 [/ L; n
& i, M" M. h/ ^ t" U" m S! G4 i5)塘数及单塘面积; Z5 Y5 V# F3 ^7 f
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。7 v/ T. s% p) b2 _" A+ c
兼性塘 - J% H6 a3 `( [" Y
兼性塘的工作原理
( w; k7 F8 F, W/ e" {7 K
C1 F5 f5 l& C) r _7 _ 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。
" C4 H6 \- u7 E
$ {7 d- C& j) h$ C' V8 C 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。7 K6 D- F0 a# f" G f
7 H% u# g T6 V
兼性塘的特点及适用条件2 M! B! C, o7 m E
8 a9 H' W- y9 {. Q8 s+ L o7 ~7 y
优点:
: ^8 ]! D3 H4 g* z8 ?(1)投资省,管理方便。
C) [, A, q: U(2)耐冲击负荷较强。4 w! O5 Y a6 z+ _1 e8 |' {
(3)处理程度高,出水水质好。
* b' Y" h6 d G/ ]5 g, E, A
) \) K9 n; r/ N0 d缺点:
# }$ d9 P0 }7 O0 J& M9 N(1)池容大,占地多。
7 [$ y7 s$ p4 ]* n/ R) ~(2)可能有臭味,夏季运转时经常出现漂浮污泥层。
D. S# E3 U( K% B( @1 a(3)出水水质有波动。- h. \$ Z9 L* Q, R" O
7 I6 Y) c# s# V+ _
适用条件:) ^) ?+ F# m7 f% n- S! u
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。 ?2 t+ g: Y$ v2 a8 z ?
. t1 ]" n$ p2 }兼性塘的一般规定; H+ n: Y( C1 Y
6 W$ d1 ?. n5 K* q0 J2 H1 r+ `$ `
(1)应该建在通风、无遮蔽的地方。, J& \) `3 M$ p+ B2 Z8 @" X
(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。
% ]6 ?+ N8 F1 C ]# \
/ _( N9 L8 X. F9 u兼性塘的设计计算
8 _1 A7 P7 G1 e% v1 |2 N
+ W6 ~/ U7 s* [# s2 y(1)设计方法:/ g0 y# B2 w% {0 G) v
+ J9 X! a8 ~& ]: D1 o5 `0 w- e 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:
$ w) v$ Z2 s* T2 ~! J* l2 m: \2 ~' D/ b1 I4 _" t
▲表6-2 城市废水兼性塘的设计负荷和水力停留时间
6 }9 h# ^' \4 k/ Q( t) F9 f
S6 Y4 r1 r- X$ m7 P冬季平均气温(℃) BOD5表面负荷(kgBOD5/(104m2.d)) 水力停留时间(d)
7 n% B8 _9 j; H$ t>15 70~100 ≥7( N. X# B0 N8 p& x" I3 G) ?
10~15 50~70 20~7 + j9 B; ~9 ^$ O! i: A7 B
0~10 30~50 40~206 Q" f' {# X7 s. V2 e b4 W1 d
-10~0 20~30 120~40. V: P/ h) o3 k) B1 h
-20~-10 10~20 150~120
7 \9 j8 ]" A- d7 M) d6 m6 h1 z≤-20 <10 180~150: r& z) O; @$ `( ]# U
: u( Y) M B( l$ e+ K& q) n, M& |3 b6 B3 W( h g
(2)构造及主要尺寸:
3 d2 u) b5 F" g5 r7 q: [) S
0 K, s3 ^7 X6 X8 g6 D1 }- I 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。1 y# j& Y% s; B8 Z5 _) V. R4 t: T
2)塘深:
3 W8 k8 a* P, `, \: _ 有效水深h1:1.2~2.5m, h0 B; ?- I/ I
储泥厚度h2:不小于0.3m6 J6 U3 T! P+ @8 i
超高h3:0.6~1.0m- R6 z6 h* [. v1 b8 e6 Z* D5 V
3)堤坡:塘内坡度为1:2~1:3;塘外坡度为1:2~1:5- L7 j' L$ N2 d$ v0 U. n+ t
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。: Q! K5 i& B$ g1 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。5 A t' N+ c- L
好氧塘 # T0 `( Q$ N/ e. N# T
好氧塘的工作原理与类型
9 X+ |& P4 P4 C j2 m7 h$ i9 m7 N+ R) T$ f! E* `: x; K$ w: S
??好氧塘净化污水的基本原理如图6-4:
. ^7 p/ Y) @1 G* n% c% Q1 A: P* i. U6 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。
; N3 W) |* l& m3 u# s/ z% H' t. ~; R2 ?' @/ m- l1 Y
??好氧塘的分类:
4 \7 I5 y8 a- z4 T
/ H, h4 i% H; O1 e3 N5 [(1)高负荷好氧塘. s9 h+ m9 V% b: M
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。
