水污染控制工程教學(xué)作者孫體昌婁金生自然條件下生物處理實(shí)用教案

1、2022-5-21第22章 自然條件下生物(shngw)處理22.1 22.1 穩(wěn)定穩(wěn)定(wndng)(wndng)塘塘 好氧塘好氧塘 厭氧塘厭氧塘 兼性塘兼性塘 曝氣塘曝氣塘 生態(tài)系統(tǒng)塘生態(tài)系統(tǒng)塘22.222.2土地處理土地處理(chl)(chl) 土地處理土地處理(chl)(chl)系統(tǒng)的基本類型系統(tǒng)的基本類型 土地處理土地處理(chl)(chl)系統(tǒng)的原理系統(tǒng)的原理 影響土地處理影響土地處理(chl)(chl)效果的因素效果的因素22.322.3工程案例工程案例第1頁/共60頁第一頁，共60頁。2022-5-2122.1 22.1 穩(wěn)定穩(wěn)定(wndng)(wndng)塘塘p穩(wěn)定塘又稱氧化

2、塘或生物塘。通常是將天然水塘或?qū)⑼恋剡M(jìn)行穩(wěn)定塘又稱氧化塘或生物塘。通常是將天然水塘或?qū)⑼恋剡M(jìn)行(jnxng)適當(dāng)適當(dāng)?shù)娜斯ば拚傻挠袡C(jī)廢水處理塘，并設(shè)置圍堤和防滲層，污水在塘內(nèi)緩慢的人工修整而成的有機(jī)廢水處理塘，并設(shè)置圍堤和防滲層，污水在塘內(nèi)緩慢的流動(dòng)，停留時(shí)間較長，通過微生物及水生動(dòng)植物的綜合作用，使有機(jī)污染的流動(dòng)，停留時(shí)間較長，通過微生物及水生動(dòng)植物的綜合作用，使有機(jī)污染物得到降解，污水得以凈化。物得到降解，污水得以凈化。p第一個(gè)有記錄的穩(wěn)定塘系統(tǒng)是美國第一個(gè)有記錄的穩(wěn)定塘系統(tǒng)是美國1901年在得克薩斯州的圣安爾尼奧市修建年在得克薩斯州的圣安爾尼奧市修建的。由于穩(wěn)定塘具有經(jīng)濟(jì)節(jié)能并能實(shí)現(xiàn)

3、污水資源化等特點(diǎn)，所以受到各國政的。由于穩(wěn)定塘具有經(jīng)濟(jì)節(jié)能并能實(shí)現(xiàn)污水資源化等特點(diǎn)，所以受到各國政府的高度重視。尤其從府的高度重視。尤其從20世紀(jì)四、五十年代開始，受全球能源危機(jī)的影響，世紀(jì)四、五十年代開始，受全球能源危機(jī)的影響，國際上對(duì)能耗較低、運(yùn)行穩(wěn)定的穩(wěn)定塘技術(shù)的研究給予了足夠的重視，并在國際上對(duì)能耗較低、運(yùn)行穩(wěn)定的穩(wěn)定塘技術(shù)的研究給予了足夠的重視，并在實(shí)踐中大范圍推廣。實(shí)踐中大范圍推廣。 第2頁/共60頁第二頁，共60頁。2022-5-21p目前，全世界已經(jīng)有目前，全世界已經(jīng)有50多個(gè)國家在使用穩(wěn)定塘系統(tǒng)，其中法國多個(gè)國家在使用穩(wěn)定塘系統(tǒng)，其中法國(f u)有有1500余座，美國有余座

4、，美國有12000余座。在發(fā)展中國家，穩(wěn)定塘的應(yīng)余座。在發(fā)展中國家，穩(wěn)定塘的應(yīng)用也比較廣泛，如馬來西亞工業(yè)廢水總量的用也比較廣泛，如馬來西亞工業(yè)廢水總量的40%都是利用穩(wěn)定塘都是利用穩(wěn)定塘進(jìn)行處理的。我國利用穩(wěn)定塘處理污水的研究始于進(jìn)行處理的。我國利用穩(wěn)定塘處理污水的研究始于20世紀(jì)世紀(jì)50年代，年代，我國政府對(duì)穩(wěn)定塘一直采取鼓勵(lì)扶植的措施。我國政府對(duì)穩(wěn)定塘一直采取鼓勵(lì)扶植的措施。p按照塘中優(yōu)勢(shì)微生物種屬、按照塘中優(yōu)勢(shì)微生物種屬、DO濃度以及塘的功能，穩(wěn)定塘分為好濃度以及塘的功能，穩(wěn)定塘分為好氧塘、厭氧塘、兼性塘和曝氣塘。為防止穩(wěn)定塘內(nèi)污泥淤積，污氧塘、厭氧塘、兼性塘和曝氣塘。為防止穩(wěn)定塘內(nèi)污

5、泥淤積，污水進(jìn)入穩(wěn)定塘之前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理以去除水中的懸浮物，預(yù)處理包水進(jìn)入穩(wěn)定塘之前應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理以去除水中的懸浮物，預(yù)處理包括格柵、沉砂池和沉淀池。括格柵、沉砂池和沉淀池。第3頁/共60頁第三頁，共60頁。2022-5-21n好氧塘水中好氧塘水中DO一般大于一般大于1.5mg/L，DO主要來自藻類的光合作用和大主要來自藻類的光合作用和大氣氣(dq)復(fù)氧，因此塘深較淺，以使陽光照達(dá)塘底，同時(shí)，利于大氣復(fù)氧，因此塘深較淺，以使陽光照達(dá)塘底，同時(shí)，利于大氣(dq)對(duì)水體的擴(kuò)散傳輸。對(duì)水體的擴(kuò)散傳輸。n根據(jù)有機(jī)負(fù)荷的高低，好氧塘分為高負(fù)荷好氧塘、普通好氧塘和深根據(jù)有機(jī)負(fù)荷的高低，好氧塘分為高負(fù)荷好氧塘、

6、普通好氧塘和深度處理好氧塘。高負(fù)荷好氧塘深度淺、有機(jī)負(fù)荷較高、度處理好氧塘。高負(fù)荷好氧塘深度淺、有機(jī)負(fù)荷較高、HRT短，適短，適于氣候溫暖、光照充足的地區(qū)選用；普通好氧塘即為一般的好氧塘，于氣候溫暖、光照充足的地區(qū)選用；普通好氧塘即為一般的好氧塘，有機(jī)負(fù)荷稍低、有機(jī)負(fù)荷稍低、HRT較長；深度處理好氧塘一般用于處理污水處理較長；深度處理好氧塘一般用于處理污水處理廠二級(jí)出水，所以負(fù)荷很低，出水水質(zhì)較好。三種好氧塘的典型參廠二級(jí)出水，所以負(fù)荷很低，出水水質(zhì)較好。三種好氧塘的典型參數(shù)見表數(shù)見表22-1。第4頁/共60頁第四頁，共60頁。2022-5-21表表22-1 22-1 好氧塘的典型好氧塘的典型

7、(dinxng)(dinxng)參數(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)高負(fù)荷高負(fù)荷好氧塘好氧塘普通普通好氧塘好氧塘深度處理深度處理好氧塘好氧塘表面負(fù)荷表面負(fù)荷/kgBOD5/(104m2d)4016020405水力停留時(shí)間水力停留時(shí)間/d4626520有效水深有效水深/m0.30.450.51.50.51.5BOD5去除率去除率/%809580956080藻類濃度藻類濃度/(mg/L)10026040100510出水出水SS/(mg/L)150300801401030第5頁/共60頁第五頁，共60頁。2022-5-21n好氧塘內(nèi)的生物種群主要有細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物、微好氧塘內(nèi)的生物種群主要有細(xì)菌、藻類、原生

