生物學(xué)污水的生物處理

第六章污水的自然生物處理污水自然生物處理的回顧與前瞻污水的自然生物處理已有300多年的歷史，為了解決日益嚴(yán)重的水環(huán)境污染問(wèn)題，出現(xiàn)了以普通活性污泥法、生物膜法等高效的人工凈化技術(shù)。但進(jìn)入20世紀(jì)70年代，嚴(yán)重的世界能源危機(jī)，迫使人們又轉(zhuǎn)向研究節(jié)省能源、資源和投資的處理方法。污水的自然生物處理作為“替代技術(shù)”之一受到重視。在我國(guó)，國(guó)家環(huán)保局組織了“七五”、“八五”城市廢水生物穩(wěn)定塘技術(shù)和廢水的土地處理技術(shù)攻關(guān)，使污水的自然生物處理向規(guī)范化、資源化和系統(tǒng)化邁進(jìn)了一步。目前，我國(guó)還在人工濕地方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

自然條件下的生物處理法主要有水體凈化法和土壤凈化法兩類。氧化塘和養(yǎng)殖搪，統(tǒng)稱為生物穩(wěn)定塘，其凈化機(jī)理與活性污泥法相似；土壤滲濾和污水灌溉，統(tǒng)稱為廢水的土地處理，其凈化機(jī)理與生物膜法相似。

1、概述2、凈化機(jī)理3、穩(wěn)定塘的分類4、穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)5、穩(wěn)定塘系統(tǒng)的工藝流程6.1穩(wěn)定塘6.1.1概述1、定義：穩(wěn)定塘，又叫生物穩(wěn)定塘（biologicalstabilizationpond），俗稱氧化塘（oxidationpond），是一種天然的或經(jīng)過(guò)一定人工修整的有機(jī)廢水處理池塘。

穩(wěn)定塘對(duì)污水的凈化過(guò)程與自然水體的自凈過(guò)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。

其工作原理依靠自然生態(tài)系統(tǒng)的凈化作用使污水凈化。2、分類：按do濃度高低分好氧塘,兼性塘,厭氧塘,曝氣塘。按處理程度分一級(jí)、二級(jí)和深度處理塘。按出水方式又可分連續(xù)出水塘、控制性水塘、貯存塘。按塘內(nèi)的微生物類型、供氧方式和功能等劃分好氧塘兼性塘厭氧塘曝氣塘深度處理塘水生植物塘生態(tài)塘完全貯存塘常見(jiàn)其他穩(wěn)定塘的分類好氧塘兼性塘厭氧塘曝氣塘深度處理塘深度較淺，<0.5m，陽(yáng)光能透至塘底，全部塘水內(nèi)都含有溶解氧，菌藻共生，主要由藻類供氧，好氧微生物起凈化污水作用。深度較大，上層是好氧區(qū)，藻類的光合作用和大氣復(fù)氧作用使其有較高的溶解氧，由好氧微生物起凈化污水作用；中層的溶解氧逐漸減少，稱兼性區(qū)（過(guò)渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘稱厭氧區(qū)，沉淀污泥在塘底進(jìn)行厭氧分解。是最常見(jiàn)的一種。塘深2m以上，有機(jī)負(fù)荷高，全部塘水均無(wú)溶解氧，呈厭氧狀態(tài)，由厭氧微生物起凈化作用，凈化速度慢，污水在塘內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)。采用人工曝氣供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起凈化作用，污水停留時(shí)間較短。又稱三級(jí)處理塘或熟化塘，屬于好氧塘。其進(jìn)水有機(jī)污染物濃度很低，一般bod5≤30mg/l。常用于處理傳統(tǒng)二級(jí)處理廠的出水，提高出水水質(zhì)，以滿足受納水體或回用水的水質(zhì)要求。穩(wěn)定塘的優(yōu)點(diǎn)能夠充分利用地形，工程簡(jiǎn)單，建設(shè)投資省。基建投資低當(dāng)有舊河道、沼澤地、谷地可利用作物作為穩(wěn)定塘?xí)r，穩(wěn)定塘系統(tǒng)的基建投資低。能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化，使污水處理與利用相結(jié)合污水處理能耗小，維護(hù)方便，成本低廉。穩(wěn)定塘的缺點(diǎn)占地面積大沒(méi)有空閑余地時(shí)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(jì)不當(dāng)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。3、穩(wěn)定塘的優(yōu)缺點(diǎn)1、穩(wěn)定塘中的生物及其生態(tài)系統(tǒng)1）生物組成a.細(xì)菌：好氧菌、兼性菌、厭氧菌、硝化菌、光合細(xì)菌等。b.藻類：綠藻、藍(lán)綠藻等。c.原生動(dòng)物和后生動(dòng)物：不同類型穩(wěn)定塘數(shù)量變化較大，不宜作為指示生物。d.水生植物（耐污耐水植物）浮水植物：水葫蘆、浮萍等，可作為青貯飼料，其它處理方式困難(因?yàn)楹试?5％左右，堆肥、厭氧發(fā)酵、脫水均困難)，易影響水體景觀及水質(zhì)，需定期打撈。沉水植物：馬來(lái)眼子菜、葉狀眼子菜等（需定期收割）。挺水植物：水蔥、蘆葦、蒲草等。e.高等水生動(dòng)物：魚(yú)、鴨、鵝等。6.1.2凈化機(jī)理：水葫蘆耐污、去污能力強(qiáng)水葫蘆

