污水生態(tài)工程技術(shù)

1、第十五章 污水生態(tài)工程技術(shù)穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘。穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘。穩(wěn)定塘對污水的凈化過程與自然水體的自凈穩(wěn)定塘對污水的凈化過程與自然水體的自凈過程相似，是一種利用天然凈化能力處理污過程相似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。水的生物處理設(shè)施。穩(wěn)定塘多用于小型污水處理，可用作一級處穩(wěn)定塘多用于小型污水處理，可用作一級處理、二級處理，也可用作三級處理。理、二級處理，也可用作三級處理。一、一、 概概 述述15.115.1 穩(wěn)穩(wěn) 定定 塘塘按塘內(nèi)的微生物類型、供氧方式和功能等劃分按塘內(nèi)的微生物類型、供氧方式和功能等劃分好好 氧氧 塘塘兼兼 性性 塘塘厭厭 氧氧 塘塘曝曝 氣氣

2、塘塘深度處理塘深度處理塘水生植物塘水生植物塘生生 態(tài)態(tài) 塘塘完全儲存塘完全儲存塘常常見見其其他他二、穩(wěn)二、穩(wěn) 定定 塘塘 的的 分分 類類穩(wěn)定塘的優(yōu)點基建投資低 當(dāng)有舊河道、沼澤地、谷地可利用作為穩(wěn)定塘?xí)r，穩(wěn)定塘系統(tǒng)的基建投資低。運行管理簡單經(jīng)濟 穩(wěn)定塘運行管理簡單，動力消耗低，運行費用較低，約為傳統(tǒng)二級處理廠的1/31/5?？蛇M行綜合利用 實現(xiàn)污水資源化，如將穩(wěn)定塘出水用于農(nóng)業(yè)灌溉，充分利用污水的水肥資源；養(yǎng)殖水生動物和植物，組成多級食物鏈的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。穩(wěn)定塘的缺點占地面積大 沒有空閑余地時不宜采用。處理效果受氣候影響 如季節(jié)、氣溫、光照、降雨等自然因素都影響穩(wěn)定塘的處理效果。設(shè)計不當(dāng)時，

3、可能形成二次污染 如污染地下水、產(chǎn)生臭氧和滋生蚊蠅等。 穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點三、好三、好 氧氧 塘塘 高負荷好氧塘高負荷好氧塘 這類塘設(shè)置在處理系統(tǒng)的前部，這類塘設(shè)置在處理系統(tǒng)的前部，目的是處理污水和產(chǎn)生藻類。特點是塘的水深較淺，目的是處理污水和產(chǎn)生藻類。特點是塘的水深較淺，水力停留時間較短，有機負荷高。水力停留時間較短，有機負荷高。 普通好氧塘普通好氧塘 這類塘用于處理污水，起二級處理這類塘用于處理污水，起二級處理作用。特點是有機負荷較高，塘的水深較高負荷好作用。特點是有機負荷較高，塘的水深較高負荷好氧塘大，水力停留時間較長。氧塘大，水力停留時間較長。 深度處理好氧塘深度處理好氧塘

4、深度處理好氧塘設(shè)置在塘處理深度處理好氧塘設(shè)置在塘處理系統(tǒng)的后部或二級處理系統(tǒng)之后，作為深度處理設(shè)系統(tǒng)的后部或二級處理系統(tǒng)之后，作為深度處理設(shè)施。特點是有機負荷較低，塘的水深較高負荷好氧施。特點是有機負荷較低，塘的水深較高負荷好氧塘大。塘大。 三、好三、好 氧氧 塘塘1. 1. 種種 類類三、好三、好 氧氧 塘塘2.2. 工作原理工作原理 塘內(nèi)存在著菌、藻和原生動物的共生系統(tǒng)。塘內(nèi)的藻類進行光合作用，釋放出氧，塘表面的好氧型異氧細菌利用水中的氧，通過好氧代謝氧化分解有機污染物并合成本身的細胞質(zhì)（細胞增殖），其代謝產(chǎn)物CO2則是藻類光合作用的碳源。 塘內(nèi)菌藻生化反應(yīng)可用下式表示：細菌：細菌：有機物