8、動(dòng)物、微型后生動(dòng)物、水生植物及其它水生動(dòng)物。在陽光照射下，型后生動(dòng)物、水生植物及其它水生動(dòng)物。在陽光照射下，藻類進(jìn)行光合作用，釋放出藻類進(jìn)行光合作用，釋放出O2，同時(shí)，由于風(fēng)力的攪，同時(shí)，由于風(fēng)力的攪動(dòng)，塘表面還存在大氣復(fù)氧，二者使塘水呈好氧狀態(tài)動(dòng)，塘表面還存在大氣復(fù)氧，二者使塘水呈好氧狀態(tài)(zhungti)，好氧微生物是凈化有機(jī)污染物的優(yōu)勢(shì)菌種。，好氧微生物是凈化有機(jī)污染物的優(yōu)勢(shì)菌種。n因此，好氧塘應(yīng)該建在溫度適宜、光照充分、通風(fēng)條件因此，好氧塘應(yīng)該建在溫度適宜、光照充分、通風(fēng)條件良好的地方。好氧塘內(nèi)的細(xì)菌主要生存在水深良好的地方。好氧塘內(nèi)的細(xì)菌主要生存在水深0.5m的上的上層，濃度約為層，

9、濃度約為11085109個(gè)個(gè)/mL，主要種屬與好氧，主要種屬與好氧活性污泥和生物膜類似。好氧塘內(nèi)有機(jī)物的降解過程，活性污泥和生物膜類似。好氧塘內(nèi)有機(jī)物的降解過程，實(shí)質(zhì)是有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和固態(tài)有機(jī)物實(shí)質(zhì)是有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和固態(tài)有機(jī)物細(xì)菌與細(xì)菌與藻類細(xì)胞的過程，其基本工作原理如圖藻類細(xì)胞的過程，其基本工作原理如圖22-1所示。所示。第6頁/共60頁第六頁，共60頁。2022-5-21好 氧 微 生 物 污 水 中的 有 機(jī) 物水 面風(fēng)自 身 細(xì) 胞 物 質(zhì)CO 、NH 、POO22藻 類4+43-2O2O陽 光部 分沉 降塘 底 部降 解合 成圖圖22-1 22-1 好氧塘的工作好氧塘

10、的工作(gngzu)(gngzu)原理原理第7頁/共60頁第七頁，共60頁。2022-5-21n好氧型異養(yǎng)細(xì)菌利用水中的氧，通過好氧代謝氧化分解有好氧型異養(yǎng)細(xì)菌利用水中的氧，通過好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合成自身細(xì)胞物質(zhì)（機(jī)污染物并合成自身細(xì)胞物質(zhì)（C5H7NO2），形成細(xì)胞增），形成細(xì)胞增殖。殖。n細(xì)菌代謝產(chǎn)物如細(xì)菌代謝產(chǎn)物如CO2、NH4+、PO43等則是藻類合成代等則是藻類合成代謝的謝的C、N、P營養(yǎng)源，通過藻類細(xì)胞營養(yǎng)源，通過藻類細(xì)胞（C106H263O110N16P）的合成達(dá)到去除氮、磷等營養(yǎng)物）的合成達(dá)到去除氮、磷等營養(yǎng)物的目的。的目的。n好氧塘中的原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物的種屬數(shù)

11、與個(gè)體數(shù)，好氧塘中的原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物的種屬數(shù)與個(gè)體數(shù)，均比活性污泥法和生物膜法少，但對(duì)于均比活性污泥法和生物膜法少，但對(duì)于(duy)好氧塘系統(tǒng)好氧塘系統(tǒng)的生態(tài)平衡、減少污泥沉積量是不可缺少的。微型動(dòng)物如的生態(tài)平衡、減少污泥沉積量是不可缺少的。微型動(dòng)物如水蚤，可以捕食藻類和細(xì)菌，防止其過度繁殖。水蚤，可以捕食藻類和細(xì)菌，防止其過度繁殖。n這樣，污水通過菌、藻和原生動(dòng)物的共同作用得到了凈化。這樣，污水通過菌、藻和原生動(dòng)物的共同作用得到了凈化。第8頁/共60頁第八頁，共60頁。2022-5-21n藻類的種類和數(shù)量與塘的負(fù)荷有關(guān)，它可反映塘的運(yùn)行狀藻類的種類和數(shù)量與塘的負(fù)荷有關(guān)，它可反映塘的運(yùn)行

12、狀況和處理效果。若塘水營養(yǎng)物質(zhì)濃度過高，會(huì)引起藻類異況和處理效果。若塘水營養(yǎng)物質(zhì)濃度過高，會(huì)引起藻類異常繁殖，產(chǎn)生常繁殖，產(chǎn)生“水華水華”，破壞好氧塘系統(tǒng)正常的生態(tài)平衡。，破壞好氧塘系統(tǒng)正常的生態(tài)平衡。藻類的光合作用使塘水的藻類的光合作用使塘水的DO晝夜?jié)舛炔煌?。晝夜?jié)舛炔煌?。n白天藻類光合放氧，超過細(xì)菌降解有機(jī)物的需氧量，此時(shí)白天藻類光合放氧，超過細(xì)菌降解有機(jī)物的需氧量，此時(shí)(c sh)塘水的塘水的DO濃度很高，甚至可達(dá)飽和狀態(tài)；夜間，濃度很高，甚至可達(dá)飽和狀態(tài)；夜間，藻類停止光合作用，藻類和細(xì)菌的呼吸都要消耗氧，使水藻類停止光合作用，藻類和細(xì)菌的呼吸都要消耗氧，使水中的中的DO濃度下降，凌

13、晨時(shí)達(dá)到最低。濃度下降，凌晨時(shí)達(dá)到最低。n好氧塘降解有機(jī)物的速率很快，處理程度高，但對(duì)細(xì)菌的好氧塘降解有機(jī)物的速率很快，處理程度高，但對(duì)細(xì)菌的去除效果較差，而且出水中含有大量的藻類，排水前需要去除效果較差，而且出水中含有大量的藻類，排水前需要進(jìn)行除藻處理。好氧塘既可以單獨(dú)使用，又可以串聯(lián)在其進(jìn)行除藻處理。好氧塘既可以單獨(dú)使用，又可以串聯(lián)在其它處理系統(tǒng)之后，進(jìn)行深度處理。它處理系統(tǒng)之后，進(jìn)行深度處理。第9頁/共60頁第九頁，共60頁。2022-5-21u厭氧塘有效水深一般為厭氧塘有效水深一般為2.55.0m，有機(jī)，有機(jī)(yuj)負(fù)荷高，有利于形成厭氧條件。負(fù)荷高，有利于形成厭氧條件。厭氧塘進(jìn)水口

14、設(shè)在底部，距塘底厭氧塘進(jìn)水口設(shè)在底部，距塘底0.61.0m，以便使進(jìn)水與塘底污泥相混合，以便使進(jìn)水與塘底污泥相混合，如圖如圖22-2。u厭氧塘的工作原理及其控制與其它厭氧生物處理過程類似，厭氧微生物是凈厭氧塘的工作原理及其控制與其它厭氧生物處理過程類似，厭氧微生物是凈化有機(jī)化有機(jī)(yuj)污染物的優(yōu)勢(shì)菌種。污染物的優(yōu)勢(shì)菌種。第10頁/共60頁第十頁，共60頁。2022-5-21圖圖22-2 22-2 厭氧塘示意圖厭氧塘示意圖第11頁/共60頁第十一頁，共60頁。2022-5-21n厭氧塘的特點(diǎn)如下：厭氧塘的特點(diǎn)如下：n有機(jī)負(fù)荷高，耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)；有機(jī)負(fù)荷高，耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)；n由于塘較深，所以占

15、地??；由于塘較深，所以占地??；n所需動(dòng)力少，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低；所需動(dòng)力少，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低；n一般置于塘系統(tǒng)的首端，作為預(yù)處理設(shè)施，在其后再設(shè)兼一般置于塘系統(tǒng)的首端，作為預(yù)處理設(shè)施，在其后再設(shè)兼性塘、好氧塘甚至深度處理塘，做進(jìn)一步處理，這樣可以大性塘、好氧塘甚至深度處理塘，做進(jìn)一步處理，這樣可以大大減少后續(xù)兼性塘和好氧塘的容積；大減少后續(xù)兼性塘和好氧塘的容積；n臭味大，工作條件臭味大，工作條件(tiojin)比較惡劣；比較惡劣；n溫度無法控制，凈化速率低，污水停留時(shí)間長，城市污水溫度無法控制，凈化速率低，污水停留時(shí)間長，城市污水的水力停留時(shí)間一般為的水力停留時(shí)間一般為3050d。n厭氧塘適用于高溫