即鳳眼蓮，學(xué)名eichharnia

crassipes，屬雨久花科、鳳眼蓮屬。俗稱水葫蘆、布袋蓮、水荷花、假水仙等。它是一種水生漂浮植物，高約0.3米，在深綠色的葉下，有一個(gè)直立的橢圓形中空的葫蘆狀莖，因而得名。每年夏秋之間盛長(zhǎng)。水葫蘆鮮品每百克含水分95.2克，蛋白質(zhì)1.1克，脂肪0.7克，纖維素1.4克，鈣30毫克，磷80毫克，還含有多種維生素。水葫蘆具有清熱解毒、除濕、祛風(fēng)熱的功效。1901年，鳳眼蓮被作為觀賞植物引入中國(guó)，上個(gè)世紀(jì)五六十年代被作為豬飼料推廣，曾一度用它來(lái)凈化污水。之后，鳳眼蓮在中國(guó)一發(fā)不可收拾。鳳眼蓮對(duì)其生活的水面采取了野蠻的封鎖策略，擋住陽(yáng)光，導(dǎo)致水下植物得不到足夠光照而死亡，破壞水下動(dòng)物的食物鏈，導(dǎo)致水生動(dòng)物死亡。同時(shí)，任何大小船只也別想在水葫蘆的領(lǐng)地里來(lái)去自由。不僅如此，鳳眼蓮還有富集重金屬的能力，鳳眼蓮死后腐爛體沉入水底形成重金屬高含量層，直接殺傷底棲生物。正可謂三位一體式的滅絕戰(zhàn)術(shù)！鳳眼蓮主要分布在中國(guó)南方，由于北方河流有凍結(jié)期，鳳眼蓮無(wú)法在自然狀態(tài)下生存。在南方鳳眼蓮已經(jīng)泛濫成災(zāi)，比如現(xiàn)在的珠江水系已經(jīng)遍布鳳眼蓮（據(jù)統(tǒng)計(jì)，珠江水系鳳眼蓮每十年數(shù)目增長(zhǎng)十倍！）。據(jù)說(shuō)云南昆明的滇池，由于水質(zhì)污染導(dǎo)致水葫蘆瘋長(zhǎng)，幾乎遮蓋了整個(gè)滇池，使很多水生生物幾乎絕跡。