5、有機物O2H+CO2H2ONH4+ C5H7O2N 藻類：藻類： 106CO216NO3-HPO42-122H2O18H+ C106H263O110N16P138O2 藻類光合作用使塘水的溶解氧和藻類光合作用使塘水的溶解氧和pH呈晝夜變化。呈晝夜變化。白天，藻類光合作用使白天，藻類光合作用使CO2降低，降低，pH上升。夜間，上升。夜間，藻類停止光合作用，細菌降解有機物的代謝沒有終止，藻類停止光合作用，細菌降解有機物的代謝沒有終止，CO2累積，累積，pH下降。下降。 其平衡關(guān)系式如下：其平衡關(guān)系式如下：HOHOHOHHCOOHCOHHCOCOHOHCO2322333222三、好三、好 氧氧 塘塘

6、2.2. 工作原理工作原理 好氧塘內(nèi)的生物種群主要有藻類、菌類、原好氧塘內(nèi)的生物種群主要有藻類、菌類、原生動物、后生動物、水蚤等微型動物。生動物、后生動物、水蚤等微型動物。 菌類菌類主要是生存在水深主要是生存在水深0.5m的上層，濃度為的上層，濃度為11085109個個/ mL，主要種屬與活性污泥和，主要種屬與活性污泥和生物膜相同。生物膜相同。 原生動物和后生動物原生動物和后生動物的種屬數(shù)與個體數(shù)，均的種屬數(shù)與個體數(shù)，均比活性污泥法和生物膜法少。比活性污泥法和生物膜法少。 藻類藻類的種類和數(shù)量與塘的負荷有關(guān)，它可以反的種類和數(shù)量與塘的負荷有關(guān)，它可以反映塘的運行狀況和處理效果。映塘的運行狀況和

7、處理效果。三、好三、好 氧氧 塘塘3.3.好氧塘內(nèi)的生物種群好氧塘內(nèi)的生物種群好氧塘工藝設(shè)計的主要內(nèi)容是計算好氧塘的尺寸和個數(shù)。好氧塘的主要尺寸的經(jīng)驗值如下： 好氧塘多采用矩形，表面的長寬比為3:14:1，一般以塘深的1/2處的面積作為計算塘面。塘堤的超高為0.61.0m。單塘面積不宜大于4ha； 塘堤的內(nèi)坡坡度為1:21:3（垂直:水平）外坡坡度為1:21:5（垂直：水平）； 好氧塘的座數(shù)一般不少于3座，規(guī)模很小時不少于2座。三三 、好、好 氧氧 塘塘4.4.好氧塘內(nèi)的設(shè)計好氧塘內(nèi)的設(shè)計兼性塘的有效水深一般為兼性塘的有效水深一般為1.02.0m。好氧區(qū)好氧區(qū)對有機污染物的凈化機理與好氧塘相同

8、。對有機污染物的凈化機理與好氧塘相同。兼性區(qū)兼性區(qū)的塘水溶解氧較低。異氧型兼性細菌，它們既能利用的塘水溶解氧較低。異氧型兼性細菌，它們既能利用水中的溶解氧氧化分解有機污染物，也能在無分子氧條件下，水中的溶解氧氧化分解有機污染物，也能在無分子氧條件下，以以NO3-、CO32-作為電子受體進行無氧代謝。作為電子受體進行無氧代謝。厭氧區(qū)厭氧區(qū)無溶解氧。污泥層中的有機質(zhì)由厭氧微生物對其進行無溶解氧。污泥層中的有機質(zhì)由厭氧微生物對其進行厭氧分解，其厭氧分解包括酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩個過程。發(fā)厭氧分解，其厭氧分解包括酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩個過程。發(fā)酵過程中未被甲烷化的中間產(chǎn)物進入塘的上、中層，由好氧酵過程中未被甲

9、烷化的中間產(chǎn)物進入塘的上、中層，由好氧菌和兼性菌繼續(xù)進行降解。而菌和兼性菌繼續(xù)進行降解。而CO2、NH3等代謝產(chǎn)物進入好氧等代謝產(chǎn)物進入好氧層，部分逸出水面，部分參與藻類的光合作用。層，部分逸出水面，部分參與藻類的光合作用。兼性塘不僅可去除一般的有機污染物，還可以有效地去除磷、兼性塘不僅可去除一般的有機污染物，還可以有效地去除磷、氮等營養(yǎng)物質(zhì)和某些難降解的有機污染物。氮等營養(yǎng)物質(zhì)和某些難降解的有機污染物。 四、兼四、兼 性性 塘塘1. 1.工工 作作 原原 理理兼性塘一般采用負荷法進行計算，主要尺寸的經(jīng)驗值如下： 兼性塘一般采用矩形，長寬比3:14:1。塘的有效水深為1.22.5m,超高為0.