16、、高濃度的有機(jī)廢水的處理，如食品、生厭氧塘適用于高溫、高濃度的有機(jī)廢水的處理，如食品、生物制藥、石油化工、屠宰場、畜牧場、養(yǎng)殖場、釀酒等工業(yè)物制藥、石油化工、屠宰場、畜牧場、養(yǎng)殖場、釀酒等工業(yè)廢水。廢水。第12頁/共60頁第十二頁，共60頁。2022-5-21n兼性塘是最常見的一種穩(wěn)定塘。兼性塘的有效水深一般為兼性塘是最常見的一種穩(wěn)定塘。兼性塘的有效水深一般為1.02.0m，從上到，從上到下分為三層：上層為好氧區(qū)；中間層為兼性區(qū)；塘底為厭氧區(qū)，沉淀污泥在下分為三層：上層為好氧區(qū)；中間層為兼性區(qū)；塘底為厭氧區(qū)，沉淀污泥在此進(jìn)行厭氧發(fā)酵，如圖此進(jìn)行厭氧發(fā)酵，如圖22-3。n兼性塘有助于克服厭氧塘的

17、臭氣兼性塘有助于克服厭氧塘的臭氣(chu q)和好氧塘的藻類增殖的問題。和好氧塘的藻類增殖的問題。第13頁/共60頁第十三頁，共60頁。2022-5-21圖圖22-3 22-3 兼性塘的工作兼性塘的工作(gngzu)(gngzu)原理原理第14頁/共60頁第十四頁，共60頁。2022-5-21n好氧區(qū)好氧區(qū)DO充足，凈化原理與好氧塘基本相同。兼性區(qū)充足，凈化原理與好氧塘基本相同。兼性區(qū)的的DO較低，起作用的主要是異養(yǎng)型兼性細(xì)菌，它既能較低，起作用的主要是異養(yǎng)型兼性細(xì)菌，它既能利用利用(lyng)水中的少量水中的少量DO對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，同時(shí)，在同時(shí)，在DO缺乏時(shí)，還能

18、以缺乏時(shí)，還能以NO3、CO32作為電作為電子受體進(jìn)行無氧呼吸。子受體進(jìn)行無氧呼吸。n厭氧區(qū)內(nèi)沒有厭氧區(qū)內(nèi)沒有DO，進(jìn)水中的，進(jìn)水中的SS以及藻類、細(xì)菌等死亡以及藻類、細(xì)菌等死亡后沉到塘底形成污泥層，厭氧微生物通過產(chǎn)甲烷發(fā)酵使后沉到塘底形成污泥層，厭氧微生物通過產(chǎn)甲烷發(fā)酵使有機(jī)物分解。有機(jī)物分解。n兼性塘投資省，管理方便；耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)；處理程度兼性塘投資省，管理方便；耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)；處理程度高，出水水質(zhì)好；適應(yīng)多種廢水的處理，既可用來處理高，出水水質(zhì)好；適應(yīng)多種廢水的處理，既可用來處理城市污水，也能用于處理石油化工、印染、造紙等工業(yè)城市污水，也能用于處理石油化工、印染、造紙等工業(yè)廢水。廢水。

19、第15頁/共60頁第十五頁，共60頁。2022-5-21u好氧塘的人工強(qiáng)化形式就是曝氣塘，即在好氧塘表面安裝人工曝氣設(shè)備，通過好氧塘的人工強(qiáng)化形式就是曝氣塘，即在好氧塘表面安裝人工曝氣設(shè)備，通過充氧充氧(chn yn)使塘水?dāng)噭?dòng)。使塘水?dāng)噭?dòng)。u曝氣既可以采用表面機(jī)械曝氣，也可以采用鼓風(fēng)曝氣。曝氣既可以采用表面機(jī)械曝氣，也可以采用鼓風(fēng)曝氣。u所以，曝氣塘實(shí)際上是介于活性污泥法中的延時(shí)曝氣法與穩(wěn)定塘之間的一種工所以，曝氣塘實(shí)際上是介于活性污泥法中的延時(shí)曝氣法與穩(wěn)定塘之間的一種工藝。藝。u根據(jù)曝氣強(qiáng)度，曝氣塘可分為完全混合曝氣塘（或稱好氧曝氣塘）和部分混合根據(jù)曝氣強(qiáng)度，曝氣塘可分為完全混合曝氣塘（或

20、稱好氧曝氣塘）和部分混合曝氣塘（或稱兼性曝氣塘），如圖曝氣塘（或稱兼性曝氣塘），如圖12-4。第16頁/共60頁第十六頁，共60頁。2022-5-21n如果曝氣功率足夠大，可以使塘中全部生物污泥處于如果曝氣功率足夠大，可以使塘中全部生物污泥處于(chy)懸浮狀態(tài)，即為完全混合曝氣塘，如圖懸浮狀態(tài)，即為完全混合曝氣塘，如圖22-4a，此時(shí)，塘中，此時(shí)，塘中DO足夠生物氧化的需要；足夠生物氧化的需要；圖圖22-4 22-4 曝氣塘曝氣塘a) -a) -完全(wnqun)(wnqun)混合曝氣塘 進(jìn)水 出水(ch shu) (ch shu) 表曝機(jī)全部固體都處于懸浮狀態(tài)第17頁/共60頁第十七頁，共

21、60頁。2022-5-21n如果曝氣功率如果曝氣功率(gngl)僅能使部分生物污泥處于懸浮狀僅能使部分生物污泥處于懸浮狀態(tài)，一部分固體物質(zhì)沉積于塘底，即為部分混合曝氣塘，態(tài)，一部分固體物質(zhì)沉積于塘底，即為部分混合曝氣塘，如圖如圖22-4b，此時(shí)，塘中，此時(shí)，塘中DO不夠，兼性厭氧微生物活躍。不夠，兼性厭氧微生物活躍。圖圖22-4 22-4 曝氣塘曝氣塘 b) b) 部分(b fen)(b fen)混合曝氣塘實(shí)踐表明，對(duì)實(shí)踐表明，對(duì)35m深的曝氣塘，表曝機(jī)比功率深的曝氣塘，表曝機(jī)比功率(gngl)為為6kW/1000m3時(shí)，呈時(shí)，呈好氧曝氣塘狀態(tài)；比功率好氧曝氣塘狀態(tài)；比功率(gngl)在在1k

22、W/1000m3時(shí)，呈兼性曝氣塘狀態(tài)。時(shí)，呈兼性曝氣塘狀態(tài)。部分固體處于懸浮狀態(tài)部分固體沉積塘底第18頁/共60頁第十八頁，共60頁。2022-5-21n曝氣塘不同于一般穩(wěn)定塘的特點(diǎn)在于：曝氣塘不同于一般穩(wěn)定塘的特點(diǎn)在于：nHRT短，一般為短，一般為310d，所以體積小，占地?。?，所以體積小，占地??；n處理程度處理程度(chngd)高；高；n耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)；耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)；n藻類很少，起凈化作用的微生物主要是異養(yǎng)型細(xì)菌；藻類很少，起凈化作用的微生物主要是異養(yǎng)型細(xì)菌；n由于采用了人工曝氣，所以運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高；由于采用了人工曝氣，所以運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高；n污水排放前必須進(jìn)行沉淀，即要設(shè)沉淀塘。污水排放