' M2 F M% ]6 B( [
* S m L4 n4 \(2)普通好氧塘! v2 Y$ ^' P6 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。
& ]. S, T8 }& x$ i! x
5 z2 g3 n- K5 b* \5 P$ s(3)深度处理好氧塘) O+ a1 S6 j+ D
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。
3 J( j0 C* J$ e+ _
, u% a& i% Y8 H( S; M/ D1 M好氧塘的特点及适用条件/ y+ {+ \4 d7 W8 b) R% q
9 W9 S0 p S, V9 e优点:
3 L7 b; u% N! J- _- p. O' d(1)投资省,
. Z3 l0 w& A5 p4 h; {% t( D8 \( Z(2)管理方便,
# n B: ^" _7 L(3)水力停留时间较短,降解有机物的速率很快,处理程度高。
! B7 ~/ m, G4 M E
; ~, L) c! ~- P5 `4 A' x缺点:
8 o6 Y' U' R7 s- R, D ^9 e(1)池容大,占地面积多。) o- ?1 B4 h/ N" Z' E5 K
(2)处理水中含有大量的藻类,需要对出水进行除藻处理。. x9 ]; n- `" N; H# t' V; b
(3)对细菌的去除效果较差。4 S3 o/ x, m+ Z+ ?6 z
! ]0 D2 Z3 L) d' \6 S1 I适用条件:
0 l6 L2 ~) U7 B3 Y* A; W! L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。% G1 w4 g3 ~; T. `) Y
% o5 I2 n! k* T
好氧塘的一般规定
( c, o! g6 V! O
2 q. A7 l( V8 t# Q (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 C7 [0 Y- T2 x0 t- C+ d, t; ?6 R (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。
& H& A7 C$ f' H3 o- @ (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。
5 o! ?. P# K6 r+ N v5 B: x. ^6 \0 C* N' U$ h& r
好氧塘的设计计算
7 \* Q% `( ]4 f2 @/ u& i(1)设计方法:
% q5 i4 F$ ?0 V9 g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:
! i/ T# l) c6 R1 _' |! |- K4 s1 L$ _( L0 `
▲表6-3 好氧塘的典型设计参数
0 s* {' G4 I$ u( |. F' S
! D) i" p, q; {设计参数 高负荷好氧塘 高负荷好氧塘 深度处理好氧塘
8 \% I$ E+ ^' B; M5 L2 m) B! j+ J8 v* Y! m2 n
BOD5表面负荷[kgBOD5/(104m2.d)] 80~160 40~120 <5
& ?$ ~, I% F" j$ D$ D& p ~/ j, `5 B/ c. H$ W
水力停留时间(d) 4~6 10~40 5~20
7 x4 [: i5 j7 ~- T- D5 F
; M$ H% `( [' t! T0 e& o有效水深(m)~ 0.3~0.45 0.5~1.5 0.5~1.5
' J# y; p5 P5 ~
. H4 _6 F" E) U3 W* W; xpH值 6.5~10.5 6.5~10.5 6.5~10.5% k Z1 P1 N8 m( Y3 Y* C
" G2 X @0 D% c) E4 O温度范围(℃) 5~30 0~30 0~30
6 Q i0 m2 j) P
8 c$ \$ i& o+ y& x2 H9 vBOD5去除率(%) 80~95 80~95 60~80: @7 z/ i5 @+ f
_3 B6 ^' J* l/ v* g5 C$ I% y0 O藻类浓度(mg/L) 100~260 40~100 5~106 ^7 J* P8 ^+ |7 o% i( ^( d
7 i& z3 z. b; p. A1 `1 e$ f8 D出水SS(mg/L) 150~300 80~140 10~30- F; B% u, q; F+ [- `3 |
3 c' U( j3 @( E(2)构造及主要尺寸:# W* f/ R- Y/ q$ P
* |1 @ D( \3 E/ @0 V8 b6 m
1)好氧塘多采用矩形塘,长宽比为3:1~4:1。
1 v8 C& o) b; l n5 A( x3 j/ k$ h' F: R! ]. A
2)塘深:
$ ^# r2 `- u& U% U: J! }' I
# |1 v+ O( x! T 高负荷好氧塘:0.3~0.45m;
# t' v# x Q' |& j 普通好氧塘:0.5~1.5m;
+ j) R& p' y7 r: O6 X 深度处理好氧塘:0.5~1.5m
6 e# F% E, H: F0 o4 M- L# E4 ~ 好氧塘的超高取为0.6~1.0m。) W$ V& C7 s: E ]
- F% ]9 w$ \2 ]' U3 r6 b
3)堤坡:塘内坡度1:2~1:3;塘外坡度:1:2~1:53 r0 ~3 F+ B% a
5 d6 U' l2 f$ [1 }' `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
, W4 t; Z" F% z& d* r. O曝气塘
. i) @1 x. }4 g8 i# |8 I曝气塘的工作原理与类型
, L5 D4 {. P' _; l7 t# C2 s8 D9 t" V9 j' R2 S, @% p