這個(gè)“引進(jìn)”，和“社壽螺”一樣，初衷是有益的，結(jié)果導(dǎo)致了禍害，真是始料所不及！浮萍浮萍漂泊本無(wú)根,天涯游子君莫問(wèn)山河破碎風(fēng)飄絮,身世浮沉雨打萍。

——宋·文天祥《過(guò)零丁洋》浮萍（fuping）（lemnaminor）又名青萍。單子葉植物浮萍科。浮水小草本。植物體退化成小葉狀體，倒卵形或橢圓形，兩側(cè)對(duì)稱，長(zhǎng)2～5毫米，全緣，兩面均成綠色，有時(shí)下面略帶紫色，有5條脈，下面中部具1條毛狀根?；▎涡?，雌雄同株，生于葉狀體邊緣開(kāi)裂處，生佛焰苞內(nèi)。我國(guó)南北均有分布。生長(zhǎng)于池塘、稻田、湖泊中。全草供藥用，有發(fā)汗、利水、消腫功效；也可作家禽飼料和稻田綠肥。利用浮萍凈化氮磷污水機(jī)理及其優(yōu)化工藝條件研究researchonmechanismandtechnologicalconditionsofnitrogen-phosphoruswastewatertreatmentbyduckweed博士畢業(yè)論文眼子菜potamogeton

octandrus

poir.

科別：眼子菜科介紹：為多年生沉水浮葉型的單子葉植物，喜涼爽至溫暖、多光照至光照充足的環(huán)境。莖纖細(xì)，絲狀，分歧性高；分枝前端經(jīng)常會(huì)分化出芒狀的冬眠芽。葉兩型：沉水葉殆為互生，窄缐形或絲狀，前端尖，無(wú)柄，膜質(zhì)，綠色；浮水葉對(duì)生或互生，披針形至窄橢圓形，前端尖，有長(zhǎng)柄，殆為青綠色；托葉膜狀，兩兩邊緣重疊?；ㄆ谙募局脸跚?，穗狀花序短，小花少數(shù)；花被片四枚，綠色；雄蕊四枚；心皮四枚。果實(shí)倒卵形，作擁擠的密集排列，無(wú)柄或具短柄，前端具有一短嘴，下部則有三道背脊，中央一道背脊有少數(shù)的粗齒突。沉水植物花葉水蔥(scirpus

validus

cv.zebrinus)綠葉水蔥的變種，與原種的區(qū)別是圓柱形莖稈上有黃色環(huán)狀條斑,比原種更具觀賞價(jià)值。植株高1.2~1.8m，根狀莖匍匐橫生，須根細(xì)長(zhǎng)密集。莖稈單生，直立，圓柱形，表皮光滑，黃綠相間，中有海綿狀空隙組織。長(zhǎng)側(cè)枝聚傘花序4~7個(gè)，生長(zhǎng)黃綠色小穗，內(nèi)有長(zhǎng)約2mm的小堅(jiān)果?；ㄆ?~7月，果期7~8月。花葉水蔥原產(chǎn)于北美，性喜溫暖濕潤(rùn)，在自然界中常生于沼澤地、淺水或濕地草叢中?；ㄈ~水蔥株叢挺立，色澤美麗奇特，飄灑俊逸，觀賞價(jià)值尤勝于綠葉水蔥。最適宜作湖、池水景點(diǎn)。挺水植物（2）穩(wěn)定塘生態(tài)系統(tǒng)1）穩(wěn)定塘生態(tài)系統(tǒng)——（a）菌藻共生體系及其作用。藻類在光合作用放出氧，細(xì)菌則利用藻類提供的氧降解有機(jī)污染物，其它僅起輔助作用。a、生態(tài)系統(tǒng)：由細(xì)菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、水生植物、高等水生動(dòng)物組成，但懸浮生物總量不高。b、不同水層存在分區(qū)：上方因復(fù)氧、光合作用成好氧區(qū)，下部兼性區(qū)，底部（泥）厭氧區(qū)。c、表層藻類放氧：