23、前必須進(jìn)行沉淀，即要設(shè)沉淀塘。n穩(wěn)定塘類型很多，所以可以根據(jù)需要組合成多種不同穩(wěn)定塘類型很多，所以可以根據(jù)需要組合成多種不同的流程。的流程。n幾種典型的流程為：單獨(dú)使用好氧塘或曝氣塘、兼性幾種典型的流程為：單獨(dú)使用好氧塘或曝氣塘、兼性塘后接好氧塘、厭氧塘后接兼性塘和好氧塘、曝氣塘塘后接好氧塘、厭氧塘后接兼性塘和好氧塘、曝氣塘后接兼性塘。后接兼性塘。第19頁/共60頁第十九頁，共60頁。2022-5-21除了上述四種主要靠微生物起凈化作用的生物穩(wěn)定塘外，還有在穩(wěn)定塘內(nèi)（一除了上述四種主要靠微生物起凈化作用的生物穩(wěn)定塘外，還有在穩(wěn)定塘內(nèi)（一般是好氧塘和兼性塘）種植水生植物的水生植物塘和放養(yǎng)動(dòng)物的養(yǎng)

24、殖塘，統(tǒng)稱生般是好氧塘和兼性塘）種植水生植物的水生植物塘和放養(yǎng)動(dòng)物的養(yǎng)殖塘，統(tǒng)稱生態(tài)系統(tǒng)塘。態(tài)系統(tǒng)塘。養(yǎng)殖的植物或動(dòng)物與原生動(dòng)物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物、細(xì)菌養(yǎng)殖的植物或動(dòng)物與原生動(dòng)物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物、細(xì)菌(xjn)、藻類之間、藻類之間通過起相互協(xié)調(diào)的通過起相互協(xié)調(diào)的“食物鏈?zhǔn)澄镦湣?，?gòu)成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，既能進(jìn)一步凈化水質(zhì)，又，構(gòu)成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，既能進(jìn)一步凈化水質(zhì)，又可以使出水中藻類的含量降低，以提高污水處理效果?？梢允钩鏊性孱惖暮拷档停蕴岣呶鬯幚硇Ч?。第20頁/共60頁第二十頁，共60頁。2022-5-21水生植物塘種植的維管束水生植物分為挺水植物、浮水植物水生植物塘種植的維管束水

25、生植物分為挺水植物、浮水植物和沉水植物。和沉水植物。放養(yǎng)放養(yǎng)(fngyng)的品種取決于污水水質(zhì)、植物的適應(yīng)和凈化的品種取決于污水水質(zhì)、植物的適應(yīng)和凈化能力、是否易于收獲處置及是否有利用價(jià)值等。能力、是否易于收獲處置及是否有利用價(jià)值等。一般認(rèn)為，水葫蘆、綠萍、水浮蓮等浮水植物耐污能力強(qiáng)，一般認(rèn)為，水葫蘆、綠萍、水浮蓮等浮水植物耐污能力強(qiáng)，適于前級(jí)穩(wěn)定塘放養(yǎng)適于前級(jí)穩(wěn)定塘放養(yǎng)(fngyng)；蘆葦、水蔥、菖蒲等挺水植；蘆葦、水蔥、菖蒲等挺水植物具有中能耐污能力，適于在水淺的前級(jí)氧化塘栽植；而馬來物具有中能耐污能力，適于在水淺的前級(jí)氧化塘栽植；而馬來眼子菜、葉狀眼子菜、茨藻、金魚藻等沉水植物則適于

26、在塘水眼子菜、葉狀眼子菜、茨藻、金魚藻等沉水植物則適于在塘水深度較小和有機(jī)負(fù)荷較低的后級(jí)氧化塘和接納二級(jí)處理水的塘深度較小和有機(jī)負(fù)荷較低的后級(jí)氧化塘和接納二級(jí)處理水的塘中放養(yǎng)中放養(yǎng)(fngyng)。這些水生植物能有效地去除水中的污染物，尤其是對(duì)氮、磷這些水生植物能有效地去除水中的污染物，尤其是對(duì)氮、磷有較好的去除效果。有較好的去除效果。第21頁/共60頁第二十一頁，共60頁。2022-5-21水生植物對(duì)污染物的凈化，主要是通過兩種途徑完成的：一水生植物對(duì)污染物的凈化，主要是通過兩種途徑完成的：一是通過根部吸收氮、磷、重金屬等營養(yǎng)物后富集在生物體內(nèi)；是通過根部吸收氮、磷、重金屬等營養(yǎng)物后富集在生

27、物體內(nèi)；二是它們發(fā)達(dá)的根系上形成了大量的生物膜，植株通過根端向二是它們發(fā)達(dá)的根系上形成了大量的生物膜，植株通過根端向生物膜輸氧，使微生物參與對(duì)污染物的凈化。生物膜輸氧，使微生物參與對(duì)污染物的凈化。此外，在接納二級(jí)處理出水的穩(wěn)定塘中，還可種植白茭、藕此外，在接納二級(jí)處理出水的穩(wěn)定塘中，還可種植白茭、藕等水生蔬菜或青綠飼料，作為水生種植塘利用等水生蔬菜或青綠飼料，作為水生種植塘利用好氧塘和兼性塘中有水生動(dòng)物所必需的好氧塘和兼性塘中有水生動(dòng)物所必需的DO和餌料，具備養(yǎng)殖和餌料，具備養(yǎng)殖魚類、螺、蚌和鴨、鵝等家禽的良好條件。這種養(yǎng)殖塘以陽光魚類、螺、蚌和鴨、鵝等家禽的良好條件。這種養(yǎng)殖塘以陽光為能源、

28、對(duì)污染物進(jìn)行同化降解，并在食物鏈中遷移轉(zhuǎn)化，最為能源、對(duì)污染物進(jìn)行同化降解，并在食物鏈中遷移轉(zhuǎn)化，最終轉(zhuǎn)化為動(dòng)物蛋白。國內(nèi)若干大、中型養(yǎng)殖塘的運(yùn)行終轉(zhuǎn)化為動(dòng)物蛋白。國內(nèi)若干大、中型養(yǎng)殖塘的運(yùn)行(ynxng)結(jié)果表明，它比普通菌藻共生塘有更高的凈化效果。結(jié)果表明，它比普通菌藻共生塘有更高的凈化效果。第22頁/共60頁第二十二頁，共60頁。2022-5-21典型的養(yǎng)殖塘是養(yǎng)魚塘，養(yǎng)魚塘的水深宜采為典型的養(yǎng)殖塘是養(yǎng)魚塘，養(yǎng)魚塘的水深宜采為22.5m。雖然水。雖然水深增加不利于光合作用，但由于魚群活動(dòng)形成自然攪拌混合，藻深增加不利于光合作用，但由于魚群活動(dòng)形成自然攪拌混合，藻類能輪流接受光照，從而能保

29、證塘水中的類能輪流接受光照，從而能保證塘水中的DO濃度濃度(nngd)。養(yǎng)魚塘宜采用多塘串聯(lián)，前一、二級(jí)使廢水有機(jī)物濃度養(yǎng)魚塘宜采用多塘串聯(lián)，前一、二級(jí)使廢水有機(jī)物濃度(nngd)大幅度降低并培養(yǎng)藻類，水深應(yīng)淺一些，第三、四級(jí)主要培養(yǎng)浮大幅度降低并培養(yǎng)藻類，水深應(yīng)淺一些，第三、四級(jí)主要培養(yǎng)浮游動(dòng)物，它們以前面好氧塘的藻類為食料，又作為后面養(yǎng)魚塘魚游動(dòng)物，它們以前面好氧塘的藻類為食料，又作為后面養(yǎng)魚塘魚類的餌料；最后一級(jí)做養(yǎng)魚塘。類的餌料；最后一級(jí)做養(yǎng)魚塘。養(yǎng)殖塘必須防止含重金屬和累積性毒物的廢水進(jìn)入，否則會(huì)通過養(yǎng)殖塘必須防止含重金屬和累積性毒物的廢水進(jìn)入，否則會(huì)通過食物鏈危及人體。塘附近應(yīng)有凈