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。5 k0 N6 i* u7 J2 ?+ L: p
, z6 A, k9 B1 O9 x" f8 |
曝气塘可以分为以下两种类型:0 [: |. C& }% w0 \
(1)完全混合曝气塘(或称好氧曝气塘)。
! H" y y0 b- \) u) b' p U (2)部分混合曝气塘(或称兼性曝气塘)。* ?5 U0 l v5 M+ P m
7 [$ l. t6 E" p* i% a* D9 @# `& E7 g5 y曝气塘的特点及适用条件$ `$ }/ _# m3 v- s# \
& a( x; r( d* a% Y( e优点:3 x2 m" U( \9 h
(1)体积小,占地省;水力停留时间短。 |4 G3 r8 ] s7 C5 I
(2)无臭味;1 ^7 {: ?# z8 G) B/ h( a1 ]. E
(3)处理程度高;耐冲击负荷较强, |) o, {4 F; J% F5 K7 I
9 I, D! b5 ?! y
缺点:( T9 X4 u, _' x1 L. e- r
(1)运行维护费用高。
4 O- a* a- v7 B, O(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。
" R$ a( e, j6 P0 t2 ?2 ^4 P% E% f/ L5 i; _
适用条件:
* I; S$ k1 c" x) v3 S8 y适用于处理城市污水与工业废水。" @' |9 ~- `* `5 |8 H/ c6 ^ Z
% S* _' i: L8 C3 n2 ^- t曝气塘的一般规定
0 y$ I3 [! q' s1 D, r
. s, ~' v! z4 R: Y- \ (1)排放前必须进行沉淀。
# g: t* v. x u* F8 V% v$ k (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。
- |8 |$ M8 l8 _ (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。
/ @* R4 U' R1 [- R8 r- `
( |- s! a) u4 M5 }/ G曝气塘的设计计算
" h; O) |" Q/ b) }. T( h
5 `1 f6 I) R/ E2 W(1)设计方法' E' A! O" h5 C! \5 g7 C- ?& N
6 [* v" N' l; X/ g; H
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)
& _, s9 G+ z& I5 D
% ~4 G. Y+ g$ t: T3 l4 p(2)构造和主要尺寸' _5 l9 g8 y1 _; R( L& ]5 L
4 J* n* Q/ |( F* g 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。5 `% E! w M* h* D+ [! l
2、 有效水深一般为为2~6m。
1 v# V$ J0 e# W t1 l# b 3、 塘数一般不少于3座,通常按串联方式运行
* ?1 h% D* D* T) ^. R稳定塘的塘体及其附属设施
1 |% u5 y$ e6 u稳定塘的塘体设计要点
( J' x8 `& x) k& c6 `8 Y( W, ]6 Y9 Q$ h! z; I S
(1) 塘体位置及设计7 f, D: M3 u( a; F6 W
1)稳定塘位置应设在居民区下风向200m以外。1 _* M; M) z9 r2 J
2)塘体一般设为矩形,拐角处应作成圆角。
# J* i( }# t2 A F. u' Q! ] 3)塘体的设计应考虑抗冲击和抗破坏。。- q0 ~% ]; a! d6 `
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。; z2 S% t/ I* l ]- H
& m+ d! l" N* v- H9 K
(2)堤顶宽度及坡度! y$ y- h: X. X2 ]' b
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)。0 x, H- |( r* o8 @4 Y( r% v0 l8 H
7 ~, Z' e7 u: }% \) v: }(3) 塘底要求; v) t$ A+ N3 L7 `% \4 u
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。3 o/ p" B$ Z/ _' u8 g. |& Q6 @
2) 曝气塘表曝机的正下方塘体必须用混凝土加固。
% x/ `4 B. o- e0 O# w/ Y) A 3)必须采取防渗措施。
7 f4 {# M' R( B" t1 T9 ]& q% i: E4 C4 v; f2 Y6 u2 w
稳定塘的附属设施
% w- s/ x, q) m; N1 J
" m# @; Y8 }; ~. t7 m7 g) o(1)进出水口
7 s- ?5 _0 }% D) _8 y, ?, Q7 Y 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。
5 ^1 P3 T; e0 v: x x' c 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。, F& B( z% {$ A' N8 _/ |
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。
`0 |, |8 k3 I8 _6 K H3 ? 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。 C9 B/ K Y1 M- m8 R$ `+ L, p9 @
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。, W9 T; U' B& i+ T% p, \; J
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。
