簡介：§81氧化塘（OXIDATIONPONDS）§82污水的土地處理污水灌溉,,第八章氧化塘及土地處理系統,氧化塘,811概述812氧化塘中污染物的遷移與轉化813氧化塘對污水的凈化作用（途徑）814氧化塘的影響因素815氧化塘處理工藝816氧化塘的前處理，后處理及流程組合,,概述,氧化塘是經過設計施工的、具有圍堤和防滲層的污水處理塘，又稱穩(wěn)定塘、生物塘。氧化塘構造簡單，易于維護管理，污水凈化效果好，節(jié)省能源。氧的來源主要由藻類通過光合作用提供，塘復氧起輔助作用。氧化塘可作為一級、二級處理，亦可作為三級處理。,概述,主要優(yōu)點1、可充分利用地形舊河道、沼澤地、峽谷地，工程簡單，基建投資省；2、可以實現污水資源化，使污水處理和利用相結合①農灌②氧化塘內形成藻類、水生植物，浮游生物，底棲動物以及魚、蝦、水禽等多級食物鏈，組成復合生態(tài)系統，將污水中有機物轉化成魚、蝦、水禽，供食用。3、污水處理能耗低，維護方便，處理成本低。,概述,不足之處1、停留時間長，占地面積大；2、處理效果不穩(wěn)定，受季節(jié)、氣溫、光照等自然因素影響大；3、防滲處理不當，可能污染地下水；4、易散發(fā)臭氣，滋長蚊蠅，衛(wèi)生條件不佳。,概述,氧化塘分類根據塘水中微生物的優(yōu)勢種群及溶解氧情況來分，可分為1、好氧塘2、兼性塘3、厭氧塘4、曝氣塘5、深度處理塘根據處理水的出水方式，可分為1、連續(xù)出水塘2、控制出水塘3、貯存塘,,氧化塘中污染物的遷移與轉化,一、碳的轉化二、氮的轉化三、磷的轉化,,碳的轉化,1、微生物的新陳代謝作用，可將有機碳轉化為CO2，微生物得以生長；2、水生植物（主要是藻類）可通過光合作用吸收無機碳，自身得以增殖，呼吸作用又釋放部分無機碳；3、機體死亡后沉入塘底，經厭氧微生物作用分解為溶解性有機碳和無機碳；,碳的轉化,4、不溶性有機物在塘底經厭氧發(fā)酵分解為溶解性的有機碳和無機碳；5、有機體經食物鏈向高營養(yǎng)級傳遞，最后轉化為水產，獲得一定效益。,,氮的轉化,1、氨化作用2、硝化作用3、反硝化作用4、揮發(fā)作用高PH時向大氣揮發(fā)，揮發(fā)量甚至可達21；5、吸收作用機體合成代謝的吸收,,磷的轉化,1、合成作用無機磷變有機磷2、分解代謝有機磷變無機磷3、溶解性磷與非溶解性磷的相互轉化由于塘水PH值的變化引起不同形態(tài)磷的相互轉化。白天光合作用消耗H，使塘水PH值升高；夜晚由于光合作用停止，底泥的厭氧分解使PH值降低。氧化塘中磷的去除率一般可達5070。,,氧化塘對污水的凈化作用（途徑）,1、稀釋作用靠風力、水流及污染物的擴散作用使進入塘內的污水與氧化塘中原有的水混合，使進水得到稀釋；2、沉淀與絮凝作用塘中部分生物分泌物可將小顆粒絮凝成達顆粒并發(fā)生沉淀；3、好氧微生物的代謝作用4、厭氧微生物的代謝作用,氧化塘對污水的凈化作用（途徑）,5、浮游生物的作用吞食細菌和懸浮有機顆粒；分泌粘液促進絮凝6、水生維管束植物的作用吸收氮、磷；富集重金屬；充氧；作為微生物生長的載體；配水,,氧化塘的影響因素,有溫度、光照、混合、營養(yǎng)物質、有毒物質、蒸發(fā)量、降雨量、污水預處理等。,,氧化塘處理工藝,一、好氧塘二、兼性塘三、厭氧塘四、曝氣氧化塘五、水生生物塘與深度處理塘,,好氧塘,1、概述水深較淺≤05M，利于陽光能透入塘底，充氧主要靠藻類光合作用，風力的攪拌也可自然復氧（輔助作用），全部塘水呈好氧狀態(tài)。起凈化作用的主要是好氧微生物（菌藻共生系統及原生動物）。塘水白天DO高，夜間較低；白天PH高，夜間較低。凈化功能模式見圖811,好氧塘,注意藻類本身也是有機體，其碳源為CO2，故氧化塘中還存在著溶解性無機物轉化為較為穩(wěn)定的有機體的過程。去除藻類方法①物理方法（混凝氣?。?；②生物法（延長食物鏈）2、好氧塘的設計影響因素錯綜復雜，尚無嚴密理論為基礎的計算方法，多用經驗數據（1）設置好氧塘的條件具有可供利用的土地；氣溫適宜，日照良好,好氧塘,（2）設置位置可獨立處理，也可作為深度處理；設于人工生物處理系統或其它氧化塘（厭氧塘、兼性塘）之后；若單獨設置，污水進入前應進行預處理。