30、水水源或設(shè)機(jī)械曝氣裝置，以便食物鏈危及人體。塘附近應(yīng)有凈水水源或設(shè)機(jī)械曝氣裝置，以便在進(jìn)水有機(jī)物濃度在進(jìn)水有機(jī)物濃度(nngd)過高或出現(xiàn)塘水缺氧時(shí)用清水稀釋或過高或出現(xiàn)塘水缺氧時(shí)用清水稀釋或強(qiáng)化曝氣予以調(diào)節(jié)。強(qiáng)化曝氣予以調(diào)節(jié)。第23頁/共60頁第二十三頁，共60頁。2022-5-21n綜合來看，穩(wěn)定塘具有如下優(yōu)點(diǎn)：綜合來看，穩(wěn)定塘具有如下優(yōu)點(diǎn)：n便于因地制宜，基建投資低。如有舊河道、沼澤地、谷便于因地制宜，基建投資低。如有舊河道、沼澤地、谷地、廢塘可利用時(shí)，可大幅降低穩(wěn)定塘系統(tǒng)的建設(shè)周期和基地、廢塘可利用時(shí)，可大幅降低穩(wěn)定塘系統(tǒng)的建設(shè)周期和基建投資；建投資；n運(yùn)行維護(hù)方便，能耗較低。氧化塘主

31、要利用水體自然凈運(yùn)行維護(hù)方便，能耗較低。氧化塘主要利用水體自然凈化能力，因而動(dòng)力消耗少，運(yùn)行費(fèi)用低；化能力，因而動(dòng)力消耗少，運(yùn)行費(fèi)用低；n有利于實(shí)現(xiàn)污水的資源化綜合利用。處理后的污水一般有利于實(shí)現(xiàn)污水的資源化綜合利用。處理后的污水一般能達(dá)到能達(dá)到(d do)農(nóng)業(yè)灌溉的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，充分利用水肥資源。農(nóng)業(yè)灌溉的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，充分利用水肥資源。第24頁/共60頁第二十四頁，共60頁。2022-5-21n穩(wěn)定塘同時(shí)也具有一些難以解決的弊端，主要是：穩(wěn)定塘同時(shí)也具有一些難以解決的弊端，主要是：n占地面積大。如果沒有足夠的空閑余地，不適宜采用穩(wěn)定占地面積大。如果沒有足夠的空閑余地，不適宜采用穩(wěn)定塘處理污水；塘處

32、理污水；n處理效果不穩(wěn)定。其出水水質(zhì)不僅受進(jìn)水水質(zhì)影響，而且處理效果不穩(wěn)定。其出水水質(zhì)不僅受進(jìn)水水質(zhì)影響，而且在很大程度上受氣溫、光照等自然因素的控制，尤其在冬季在很大程度上受氣溫、光照等自然因素的控制，尤其在冬季出水水質(zhì)往往難以達(dá)標(biāo)；出水水質(zhì)往往難以達(dá)標(biāo)；n底泥淤積嚴(yán)重，容易產(chǎn)生二次污染。如果防滲措施不當(dāng)，底泥淤積嚴(yán)重，容易產(chǎn)生二次污染。如果防滲措施不當(dāng)，容易產(chǎn)生地下水的污染，同時(shí)，穩(wěn)定塘也容易孳生蚊蠅并散容易產(chǎn)生地下水的污染，同時(shí)，穩(wěn)定塘也容易孳生蚊蠅并散發(fā)臭氣。發(fā)臭氣。n正因?yàn)榉€(wěn)定塘存在上述缺點(diǎn)，所以利用穩(wěn)定塘處理污水，必正因?yàn)榉€(wěn)定塘存在上述缺點(diǎn)，所以利用穩(wěn)定塘處理污水，必須進(jìn)行合理的設(shè)

33、計(jì)和科學(xué)的管理須進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和科學(xué)的管理(gunl)，減少其負(fù)面影響，減少其負(fù)面影響，污水穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)注意參考污水穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)注意參考“污水穩(wěn)定塘設(shè)計(jì)規(guī)范污水穩(wěn)定塘設(shè)計(jì)規(guī)范”（CJJ/T54-93）。）。第25頁/共60頁第二十五頁，共60頁。2022-5-21第22章 自然(zrn)條件下生物處理 22.1 22.1 穩(wěn)定穩(wěn)定(wndng)(wndng)塘塘 好氧塘好氧塘 厭氧塘厭氧塘 兼性塘兼性塘 曝氣塘曝氣塘 生態(tài)系統(tǒng)塘生態(tài)系統(tǒng)塘 22.222.2土地處理土地處理 土地處理系統(tǒng)土地處理系統(tǒng)(xtng)(xtng)的基本類型的基本類型 土地處理系統(tǒng)土地處理系統(tǒng)(xtng)(xtng)的原

34、理的原理 影響土地處理效果的因素影響土地處理效果的因素 22.322.3工程案例工程案例第26頁/共60頁第二十六頁，共60頁。2022-5-2122.222.2土地土地(td)(td)處理處理p土地處理系統(tǒng)是一種污水處理的生態(tài)工程技術(shù)，通過農(nóng)田、林土地處理系統(tǒng)是一種污水處理的生態(tài)工程技術(shù)，通過農(nóng)田、林地、葦?shù)氐任⑸锏?、葦?shù)氐任⑸?土壤土壤(trng)-植物系統(tǒng)的生物、化學(xué)、物植物系統(tǒng)的生物、化學(xué)、物理等固定與降解作用，在污染物得以凈化的同時(shí)，使水中的營理等固定與降解作用，在污染物得以凈化的同時(shí)，使水中的營養(yǎng)物質(zhì)和水分得以循環(huán)利用。因此，土地處理是使污水資源化、養(yǎng)物質(zhì)和水分得以循環(huán)利用。因

35、此，土地處理是使污水資源化、無害化和穩(wěn)定化的處理利用系統(tǒng)。無害化和穩(wěn)定化的處理利用系統(tǒng)。p污水的土地處理與利用是在污水農(nóng)田灌溉的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，污水的土地處理與利用是在污水農(nóng)田灌溉的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，二者既有密切的聯(lián)系，又有顯著的差別，二者主要區(qū)別見表二者既有密切的聯(lián)系，又有顯著的差別，二者主要區(qū)別見表22-2。第27頁/共60頁第二十七頁，共60頁。2022-5-21表表22-222-2污水的土地污水的土地(td)(td)處理與農(nóng)田灌溉的區(qū)別處理與農(nóng)田灌溉的區(qū)別土地處理土地處理農(nóng)田灌溉農(nóng)田灌溉主要目的主要目的利用土壤利用土壤植物系統(tǒng)凈化污水、植物系統(tǒng)凈化污水、控制水污染控制水污染利用水肥資

36、源利用水肥資源水量水質(zhì)控水量水質(zhì)控制制對(duì)進(jìn)水的水量、水質(zhì)有較嚴(yán)格對(duì)進(jìn)水的水量、水質(zhì)有較嚴(yán)格的要求，需要一定的預(yù)處理的要求，需要一定的預(yù)處理以灌水定額、灌溉制度以灌水定額、灌溉制度及廢水農(nóng)田排放標(biāo)準(zhǔn)來及廢水農(nóng)田排放標(biāo)準(zhǔn)來控制灌溉水的水量與水控制灌溉水的水量與水質(zhì)質(zhì)負(fù)荷控制負(fù)荷控制通過試驗(yàn)研究確定設(shè)計(jì)運(yùn)行參通過試驗(yàn)研究確定設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)，采用適宜負(fù)荷與運(yùn)行條件數(shù)，采用適宜負(fù)荷與運(yùn)行條件無專門的設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)，無專門的設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)，一般無完整科學(xué)的設(shè)計(jì)一般無完整科學(xué)的設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)間限運(yùn)行時(shí)間限制制一般能終年運(yùn)行一般能終年運(yùn)行不能終年運(yùn)行不能終年運(yùn)行污水收集系污水收集系統(tǒng)統(tǒng)一般有收集系統(tǒng)，對(duì)出水進(jìn)行一般有收