10、61.0m,儲泥區(qū)高度應(yīng)大于0.3m。 兼性塘的堤壩的內(nèi)坡坡度為1:21:3（垂直:水平），外坡坡度為1:21:5。 兼性塘一般不少于3座，多采用串連，其中第一塘的面積約占兼性塘總面積的3060，單塘面積應(yīng)少于4hm2，以避免布水不均勻或波浪較大等問題。 四、兼四、兼 性性 塘塘2.2.兼性塘的設(shè)計兼性塘的設(shè)計 厭氧塘對有機污染物的降解，與所有的厭氧生物處理厭氧塘對有機污染物的降解，與所有的厭氧生物處理設(shè)備相同，是由兩類厭氧菌通過產(chǎn)酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩設(shè)備相同，是由兩類厭氧菌通過產(chǎn)酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩階段來完成的。即先由兼性厭氧產(chǎn)酸菌將復(fù)雜的有機物階段來完成的。即先由兼性厭氧產(chǎn)酸菌將復(fù)雜的有機物水

11、解、轉(zhuǎn)化為簡單的有機物水解、轉(zhuǎn)化為簡單的有機物( (如有機酸、醇、醛等如有機酸、醇、醛等) )，再，再由產(chǎn)甲烷菌將有機酸轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等。由產(chǎn)甲烷菌將有機酸轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等。 由于甲烷菌的世代時間長，增殖速度慢，且對溶解氧由于甲烷菌的世代時間長，增殖速度慢，且對溶解氧和和pH敏感，因此厭氧塘的設(shè)計和運行，必須以甲烷發(fā)酵敏感，因此厭氧塘的設(shè)計和運行，必須以甲烷發(fā)酵階段的要求作為控制條件，控制有機污染物的投配率，階段的要求作為控制條件，控制有機污染物的投配率，以保持產(chǎn)酸菌和甲烷菌之間的動態(tài)平衡。以保持產(chǎn)酸菌和甲烷菌之間的動態(tài)平衡。 應(yīng)控制塘內(nèi)的有機酸濃度在應(yīng)控制塘內(nèi)的有機酸濃度在300

12、0mg/L以下，以下，pH為為6.57.5，進水的，進水的BOD5：N：P=200:4:1, ,硫酸鹽濃度應(yīng)小硫酸鹽濃度應(yīng)小于于500mg/L，以使厭氧塘能正常運行。，以使厭氧塘能正常運行。 五、厭氧塘五、厭氧塘1、基本工作原理、基本工作原理 厭氧塘的設(shè)計通常是用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，主要經(jīng)驗數(shù)據(jù)如下：厭氧塘的設(shè)計通常是用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，主要經(jīng)驗數(shù)據(jù)如下： 有機負荷有機負荷 常采用常采用BOD5表面負荷。處理城市污水的建議負荷表面負荷。處理城市污水的建議負荷值為值為200600kg/（hm2d）。）。對于工業(yè)廢水，設(shè)計負荷應(yīng)通過試對于工業(yè)廢水，設(shè)計負荷應(yīng)通過試驗確定。驗確定。 一般為矩形，一般為矩形，長寬比長寬

13、比為為2:12.5:1。單塘面積單塘面積不大于不大于4hm2。塘。塘水水有效深度有效深度一般為一般為2.04.5m, ,儲泥深度儲泥深度大于大于0.5m，超高為，超高為0.61.0m。 厭氧塘的厭氧塘的進水口進水口離塘底離塘底0.61.0m, ,出水口出水口離水面的深度應(yīng)大于離水面的深度應(yīng)大于0.6m，使塘的配水和出水較均勻，進、出口的個數(shù)均應(yīng)大于兩個。，使塘的配水和出水較均勻，進、出口的個數(shù)均應(yīng)大于兩個。 厭氧塘很少用于單獨污水處理，而是作為其他處理設(shè)備酸的厭氧塘很少用于單獨污水處理，而是作為其他處理設(shè)備酸的前處理單元。厭氧塘宜用于處理高濃度有機廢水，也可用于處理前處理單元。厭氧塘宜用于處理