（3）常用設計參數設計參數數值深度（M）01505停留時間（D）46,好氧塘,設計參數數值BOD負荷KG/M2D00040012BOD去除率％8095藻類濃度MG/L100200回流比0220‰,,兼性塘,1、概述塘水較深（一般12M），上層0405M范圍內光合作用旺盛，DO充足，呈好氧狀態(tài)；塘底由沉淀污泥和衰亡的藻類和菌類形成厭氧層；好氧層與厭氧層之間，白天有溶解氧，夜間沒有溶解氧，兼性微生物起凈化作用為兼性層。,兼性塘,厭氧層厭氧產酸發(fā)酵，有降解BOD功能，去除率20％；主要作用是降解塘底污泥，防止過量累積。好氧、兼性層生物相組成復雜，有多種反應過程如有機物降解、硝化、反硝化等凈化過程凈化功能模式見圖812,兼性塘,2、兼性塘的設計實際資料說明兼性塘能夠處理多種工業(yè)廢水（石油化工、有機化工、印染、煤化工、木材化工、制漿造紙等），能有效地去除難降解的有機物。（1）設置位置可獨立設置，亦可作為生物處理系統的一部分或深度處理的預處理工藝（2）常用設計參數,兼性塘,設計參數參考數值城市生活污水有效塘深度125M05～10M保護高停留時間730天BOD負荷00002001KG/M2DBOD去除率7090％藻類濃度10100MG/L回流比0220‰,兼性塘,（3）構造方面的考慮以矩形為宜，長/寬≤34，不宜少于兩座；進水口園、方形塘設在中心，矩形塘設于長度的1/3處出口減少短流，與進水口呈對角線方式排列宜采用多級串聯，也可并聯運行塘堤外坡4∶15∶1橫∶豎，內坡2∶13∶1，頂寬1824M，超高≥45M,,厭氧塘,1、概述池深大2M，有機負荷高，整個塘水都呈厭氧狀態(tài)，凈化過程慢，停留時間長。特征①生態(tài)系統單一，只有細菌產酸菌產甲烷菌的共生系統。②甲烷菌世代時間長，繁殖增長慢；產酸菌世代時間短。增值迅速，兩者之間必須保持動態(tài)平衡關系。否則，脂肪酸積累，PH下降會抑制甲烷發(fā)酵過程。③應以甲烷發(fā)酵作為控制階段，創(chuàng)造適宜于甲烷菌生長的環(huán)境。,厭氧塘,2、厭氧塘的設計（1）功能處理高濃度有機廢水（屠宰、禽蛋加工、制漿造紙、食品加工等）（2）設置位置作預處理塘或與其它塘串聯，一般不作為單獨的處理單元，而是一種前處理單元。（3）常用設計參數,厭氧塘,設計參數參考數值池深3050MBOD負荷002006KGBOD5/M2D停留時間2050D可長達百天以上浮渣層與覆蓋物有利①減少臭氣；②保證厭氧；③保溫，可采取人工覆蓋措施，稻麥草，塑料板,,曝氣氧化塘,1、概述人工強化的氧化塘，通過人工曝氣可向塘內供氧，并使塘水攪動。根據曝氣強度可分為好氧曝氣塘和兼性曝氣塘。通常池深2M，安裝表面曝氣器浮筒式，停留時間短。其特征介于氧化塘和延時曝氣法之間。,曝氣氧化塘,①氧源人工曝氣7080％，表面復氧；②由于強烈紊動，藻類生長受到抑制，甚至停止；③生長有少量生物污泥，不設回流；④流態(tài)近于完全混合型。,曝氣氧化塘,2、曝氣氧化塘的設計可采用有關活性污泥法的計算理論，下列兩點成立①污水完全混合②有機物降解反應為一級,由物料平衡,（81）,曝氣氧化塘,解得,（82）,式中E去除率,（83）,K值可根據不同的廢水經實驗求出,曝氣氧化塘,對于兼性曝氣塘，應考慮底泥厭氧分解，有機物進入液相，故在出水有機物濃度中引入系數F,（84）,F受溫度影響較大，一般夏季取14，冬季取12K值一般介于00808之間，BOD表面負荷003006KGBOD5/M2D池深2550M停留時間110D好氧720D兼性,,水生生物塘與深度處理塘,1、水生植物塘種植水葫蘆、水花生、水浮蓮等水生植物，除污能力較強，接納一級處理出水；若種植蘆葦、荷、蓮等水生植物，具有較高經濟、觀賞價值，接納二級出水2、養(yǎng)魚塘一般多級串聯，二級處理后利用水生動物去除藻類，其食物鏈組成為藻類浮游動物養(yǎng)魚。魚種以食用浮游動物的種為主，如鳙、鰱、鯉、鯽,水生生物塘與深度處理塘,3、深度處理塘三級處理功能，一般設于二級處理之后或穩(wěn)定塘系統的最后，多采用好氧塘或曝氣塘的形式。