37、集系統(tǒng)，對(duì)出水進(jìn)行有控的排放與利用有控的排放與利用出水不加收集出水不加收集監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)有對(duì)周圍環(huán)境的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)有對(duì)周圍環(huán)境的監(jiān)測系統(tǒng)無專門的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)無專門的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)第28頁/共60頁第二十八頁，共60頁。2022-5-21p土地土地(td)處理系統(tǒng)由五部分組成：處理系統(tǒng)由五部分組成：p污水預(yù)處理設(shè)施；污水預(yù)處理設(shè)施；p污水調(diào)節(jié)和儲(chǔ)存設(shè)施；污水調(diào)節(jié)和儲(chǔ)存設(shè)施；p污水的輸送、布水及控制系統(tǒng)；污水的輸送、布水及控制系統(tǒng)；p土地土地(td)凈化田；凈化田；p凈化出水的收集和利用系統(tǒng)。凈化出水的收集和利用系統(tǒng)。p土地土地(td)凈化田是土地凈化田是土地(td)處理系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。處理系統(tǒng)的

38、核心環(huán)節(jié)。第29頁/共60頁第二十九頁，共60頁。2022-5-21n根據(jù)根據(jù)(gnj)處理目標(biāo)、處理對(duì)象的不同，土地處理系統(tǒng)可分為快速滲濾、慢速處理目標(biāo)、處理對(duì)象的不同，土地處理系統(tǒng)可分為快速滲濾、慢速滲濾、地表漫流、地下滲濾和濕地系統(tǒng)等滲濾、地表漫流、地下滲濾和濕地系統(tǒng)等5種類型。種類型。n1慢速滲濾系統(tǒng)慢速滲濾系統(tǒng)n 慢速滲濾系統(tǒng)如圖慢速滲濾系統(tǒng)如圖22-5所示。根據(jù)所示。根據(jù)(gnj)種植的植物的不同它又分為農(nóng)業(yè)型和種植的植物的不同它又分為農(nóng)業(yè)型和森林型兩種。森林型兩種。n在慢速滲濾中，污水用表面布水或噴灌布水，污水經(jīng)布水后緩慢向下滲濾，土地在慢速滲濾中，污水用表面布水或噴灌布水，污水

39、經(jīng)布水后緩慢向下滲濾，土地凈化田上的作物吸收污水中的水分和營養(yǎng)成分，通過土壤凈化田上的作物吸收污水中的水分和營養(yǎng)成分，通過土壤-微生物微生物-作物系統(tǒng)對(duì)污作物系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行凈化，部分污水被蒸發(fā)和滲濾。水進(jìn)行凈化，部分污水被蒸發(fā)和滲濾。第30頁/共60頁第三十頁，共60頁。2022-5-21圖圖22-5 22-5 慢速滲濾慢速滲濾(shn l)(shn l)系統(tǒng)系統(tǒng)u慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負(fù)荷一般較低，滲濾速度慢，慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負(fù)荷一般較低，滲濾速度慢，故污水凈化效率高，出水水質(zhì)好。故污水凈化效率高，出水水質(zhì)好。u適用于滲水性良好的土壤（如砂質(zhì)土壤）及蒸發(fā)量小、適用于滲水性良好的土壤（如

40、砂質(zhì)土壤）及蒸發(fā)量小、氣候潤濕氣候潤濕(rn sh)的地區(qū)。的地區(qū)。u由于水力負(fù)荷率比快速滲濾小得多，廢水中的水和養(yǎng)由于水力負(fù)荷率比快速滲濾小得多，廢水中的水和養(yǎng)料可被作物充分吸收利用，污染地下水的可能也較小，料可被作物充分吸收利用，污染地下水的可能也較小，因而被認(rèn)為是土地處理中最適宜的方法。因而被認(rèn)為是土地處理中最適宜的方法。第31頁/共60頁第三十一頁，共60頁。2022-5-21n2 2快速(kui s)(kui s)滲濾系統(tǒng)n 快速滲濾是為了適應(yīng)城市污水的處理出水回注地下水快速滲濾是為了適應(yīng)城市污水的處理出水回注地下水和廢水再生回用的需要而發(fā)展起來的一種高效、低耗、和廢水再生回用的需要

41、而發(fā)展起來的一種高效、低耗、經(jīng)濟(jì)的污水處理與再生方法。適用于滲透性強(qiáng)、粗粒結(jié)經(jīng)濟(jì)的污水處理與再生方法。適用于滲透性強(qiáng)、粗粒結(jié)構(gòu)的砂壤或砂土，如砂土、礫石性砂土、砂質(zhì)砂土等。構(gòu)的砂壤或砂土，如砂土、礫石性砂土、砂質(zhì)砂土等。n 污水灌入快速滲濾田表面后很快下滲進(jìn)入地下，并最污水灌入快速滲濾田表面后很快下滲進(jìn)入地下，并最終進(jìn)入地下水層。污水周期地向滲濾田灌水和休灌，以終進(jìn)入地下水層。污水周期地向滲濾田灌水和休灌，以保持較高滲濾速率，類似于間歇保持較高滲濾速率，類似于間歇“生物砂濾器生物砂濾器”，表層，表層土壤交替地處于厭氧土壤交替地處于厭氧- -好氧狀態(tài)，這樣可以防止污染物好氧狀態(tài)，這樣可以防止污染

42、物厭氧分解產(chǎn)生臭味。厭氧分解產(chǎn)生臭味。n在沿坡面流動(dòng)的過程中，污水通過土壤滲入地下，依靠在沿坡面流動(dòng)的過程中，污水通過土壤滲入地下，依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機(jī)物進(jìn)行分土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機(jī)物進(jìn)行分解，使污水得以凈化。解，使污水得以凈化。n大多數(shù)快速滲濾系統(tǒng)不設(shè)集水系統(tǒng)，不回收處理水，如大多數(shù)快速滲濾系統(tǒng)不設(shè)集水系統(tǒng)，不回收處理水，如圖圖22-6a22-6a。因此，其占地面積和處理費(fèi)用。因此，其占地面積和處理費(fèi)用(fi yong)(fi yong)要要比地表漫流和慢速滲濾小。比地表漫流和慢速滲濾小。第32頁/共60頁第三十二頁，共60頁。2022-5-21圖圖

43、22-6 22-6 快速快速(kui s)(kui s)滲濾系統(tǒng)滲濾系統(tǒng)p在需要回用處理水或現(xiàn)有地下水質(zhì)與回收水質(zhì)不相容時(shí)，則可采用(ciyng)埋設(shè)地下集水管或用豎井將凈化水提升回地面，如圖22-6b、c。c)由井群回收(hushu)處理水a(chǎn))污水灌溉b)由地下管道回收處理水 第33頁/共60頁第三十三頁，共60頁。2022-5-21n3 3地表(dbio)(dbio)漫流系統(tǒng) 地表漫流是以噴灌法或漫灌（淹灌）法有控制地將廢水投配地表漫流是以噴灌法或漫灌（淹灌）法有控制地將廢水投配在有植被的傾斜土地上，使其呈薄層沿地表流動(dòng)，徑流水由匯在有植被的傾斜土地上，使其呈薄層沿地表流動(dòng)，徑流水由匯流槽

44、收集，如圖流槽收集，如圖22-722-7所示。所示。 它適宜于透水性差的粘土和亞粘土，處理場土地應(yīng)有它適宜于透水性差的粘土和亞粘土，處理場土地應(yīng)有2%2%6%6%的坡度，地面應(yīng)無明顯凹凸。在廢水順坡流動(dòng)的過程中，的坡度，地面應(yīng)無明顯凹凸。在廢水順坡流動(dòng)的過程中，一部分滲入土壤，并有少量蒸發(fā)，水中懸浮物被過濾截留一部分滲入土壤，并有少量蒸發(fā)，水中懸浮物被過濾截留(ji (ji li)li)，有機(jī)物則被生存于草根和表土中的微生物氧化分解。地，有機(jī)物則被生存于草根和表土中的微生物氧化分解。地面上種草本植物或其它作物，供微生物棲息并防止水土流失，面上種草本植物或其它作物，供微生物棲息并防止水土流失，尾