14、高濃度有機廢水，也可用于處理城鎮(zhèn)污水。城鎮(zhèn)污水。 2、設(shè)計和應(yīng)用、設(shè)計和應(yīng)用五、厭氧塘五、厭氧塘 曝氣塘是在塘面上安裝有人工曝氣設(shè)備的穩(wěn)定塘曝氣塘是在塘面上安裝有人工曝氣設(shè)備的穩(wěn)定塘六、曝六、曝 氣氣 塘塘 曝氣塘出水的懸浮固體濃度較高，排放前需進行沉淀。若曝氣塘后設(shè)置曝氣塘出水的懸浮固體濃度較高，排放前需進行沉淀。若曝氣塘后設(shè)置兼性塘，則兼性塘要在進一步處理其出水的同時起沉淀作用。兼性塘，則兼性塘要在進一步處理其出水的同時起沉淀作用。 曝氣塘的水力停留時間為曝氣塘的水力停留時間為310d，有效水深，有效水深26m。曝氣塘一般不少于。曝氣塘一般不少于3座，通常按串連方式運行。座，通常按串連方式

15、運行。 完完 全全 混混 合合 曝曝 氣氣 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 氣氣 塘塘曝氣塘的兩種類型曝氣塘的兩種類型曝氣裝置的強度應(yīng)能使塘內(nèi)曝氣裝置的強度應(yīng)能使塘內(nèi)的全部固體呈懸浮狀態(tài)，并的全部固體呈懸浮狀態(tài)，并使塘水有足夠的溶解氧供微使塘水有足夠的溶解氧供微生物分解有機污染物生物分解有機污染物不要求保持全部固體呈懸浮不要求保持全部固體呈懸浮狀態(tài)，部分固體沉淀并進行狀態(tài)，部分固體沉淀并進行厭氧消化。其塘內(nèi)曝氣機布厭氧消化。其塘內(nèi)曝氣機布置較完全混合曝氣塘稀疏。置較完全混合曝氣塘稀疏。完完 全全 混混 合合 曝曝 氣氣 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 氣氣 塘塘法國南部某鎮(zhèn)（MeZe），氧

16、化塘污水處理系統(tǒng)MeZe生態(tài)中心的氧化塘實驗裝置MeZe氧化塘處理系統(tǒng)中曝氣塘水生植物塘七、穩(wěn)七、穩(wěn) 定定 塘塘 系系 統(tǒng)統(tǒng) 的的 工工 藝藝 流流 程程穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的組成穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的組成穩(wěn)定塘進水的預(yù)處理： 為防止穩(wěn)定塘內(nèi)污泥淤積，污水進入穩(wěn)定塘前應(yīng)先去除水中的懸浮物質(zhì)。常用設(shè)備為格柵、普通沉砂池和沉淀池。若塘前有提升泵站，而泵站的格柵間隙小于20mm時，塘前可不另設(shè)格柵。原污水中的懸浮固體濃度小于100mg/L時，可只設(shè)沉砂池，以去除砂質(zhì)顆粒。原污水中的懸浮固體濃度大于100mg/L時，需考慮設(shè)置沉淀池。預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)穩(wěn)定塘穩(wěn)定塘后處理設(shè)施后處理設(shè)施 穩(wěn)定塘的流程組合依當(dāng)?shù)貤l件

17、和處理要求不同而異，下圖穩(wěn)定塘的流程組合依當(dāng)?shù)貤l件和處理要求不同而異，下圖為幾種典型的流程組合為幾種典型的流程組合。穩(wěn)定塘的流程組合穩(wěn)定塘的流程組合塘的位置塘的位置 穩(wěn)定塘應(yīng)設(shè)在居民區(qū)下風(fēng)向穩(wěn)定塘應(yīng)設(shè)在居民區(qū)下風(fēng)向200m以外，不應(yīng)設(shè)在距以外，不應(yīng)設(shè)在距機場機場2km以內(nèi)的地方，以防止鳥類等，對飛機航行構(gòu)成危險。以內(nèi)的地方，以防止鳥類等，對飛機航行構(gòu)成危險。防止塘體損害防止塘體損害 為防止浪的沖刷，塘的襯砌應(yīng)在設(shè)計水位上下為防止浪的沖刷，塘的襯砌應(yīng)在設(shè)計水位上下各各0.5m以上。若需防止雨水沖刷時，塘的襯砌應(yīng)做到堤頂。以上。若需防止雨水沖刷時，塘的襯砌應(yīng)做到堤頂。在有冰凍的地區(qū)，背陰面的襯砌應(yīng)