$ X/ W1 `) Y8 ?/ \2 l; R9 g$ ]9 g 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。
3 f5 k9 i/ w# ?4 B* s) z- n
; Z: R# g6 {3 G4 k9 d$ E8 T: t(2)曝气塘的充氧设施
3 ]+ }/ o$ C9 {( T/ N 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。
. m3 P) U& y3 n. J; e F 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。/ @1 v+ @2 j- p
稳定塘的应用实例 3 U1 u' O4 g# A; k9 y, l0 ?
概况1 L* A* ?/ \' M* H# S" x
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。2 T9 b9 o3 @5 w; {
; Y5 r" t6 `- \8 [$ n. y 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。
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% e5 w, Z, X( P 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。4 [( `7 x( f* h/ V2 o& _
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山东省东营市污水处理与利用生态工程1 J" k k' U- `) a0 n ~3 s, Y
! ~% a- ` [% w; P; y# a+ n
1、 工程简介2 [4 y' P& @0 V+ X: y0 H5 o* ~9 Z
, U5 _3 d2 A1 F" R1 ]. Z, A
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:
9 N d: S0 N7 ^* m( ?& {7 u& P- j: C; D- u9 ]8 c8 Y& [# O7 v/ D. q
▲表6-4 进水水质情况一览表% H0 p! [$ [, |+ D1 F, G, {
% K+ a2 R3 |) P. _8 ~2 v3 }
项目 BOD COD SS TN TP NH3-N# C& q% o; s6 H2 e
9 y% B' i9 O) l9 ?' L; \9 \
- n4 n: Y8 W' }- c9 T浓度(mg/L) 70 150 70 30 5 20 ( X( V( y7 U/ x3 M* s
/ O4 V4 x1 D* }" c1 F) q7 P
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。
7 i4 K, e( Z& j. W! U$ o( E1 E, N9 L4 I
2、 主要处理单元设计
8 T7 `, A! |1 l# g# a9 ~2 {/ M4 Y$ T$ A
(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°。- y* e* W( U' v+ h7 H6 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.& |1 @* r6 P 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。
% {& X+ L7 z6 u9 a( | (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。( D( @ }/ [( ?' p8 Y
(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。
6 Q( L! x1 w& I3 ?& l2 B) B& H (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。( W# M) F% Z( P% _5 y* |4 j
(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。
$ |2 x& o) B6 X4 M) n# P (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。0 ^7 }- F9 N; Y7 k3 V' ~) f
- @6 |8 ~" k7 u5 C3、运行效果
2 u2 Y' s& { f5 S. Q, j
1 O) W1 y% q* ~2 r* p/ c6 F 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。0 G5 q, [% \5 c+ l, w/ d
% ?( [1 ^8 G7 @2 w0 R7 b' _9 S4、本工程的特点5 @$ s1 P f% H9 @" z! h
5 K6 `* y" A1 c6 K k7 J (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。
4 ]3 T" N7 j4 m (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。6 ^$ C' r& r d% j: t2 H6 X
(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。
0 \0 S& q R( O7 A W* m' y8 z' V* v) ]7 ]/ t
2 `) y4 O0 V. v+ D* c5 R: v4 w
0 ^+ J9 A7 o( X F& ?- a
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