45、水收集后回用或排放。尾水收集后回用或排放。 地表漫流系統(tǒng)只能在植被生長期正常運(yùn)行，這就需要篩選那地表漫流系統(tǒng)只能在植被生長期正常運(yùn)行，這就需要篩選那些凈化和抗污能力強(qiáng)、生長期長的植被草種，同時(shí)應(yīng)設(shè)有供停些凈化和抗污能力強(qiáng)、生長期長的植被草種，同時(shí)應(yīng)設(shè)有供停運(yùn)期使用的廢水貯存塘。運(yùn)期使用的廢水貯存塘。第34頁/共60頁第三十四頁，共60頁。2022-5-21圖圖22-7 22-7 地表地表(dbio)(dbio)漫流系統(tǒng)漫流系統(tǒng)第35頁/共60頁第三十五頁，共60頁。2022-5-21n4 4濕地(sh d)(sh d)處理系統(tǒng) 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方法。濕地處理系統(tǒng)

46、是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的方法。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(dòng)的過程中，在耐水性植物的濕地上，廢水在沿一定方向流動(dòng)的過程中，在耐水性植物和土壤的共同作用下得以凈化。和土壤的共同作用下得以凈化。 濕地處理系統(tǒng)分天然濕地系統(tǒng)和人工濕地生態(tài)系統(tǒng)。濕地處理系統(tǒng)分天然濕地系統(tǒng)和人工濕地生態(tài)系統(tǒng)。 天然濕地系統(tǒng)是利用天然洼地、葦塘天然濕地系統(tǒng)是利用天然洼地、葦塘(witng)，經(jīng)人工修，經(jīng)人工修整而成。中設(shè)導(dǎo)流土堤，使污水沿一定方向流動(dòng)，水深一般整而成。中設(shè)導(dǎo)流土堤，使污水沿一定方向流動(dòng)，水深

47、一般為為0.30.8m，不宜超過，不宜超過1m。地面以上的污水凈化過程與好。地面以上的污水凈化過程與好氧塘、水生植物塘類似，但水深要淺得多。氧塘、水生植物塘類似，但水深要淺得多。第36頁/共60頁第三十六頁，共60頁。2022-5-21u人工濕地生態(tài)系統(tǒng)是人工濕地生態(tài)系統(tǒng)是20紀(jì)紀(jì)70年代發(fā)展起來的污水處理技術(shù)，是年代發(fā)展起來的污水處理技術(shù)，是人工建造的、可控制的和工程化的污水生態(tài)處理技術(shù)。人工建造的、可控制的和工程化的污水生態(tài)處理技術(shù)。u人工濕地一般由以下結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成：防滲層；由填料、土壤人工濕地一般由以下結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成：防滲層；由填料、土壤(trng)和植物根系組成的基質(zhì)層；由落葉及微生物尸

48、體等組和植物根系組成的基質(zhì)層；由落葉及微生物尸體等組成的腐殖質(zhì)層；水體層和濕地植物。成的腐殖質(zhì)層；水體層和濕地植物。u按水流方式，人工濕地分地表流（自由水面人工濕地）和地下按水流方式，人工濕地分地表流（自由水面人工濕地）和地下流（人工潛流濕地）兩類。流（人工潛流濕地）兩類。第37頁/共60頁第三十七頁，共60頁。2022-5-21u自由水面人工濕地是人工筑成的水池或溝槽，在地面自由水面人工濕地是人工筑成的水池或溝槽，在地面(dmin)鋪設(shè)隔水層以防滲漏，再充填一定深度的土壤，在鋪設(shè)隔水層以防滲漏，再充填一定深度的土壤，在土壤層種植蘆葦一類的水生維管束植物，污水由濕地的一端土壤層種植蘆葦一類的水

49、生維管束植物，污水由濕地的一端通過布水裝置進(jìn)入，并以較淺的水層在地表上以推流方式向通過布水裝置進(jìn)入，并以較淺的水層在地表上以推流方式向前流動(dòng)，從另一端溢流入集水溝，在流動(dòng)過程中保持著自由前流動(dòng)，從另一端溢流入集水溝，在流動(dòng)過程中保持著自由水面。水面。u人工潛流濕地是人工筑成的床槽，床內(nèi)充填介質(zhì)以支持水生人工潛流濕地是人工筑成的床槽，床內(nèi)充填介質(zhì)以支持水生植物生長，床底設(shè)粘土隔水層，并具有一定的坡度。污水從植物生長，床底設(shè)粘土隔水層，并具有一定的坡度。污水從沿床寬度方向設(shè)置的布水裝置進(jìn)入，以潛流形式滲過長有植沿床寬度方向設(shè)置的布水裝置進(jìn)入，以潛流形式滲過長有植物的潛層多孔濾床，污水通過布滿生物膜

50、的介質(zhì)表面和溶解物的潛層多孔濾床，污水通過布滿生物膜的介質(zhì)表面和溶解氧充分的植物根區(qū)，并在這一過程中得到凈化。氧充分的植物根區(qū)，并在這一過程中得到凈化。第38頁/共60頁第三十八頁，共60頁。2022-5-21u人工濕地生態(tài)系統(tǒng)需要經(jīng)過兩三個(gè)植物生長季節(jié)，形成人工濕地生態(tài)系統(tǒng)需要經(jīng)過兩三個(gè)植物生長季節(jié)，形成穩(wěn)定的植物和微生物系統(tǒng)后，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。穩(wěn)定的植物和微生物系統(tǒng)后，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。u它能處理多種多樣的廢水，如生活污水、工業(yè)廢水、垃它能處理多種多樣的廢水，如生活污水、工業(yè)廢水、垃圾滲濾液、地面徑流雨水等?；鴿B濾液、地面徑流雨水等。u它具有出水水質(zhì)它具有出水水質(zhì)(shu zh)好，氮、

51、磷去除率高，運(yùn)行好，氮、磷去除率高，運(yùn)行維護(hù)管理方便，投資及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。維護(hù)管理方便，投資及運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。u在歐洲共有在歐洲共有6000多座處理城市污水的人工濕地，北美多座處理城市污水的人工濕地，北美有有1000多座處理城市污水和多種工業(yè)廢水的濕地系統(tǒng)。多座處理城市污水和多種工業(yè)廢水的濕地系統(tǒng)。第39頁/共60頁第三十九頁，共60頁。2022-5-21n5 5地下滲濾處理(chl)(chl)系統(tǒng)n 地下滲濾處理系統(tǒng)是將經(jīng)過化糞池或酸化水解池預(yù)處地下滲濾處理系統(tǒng)是將經(jīng)過化糞池或酸化水解池預(yù)處理后的污水有控制地通入設(shè)于距地面約理后的污水有控制地通入設(shè)于距地面約0.5m深處的滲濾深處的滲濾

52、田，在滲透性良好的地層中，借助土壤的毛細(xì)管浸潤和田，在滲透性良好的地層中，借助土壤的毛細(xì)管浸潤和滲透作用，使污水向四周擴(kuò)散，并通過過濾、沉淀、吸滲透作用，使污水向四周擴(kuò)散，并通過過濾、沉淀、吸附和生物降解等作用，使污水得到凈化。附和生物降解等作用，使污水得到凈化。n 如運(yùn)行如運(yùn)行(ynxng)得當(dāng)，則處理水水質(zhì)良好而且穩(wěn)定，得當(dāng)，則處理水水質(zhì)良好而且穩(wěn)定，可回用于農(nóng)業(yè)灌溉、綠化地澆灌等?？苫赜糜谵r(nóng)業(yè)灌溉、綠化地澆灌等。第40頁/共60頁第四十頁，共60頁。2022-5-21u該系統(tǒng)與其它處理系統(tǒng)不同的主要特點(diǎn)是：該系統(tǒng)與其它處理系統(tǒng)不同的主要特點(diǎn)是：u處理系統(tǒng)都設(shè)于地下，無損于地面景觀，而且能