18、注意防凍在有冰凍的地區(qū)，背陰面的襯砌應(yīng)注意防凍 若筑堤土為黏土若筑堤土為黏土?xí)r，冬季會因毛細作用吸水而凍脹，因此，在結(jié)冰水位以上位置時，冬季會因毛細作用吸水而凍脹，因此，在結(jié)冰水位以上位置換為非黏性土。換為非黏性土。塘體防滲塘體防滲 穩(wěn)定塘的滲漏可能污染地下水源；若塘體出水再考穩(wěn)定塘的滲漏可能污染地下水源；若塘體出水再考慮回用，則塘體滲漏會造成水資源損失，因此，塘體防滲是十分慮回用，則塘體滲漏會造成水資源損失，因此，塘體防滲是十分重要的。防滲方法有素土夯實、瀝青防滲襯面、膨脹土防滲襯面重要的。防滲方法有素土夯實、瀝青防滲襯面、膨脹土防滲襯面和塑料薄膜防滲襯面等。和塑料薄膜防滲襯面等。塘的進出口

19、塘的進出口 進出口的形式對穩(wěn)定塘的處理效果有較大影響。進出口的形式對穩(wěn)定塘的處理效果有較大影響。設(shè)計時應(yīng)注意配水、集水均勻，避免短流、溝流及混合死區(qū)。進設(shè)計時應(yīng)注意配水、集水均勻，避免短流、溝流及混合死區(qū)。進口、出口之間的直線距離盡可能大；進口、出口的方向避開當(dāng)?shù)乜?、出口之間的直線距離盡可能大；進口、出口的方向避開當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向。主導(dǎo)風(fēng)向。 穩(wěn)穩(wěn) 定定 塘塘 塘塘 體體 設(shè)設(shè) 計計 要要 點點 15.215.2 污水土地處理污水土地處理 污水土地處理是在農(nóng)田灌溉的基礎(chǔ)上，運用人工調(diào)控利污水土地處理是在農(nóng)田灌溉的基礎(chǔ)上，運用人工調(diào)控利用土壤用土壤- -微生物微生物- -植物組成的生態(tài)系統(tǒng)使污水中的

20、污染物凈化植物組成的生態(tài)系統(tǒng)使污水中的污染物凈化的處理方法。的處理方法。 土地處理是以土地作為主要處理系統(tǒng)的污水處理方法，土地處理是以土地作為主要處理系統(tǒng)的污水處理方法，其目的是凈化污水，控制水污染，其設(shè)計參數(shù)（如負荷率）其目的是凈化污水，控制水污染，其設(shè)計參數(shù)（如負荷率）需通過試驗研究確定。需通過試驗研究確定。 土地處理技術(shù)有五種類型：慢速滲濾、快速滲濾、地表土地處理技術(shù)有五種類型：慢速滲濾、快速滲濾、地表漫流、濕地和地下滲濾系統(tǒng)。漫流、濕地和地下滲濾系統(tǒng)。 土地處理系統(tǒng)是由污水預(yù)處理設(shè)施，污水調(diào)節(jié)和儲存設(shè)土地處理系統(tǒng)是由污水預(yù)處理設(shè)施，污水調(diào)節(jié)和儲存設(shè)施，污水的輸送、布水及控制系統(tǒng)，土地凈

21、化田，凈化出水施，污水的輸送、布水及控制系統(tǒng)，土地凈化田，凈化出水的收集和利用系統(tǒng)等五部分組成。的收集和利用系統(tǒng)等五部分組成。 污污 水水 土土 地地 處處 理理 BOD大部分是在土壤表層土中去大部分是在土壤表層土中去除的。除的。 土壤中含有大量的種類繁多的異土壤中含有大量的種類繁多的異養(yǎng)型微生物，它們能對被過濾、截養(yǎng)型微生物，它們能對被過濾、截留在土壤顆?？障堕g的懸浮有機物留在土壤顆粒空隙間的懸浮有機物和溶解有機物進行生物降解，并合和溶解有機物進行生物降解，并合成微生物新細胞。成微生物新細胞。 當(dāng)污水處理的當(dāng)污水處理的BOD負荷超過讓土負荷超過讓土壤微生物分解壤微生物分解BOD的生物氧化能力

22、的生物氧化能力時，會引起厭氧狀態(tài)或土壤堵塞。時，會引起厭氧狀態(tài)或土壤堵塞。 污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。凈化是一個綜合凈化過程。一、土地處理系統(tǒng)的凈化機理一、土地處理系統(tǒng)的凈化機理BOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 污水土地