其目的是進一步去除BOD、脫氮、除磷，與其它氧化塘組合使用。塘深1015M停留時間520D，BOD負荷≤0015KGBOD/M2D去除率6080％,,氧化塘的前處理與流程組合,一、前處理防止塘底污泥淤積，以去除水中懸浮物為中心環(huán)節(jié)進水SS200MG/L必須設沉淀池。但首塘為厭氧塘時，可只設沉砂池，不設沉淀池。此外，還要視水質和處理要求，設隔油池,氧化塘的前處理與流程組合,二、后處理去除藻類，防止二次污染好氧塘和兼性塘方法①自然沉淀效果不好，不穩(wěn)定②混凝沉淀效果較好，但降低PH，產生氣泡，使部分藻類上浮。③混凝氣浮行之有效，常用方法。④過濾法只適用于藻類濃度較低，出水要求高的情況。,氧化塘的前處理與流程組合,三、流程組合1、城市污水（方案一）深度處理塘好氧塘原污水→前處理→兼性塘排放灌溉養(yǎng)魚塘水生植物塘,,,氧化塘的前處理與流程組合,方案二以利用為目的，小水量養(yǎng)魚塘原污水→前處理→水生植物塘排放灌溉水生植物塘,,,以兼性塘為首塘，單級或多級串聯，或并聯。后繼處理可參考利用。,氧化塘的前處理與流程組合,2、工業(yè)廢水一般厭氧塘為首塘，后繼單元為兼性塘，好氧塘，利用塘等。進行氧化塘設計時，可考慮采用水生植物作為塘與塘串聯出水部位的配水措施，應多考慮氧化塘的觀賞價值，外形上可不拘于通常的矩形、圓形等。,,污水的土地處理,821概述822污水土地處理系統,,概述,一、土地處理系統的概念在人工控制的條件下，將污水投配在土地上，通過土壤植物系統，進行一系列化學、物理、物化及生化的凈化過程，使污水得到凈化的一種污水處理工藝。二、土地處理系統的組成污水的預處理、污水的調節(jié)貯存設備污水的輸送、配布與控制系統土地凈化田、凈化水的收集、利用系統,概述,三、污水土地處理的作用原理1、物理過濾土壤顆粒間的孔隙截留、濾除水中懸浮顆粒的性能。注意問題堵塞（懸浮顆粒過多，過粗，微生物代謝產物過多）2、物理吸附與物化吸附范德華引力礦物顆粒吸附中性分子,概述,離子交換置換重金屬，生成難溶物質固定于礦物晶格中藕合作用金屬離子與無機、有機膠體顆粒作用3、化學反應與化學沉淀重金屬離子、硫化物、磷酸鹽4、微生物代謝作用,,污水的土地處理系統,一、慢速滲濾系統適用于滲水性良好、蒸發(fā)量小、氣侯濕潤的地區(qū)，借微生物、植物作用凈化農田灌溉。布水方式表面布水、噴灑布水污水投配率低，停留時間長,污水的土地處理系統,二、快速滲濾系統適用于透水性極好的土壤，以補給地下水或污水的再生回用為目的，對去除懸浮物、有機物、磷及金屬有效。以表面布水為主，灌水與休灌循環(huán)進行，設地下集水管或井群收集再生水。若補給地下水，則不設集水系統，對前處理要求較高。,污水的土地處理系統,三、地表漫流系統適用于透水性較差的粘土和亞粘土，要求地面具有28％的坡度，有控制地將污水投配到多年生牧草的上述地面上，投配方式采用噴灌或浸灌，以控制均勻漫流。污水以薄層方式沿地表緩慢流動，地面植被防止土壤流失，供微生物棲息，污水在流動過程中得以凈化，下游設集水渠收集處理后的廢水。,污水的土地處理系統,四、濕地系統濕地處理系統是將污水投放到土壤經常處于水飽和狀態(tài)且生長有蘆葦、香蒲等耐水植物的沼澤地上，污水沿一定方向流動，流動過程中，在土壤和耐水植物的聯合作用下，污水得到凈化的一種土地處理系統。包括天然濕地系統和人工濕地系統。,污水的土地處理系統,五、地下滲濾系統將經過腐化池（化糞池）或酸化水解池預處理的污水有控制地通入地下距地面約05M深處的滲濾田，在土壤的滲濾作用和毛細管作用下，污水向四周擴散，通過過濾、沉淀、吸附和微生物作用得以凈化。,污水的土地處理系統,設計進行土地處理應選擇適宜類型，依據土壤性質，透水性，地形、農作物種類、氣候條件和對污水的處理要求，有時需建立由若干系統組成的復合土地處理系統。常用設計參數水量負荷、有機負荷、N、P負荷、投配率、HRT等。,,
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