53、夠種植處理系統(tǒng)都設(shè)于地下，無損于地面景觀，而且能夠種植綠色植物，美化環(huán)境；綠色植物，美化環(huán)境；u處理效果受外界氣溫變化的影響較小；處理效果受外界氣溫變化的影響較??；u耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。u它適于處理難以接入城市排水管網(wǎng)的小水量污水它適于處理難以接入城市排水管網(wǎng)的小水量污水(w shu)，如分散的居民點(diǎn)住宅、旅游點(diǎn)、度假村、療養(yǎng)院，如分散的居民點(diǎn)住宅、旅游點(diǎn)、度假村、療養(yǎng)院等。等。u在美國約有在美國約有35%的農(nóng)村及零星獨(dú)立建造的住宅采用了這的農(nóng)村及零星獨(dú)立建造的住宅采用了這種技術(shù)。我國近年來對(duì)這一技術(shù)也日益重視，但尚處于起種技術(shù)。我國近年來對(duì)這一技術(shù)也日益重視，但尚處于起步

54、階段。步階段。第41頁/共60頁第四十一頁，共60頁。2022-5-21u土地滲濾系統(tǒng)多種多樣，應(yīng)因地制宜，合理選擇土地滲濾系統(tǒng)多種多樣，應(yīng)因地制宜，合理選擇(xunz)，主，主要依據(jù)是土壤性質(zhì)、地形、作物種類、氣候條件以及對(duì)廢水的要依據(jù)是土壤性質(zhì)、地形、作物種類、氣候條件以及對(duì)廢水的處理要求和處理水的出路等。處理要求和處理水的出路等。u有時(shí)，需要建立由幾個(gè)系統(tǒng)組成的復(fù)合系統(tǒng)，以提高處理水水有時(shí)，需要建立由幾個(gè)系統(tǒng)組成的復(fù)合系統(tǒng)，以提高處理水水質(zhì)，使之符合回用或排放要求，如地表漫流與濕地處理相組合質(zhì)，使之符合回用或排放要求，如地表漫流與濕地處理相組合等。等。第42頁/共60頁第四十二頁，共60

55、頁。2022-5-21以上介紹了污水土地處理的分類和工藝，下面從微觀上介紹土地處理污水以上介紹了污水土地處理的分類和工藝，下面從微觀上介紹土地處理污水時(shí)污染物的去除機(jī)理。污水土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)理十分復(fù)雜，是一個(gè)受時(shí)污染物的去除機(jī)理。污水土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)理十分復(fù)雜，是一個(gè)受多種復(fù)雜因素作用的綜合過程，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、多種復(fù)雜因素作用的綜合過程，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)沉淀以及物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)沉淀以及(yj)微生物對(duì)有機(jī)物的降解等過微生物對(duì)有機(jī)物的降解等過程。程。主要污染物的去除機(jī)理如下：主要污染物的去除機(jī)理如下：第

56、43頁/共60頁第四十三頁，共60頁。2022-5-21n1 1可生物降解(shn w jin ji)(shn w jin ji)有機(jī)物的去除 土壤中含有大量土壤中含有大量(dling)異養(yǎng)微生物，它們與被截留、異養(yǎng)微生物，它們與被截留、吸附的污染物一起形成生物膜，能對(duì)被截留在土壤顆粒間吸附的污染物一起形成生物膜，能對(duì)被截留在土壤顆粒間隙的懸浮有機(jī)物和溶解性有機(jī)物進(jìn)行生物降解，并合成微隙的懸浮有機(jī)物和溶解性有機(jī)物進(jìn)行生物降解，并合成微生物的新細(xì)胞。生物的新細(xì)胞。在土壤表層，通風(fēng)條件好，有機(jī)物濃度高，生物氧化作用在土壤表層，通風(fēng)條件好，有機(jī)物濃度高，生物氧化作用尤為明顯，屬于好氧生物處理帶，可生

57、物降解有機(jī)物大部尤為明顯，屬于好氧生物處理帶，可生物降解有機(jī)物大部分是在該層中去除的，其深度約在分是在該層中去除的，其深度約在0.20.3m；在好氧帶以下，依次分布著兼性和厭氧生物處理帶，進(jìn)一在好氧帶以下，依次分布著兼性和厭氧生物處理帶，進(jìn)一步降解好氧帶產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物和未能轉(zhuǎn)化的有機(jī)物。步降解好氧帶產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物和未能轉(zhuǎn)化的有機(jī)物。第44頁/共60頁第四十四頁，共60頁。2022-5-21n2 2懸浮(xunf)(xunf)物質(zhì)的去除 廢水流經(jīng)土壤時(shí)，主要是依靠廢水流經(jīng)土壤時(shí)，主要是依靠(yko)作物和土壤團(tuán)粒作物和土壤團(tuán)粒間的孔隙過濾截留去除污水中的懸浮物質(zhì)。間的孔隙過濾截留去除污水中的懸浮

58、物質(zhì)。土壤顆粒的大小、顆粒間孔隙的形狀、大小、分布和水流土壤顆粒的大小、顆粒間孔隙的形狀、大小、分布和水流通道，以及懸浮物的濃度、懸浮物顆粒的大小等都會(huì)影響通道，以及懸浮物的濃度、懸浮物顆粒的大小等都會(huì)影響對(duì)懸浮物的截留過濾效果。對(duì)懸浮物的截留過濾效果。例如當(dāng)懸浮物濃度太高、顆粒太大時(shí)就會(huì)引起土壤堵塞。例如當(dāng)懸浮物濃度太高、顆粒太大時(shí)就會(huì)引起土壤堵塞。第45頁/共60頁第四十五頁，共60頁。2022-5-21n3 3磷和氮的去除(q ch)(q ch) 污水中的有機(jī)磷和有機(jī)氮通過微生物的降解，轉(zhuǎn)化為無污水中的有機(jī)磷和有機(jī)氮通過微生物的降解，轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷和無機(jī)氮。無機(jī)磷再通過植物吸收、化學(xué)反應(yīng)和

59、沉淀機(jī)磷和無機(jī)氮。無機(jī)磷再通過植物吸收、化學(xué)反應(yīng)和沉淀（與土壤中的鈣、鋁、鐵等離子形成難溶的磷酸鹽）、物（與土壤中的鈣、鋁、鐵等離子形成難溶的磷酸鹽）、物理吸附和沉積（土壤中的黏土礦物對(duì)磷酸鹽的吸附和沉理吸附和沉積（土壤中的黏土礦物對(duì)磷酸鹽的吸附和沉積）、物理化學(xué)吸附（離子交換積）、物理化學(xué)吸附（離子交換(l z jio hun)、絡(luò)合吸、絡(luò)合吸附）等方式被去除。附）等方式被去除。磷的去除效果受土壤結(jié)構(gòu)、陽離子交換磷的去除效果受土壤結(jié)構(gòu)、陽離子交換(l z jio hun)容容量和植物對(duì)磷的吸收等因素的影響。量和植物對(duì)磷的吸收等因素的影響。無機(jī)氮主要是通過植物吸收、微生物反硝化脫氮（好氧區(qū)無機(jī)

60、氮主要是通過植物吸收、微生物反硝化脫氮（好氧區(qū)氨氮被硝化，在缺氧區(qū)硝酸鹽和亞硝酸鹽被反硝化菌還原氨氮被硝化，在缺氧區(qū)硝酸鹽和亞硝酸鹽被反硝化菌還原為氮?dú)猓?、揮發(fā)逸出（氨在堿性條件下逸出）等方式被去為氮?dú)猓?、揮發(fā)逸出（氨在堿性條件下逸出）等方式被去除。除。其去除率受作物的類型、生長期、對(duì)氮的吸收能力，以及其去除率受作物的類型、生長期、對(duì)氮的吸收能力，以及土地處理系統(tǒng)的工藝等因素影響。土地處理系統(tǒng)的工藝等因素影響。第46頁/共60頁第四十六頁，共60頁。2022-5-21n4 4重金屬的去除(q ch)(q ch)p 重金屬主要是通過物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)與沉淀等途徑重金屬主要是通過物理化學(xué)吸附、