23、處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。凈化是一個綜合凈化過程。BOD的去除的去除氮和磷的去除氮和磷的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 氮主要是通過植物吸收，生物氮主要是通過植物吸收，生物脫氮、揮發(fā)、滲出（氨在堿性條件脫氮、揮發(fā)、滲出（氨在堿性條件下逸出、硝酸鹽的滲出）等方式被下

24、逸出、硝酸鹽的滲出）等方式被去除。去除。 磷主要是通過植物根系吸收，磷主要是通過植物根系吸收，化學(xué)反應(yīng)和沉淀（形成難溶的磷酸化學(xué)反應(yīng)和沉淀（形成難溶的磷酸鹽）、物理吸附和沉淀（土壤中的鹽）、物理吸附和沉淀（土壤中的黏土礦物吸附和沉積），物理化學(xué)黏土礦物吸附和沉積），物理化學(xué)吸附（離子交換、絡(luò)合吸附）等方吸附（離子交換、絡(luò)合吸附）等方式被去除。式被去除。 一、土地處理系統(tǒng)的凈化機理一、土地處理系統(tǒng)的凈化機理 污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、

25、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。凈化是一個綜合凈化過程。BOD的去除的去除氮和磷的去除氮和磷的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 污水中的懸浮物質(zhì)是依靠作物污水中的懸浮物質(zhì)是依靠作物和土壤顆粒間的孔隙截留、過濾去和土壤顆粒間的孔隙截留、過濾去除的。土壤顆粒的大小、顆粒間孔除的。土壤顆粒的大小、顆粒間孔隙的形狀、大小、分布和水流通道，隙的形狀、大小、分布和水流通道，以及懸浮物的性質(zhì)、大小和濃度等以及懸浮物的性質(zhì)、大小和濃度等都影響對懸浮物的截留過濾效果。

26、都影響對懸浮物的截留過濾效果。若懸浮物的濃度太高、顆粒太大，若懸浮物的濃度太高、顆粒太大，會引起土壤堵塞。會引起土壤堵塞。一、土地處理系統(tǒng)的凈化機理一、土地處理系統(tǒng)的凈化機理 污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。凈化是一個綜合凈化過程。土地處理系統(tǒng)的凈化機理BOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除懸浮物質(zhì)的去除懸

27、浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 污水經(jīng)土壤處理后，水中大部污水經(jīng)土壤處理后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除率分的病菌和病毒可被去除，去除率可達可達9297。其去除率與選用其去除率與選用的土地處理系統(tǒng)工藝有關(guān)，其中地的土地處理系統(tǒng)工藝有關(guān)，其中地表漫流的去除率較低，但若有較長表漫流的去除率較低，但若有較長的漫流距離和停留時間，也可以達的漫流距離和停留時間，也可以達到較高的去除效率到較高的去除效率。 污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、污水土地處理系統(tǒng)的凈化包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物物理沉積、物理化學(xué)

28、吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的對有機物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。凈化是一個綜合凈化過程。BOD的去除的去除氮和磷的去除氮和磷的去除懸浮物質(zhì)的去除懸浮物質(zhì)的去除病原體的去除病原體的去除重金屬的去除重金屬的去除 重金屬主要是通過物理化學(xué)吸重金屬主要是通過物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)與沉淀等途徑被去除附、化學(xué)反應(yīng)與沉淀等途徑被去除的。由于大多數(shù)痕量金屬的吸附發(fā)的。由于大多數(shù)痕量金屬的吸附發(fā)生在粘土礦物質(zhì)、金屬氧化物以及生在粘土礦物質(zhì)、金屬氧化物以及有機物的表面，所以質(zhì)地細黏和有有機物的表面，所以質(zhì)地細黏和有機質(zhì)豐富

29、的土壤對痕量金屬的吸附機質(zhì)豐富的土壤對痕量金屬的吸附能力比砂質(zhì)土壤大。能力比砂質(zhì)土壤大。 一、土地處理系統(tǒng)的凈化機理一、土地處理系統(tǒng)的凈化機理 二、土土 地地 處處 理理 基基 本本 工工 藝藝 地表漫流地表漫流系統(tǒng)系統(tǒng)快速滲濾快速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)濕地處理濕地處理系統(tǒng)系統(tǒng)慢速滲濾慢速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾處理系統(tǒng)處理系統(tǒng) 慢速滲濾系統(tǒng)適用于滲水性能良好的壤土、砂質(zhì)壤土慢速滲濾系統(tǒng)適用于滲水性能良好的壤土、砂質(zhì)壤土及蒸發(fā)量小、氣候潤濕的地區(qū)。及蒸發(fā)量小、氣候潤濕的地區(qū)。 慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負荷一般較低，滲流速度慢，慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負荷一般較低，滲流速度慢，故污水凈化效率高，出水水質(zhì)優(yōu)

30、良。故污水凈化效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良。 慢速滲濾系統(tǒng)有農(nóng)業(yè)型和森林型兩種。其主要控制因慢速滲濾系統(tǒng)有農(nóng)業(yè)型和森林型兩種。其主要控制因素為：灌水率、灌水方式、作物選擇和預(yù)處理等。素為：灌水率、灌水方式、作物選擇和預(yù)處理等。 快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟的污水處快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟的污水處理與再生方法。適用于滲透性能良好的土壤。理與再生方法。適用于滲透性能良好的土壤。 污水灌入后快速下滲進入地下，并最終進入地下水層。灌污水灌入后快速下滲進入地下，并最終進入地下水層。灌水與休灌反復(fù)循環(huán)進行，使濾田表面土壤處于厭氧水與休灌反復(fù)循環(huán)進行，使濾田表面土壤處于厭氧- -好氧

31、交替運好氧交替運行狀態(tài)，依靠土壤微生物將有機物分解，使污水得以凈化。行狀態(tài)，依靠土壤微生物將有機物分解，使污水得以凈化。 快速滲濾法的主要目的是補給地下水和廢水再生回用?？焖贊B濾法的主要目的是補給地下水和廢水再生回用。 二、土 地 處 理 基 本 工 藝 地表漫流地表漫流系統(tǒng)系統(tǒng)快速滲濾快速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)濕地處理濕地處理系統(tǒng)系統(tǒng)慢速滲濾慢速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾處理系統(tǒng)處理系統(tǒng) 二、土 地 處 理 基 本 工 藝 地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面的地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面的最佳坡度為最佳坡度為 2 8。廢水以噴灌法或漫灌法有控制地廢水以噴灌法或漫灌法有控制地

32、在地面上均勻地漫流，流向設(shè)在坡腳的集水渠，在流動在地面上均勻地漫流，流向設(shè)在坡腳的集水渠，在流動過程中少量廢水被植物攝取、蒸發(fā)和滲入地下。地面上過程中少量廢水被植物攝取、蒸發(fā)和滲入地下。地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水體。收集后可回用或排放水體。 地表漫流地表漫流系統(tǒng)系統(tǒng)快速滲濾快速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)濕地處理濕地處理系統(tǒng)系統(tǒng)慢速滲濾慢速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾處理系統(tǒng)處理系統(tǒng) 二、土 地 處 理 基 本 工 藝 濕地處理系統(tǒng)是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的濕地處理系統(tǒng)是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的

33、方法。污水有控制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼方法。污水有控制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上，廢水在沿一定方向流動過程中，在耐澤性植物的濕地上，廢水在沿一定方向流動過程中，在耐水性植物和土壤共同作用下得以凈化。水性植物和土壤共同作用下得以凈化。 濕地處理可直接處理污水或深度處理。污水進入系統(tǒng)濕地處理可直接處理污水或深度處理。污水進入系統(tǒng)前需預(yù)處理。前需預(yù)處理。地表漫流地表漫流系統(tǒng)系統(tǒng)快速滲濾快速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)濕地處理濕地處理系統(tǒng)系統(tǒng)慢速滲濾慢速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾處理系統(tǒng)處理系統(tǒng) 將污水投配到距地面約將污水投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的地層深、有良好滲透

34、性的地層中，在毛管浸潤和土壤滲透作用下向四周擴散，通過過濾、中，在毛管浸潤和土壤滲透作用下向四周擴散，通過過濾、沉淀、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。沉淀、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。 地下滲濾系統(tǒng)適用于無法接入城市排水管網(wǎng)的小水量地下滲濾系統(tǒng)適用于無法接入城市排水管網(wǎng)的小水量污水處理。污水進入處理系統(tǒng)前需經(jīng)化糞池或酸化池預(yù)處污水處理。污水進入處理系統(tǒng)前需經(jīng)化糞池或酸化池預(yù)處理。理。 二、土 地 處 理 基 本 工 藝 地表漫流地表漫流系統(tǒng)系統(tǒng)快速滲濾快速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)濕地處理濕地處理系統(tǒng)系統(tǒng)慢速滲濾慢速滲濾系統(tǒng)系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾處理系統(tǒng)處理系統(tǒng)建設(shè)中的氧化塘處理試驗系統(tǒng)建

35、設(shè)中的氧化塘處理試驗系統(tǒng) 土地處理系統(tǒng)工藝類型的選擇主要是根據(jù)土壤土地處理系統(tǒng)工藝類型的選擇主要是根據(jù)土壤性質(zhì)、透水性、地形、作物種類、氣候條件和廢水性質(zhì)、透水性、地形、作物種類、氣候條件和廢水處理程度的要求來選擇。處理程度的要求來選擇。 土地處理系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)為負荷率。常用土地處理系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)為負荷率。常用的負荷率有水量負荷和有機負荷，有時還輔以氮負的負荷率有水量負荷和有機負荷，有時還輔以氮負荷和磷負荷。荷和磷負荷。土土 地地 處處 理理 系系 統(tǒng)統(tǒng) 的的 工工 藝藝 選選 擇擇 和和 工工 藝藝 參參 數(shù)數(shù)15.315.3 人人 工工 濕濕 地地 濕地是地球上一種重要的生態(tài)系統(tǒng)。

36、它是陸生濕地是地球上一種重要的生態(tài)系統(tǒng)。它是陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶。天然濕地系統(tǒng)：天然濕地系統(tǒng)：以生態(tài)系統(tǒng)的保護為主，以維護生以生態(tài)系統(tǒng)的保護為主，以維護生物多樣性和野生生物良好生境為主，凈化廢水為輔；物多樣性和野生生物良好生境為主，凈化廢水為輔；人工濕地系統(tǒng)：人工濕地系統(tǒng)：是通過人為的控制條件，利用濕地是通過人為的控制條件，利用濕地復(fù)雜特殊的物理、化學(xué)和生物綜合功能凈化廢水并復(fù)雜特殊的物理、化學(xué)和生物綜合功能凈化廢水并以此為主。以此為主。無植物時人工濕地系統(tǒng)空白試驗建設(shè)中的人工濕地處理試驗系統(tǒng)建設(shè)中的人工濕地處理試驗系統(tǒng)人工濕地系統(tǒng)植物栽種人

37、工濕地系統(tǒng)植物栽種昆明滇池人工濕地處理暴雨徑流試驗系統(tǒng)昆明滇池人工濕地處理暴雨徑流試驗系統(tǒng)沉砂池格柵濕地1泄洪溝瀉洪閘示范工程（占地示范工程（占地6.2公頃）公頃）人工濕地處理暴雨示范工程一、人工濕地的特點一、人工濕地的特點優(yōu)點：優(yōu)點：處理效果穩(wěn)定、有效、可靠；處理效果穩(wěn)定、有效、可靠； 基建投資費用低，一般為二級生物處理的基建投資費用低，一般為二級生物處理的1/3-1/41/3-1/4， 能耗省，運行費用低，為二級生物處理的能耗省，運行費用低，為二級生物處理的1/5-1/61/5-1/6； 運行操作簡便，運行操作簡便， 耐污及水力負荷強，抗沖擊負荷能力強；耐污及水力負荷強，抗沖擊負荷能力強；

38、 既能凈化污水，又能美化景觀，形成良好生態(tài)環(huán)境，既能凈化污水，又能美化景觀，形成良好生態(tài)環(huán)境，為野生動植物提供良好的生境。為野生動植物提供良好的生境。缺點：缺點：需要土地面積較大；需要土地面積較大； 對惡劣氣候條件抵制能力弱；對惡劣氣候條件抵制能力弱； 凈化能力受作物生長成熟程度的影響大；凈化能力受作物生長成熟程度的影響大； 可能需要控制蚊蠅孳生等?？赡苄枰刂莆孟夋苌?。二、人工濕地二、人工濕地系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 人工濕地中的基質(zhì)又稱填料、濾料，一般由土壤、細沙、人工濕地中的基質(zhì)又稱填料、濾料，一般由土壤、細沙、粗砂、礫石、碎瓦片或灰渣等構(gòu)成。基質(zhì)不僅為植物和微生粗砂、礫石、碎瓦片或灰渣等構(gòu)成。基質(zhì)不