106co2＋16no3－＋hpo42－＋122h2o＋18h＋

→c106h263o110n16p＋138o2↑d、上層異氧菌降解：

c11h29o7n＋14o2＋h＋→11co2＋13h2o＋nh4＋

e、底層厭氧水解：大分子→小分子→揮發(fā)酸→甲烷。白天，光合作用強(qiáng)，ph上升，不溶性磷化物沉淀出來(lái)。晚上相反。f.c、n、p的遷移與轉(zhuǎn)化碳的轉(zhuǎn)化：改變水體碳酸鹽的緩沖平衡氮的轉(zhuǎn)化：有機(jī)氮→氨氮（少部分揮發(fā)和被生物同化）→亞硝酸氮→硝酸氮→氮?dú)狻Ａ椎霓D(zhuǎn)化：進(jìn)水中的磷有有機(jī)磷、聚磷酸鹽和正磷酸鹽(預(yù)處理沉淀約10％的不溶解性磷)→正磷酸鹽、偏磷酸鹽→生物和化學(xué)沉淀。除磷率達(dá)50~70%。由于c、n、p的轉(zhuǎn)化以及日晝光合作用與否，導(dǎo)致水體ph變化，日間升高、夜間降低；硝化作用時(shí)降低、反硝化時(shí)升高，并引起磷酸鹽(日間易于沉淀、夜間溶解)、重金屬等沉淀和溶解。g.其它有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化：生物降解(難降解有機(jī)物)、吸附與吸收重金屬(植物)、螯合與沉淀(底泥)。2、凈化作用：a、稀釋作用：在風(fēng)力、水流與濃度差的作用下，與塘內(nèi)污水混合。b、沉淀與絮凝作用：水力作用降低而沉淀；微生物及其分泌物與污染物質(zhì)絮凝。c、好氧微生物的代謝：主要是細(xì)菌，但隨負(fù)荷降低細(xì)菌作用降低。d、厭氧微生物的代謝：能經(jīng)歷厭氧水解，產(chǎn)氫產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷的全過(guò)程。e、浮游生物：光合作用與降解作用，產(chǎn)氧作用還有放養(yǎng)的魚(yú)類等。f、水生維管束植物的作用吸收氮、磷；富集重金屬；供氧；水生植物的根和莖，為細(xì)菌和微生物提供了生長(zhǎng)介質(zhì)，去除bod和cod的功能有所提高。3、影響因素a、溫度：穩(wěn)定塘運(yùn)行的主要影響因素之一。

5-30℃以內(nèi)，溫度每增高10℃微生物的代謝速度將提高一倍。生物塘表面水溫高，但晝夜溫差大；底層溫度低，但較穩(wěn)定。溫度影響水力停留時(shí)間。溫度低，減少進(jìn)水負(fù)荷。b、光照：提供能量，使藻、植物進(jìn)行光合作用，對(duì)有機(jī)物的降解和藻類供氧有重要影響。c、混合：風(fēng)對(duì)力大且四季分布均勻，利于產(chǎn)生良好的水力條件，利于do、污水的傳質(zhì)。進(jìn)出口設(shè)置、導(dǎo)流板、人工攪拌等。d、營(yíng)養(yǎng)比例：c、n、p、k、fe、s等。e、進(jìn)出水水質(zhì)與有機(jī)負(fù)荷：濃度高和難降解有機(jī)物多（或高負(fù)荷），采用厭氧或兼氧塘；水質(zhì)濃度低、出水水質(zhì)要求高或低負(fù)荷，采用深度處理等。f、蒸發(fā)量與降雨量：降雨－稀釋、蒸發(fā)—濃縮。g、污水的預(yù)處理：去除可沉ss和油脂；調(diào)節(jié)ph值；去除有毒有害物質(zhì)。對(duì)于城市污水，格柵、沉砂池、沉淀池、除油池、水解酸化池等。6.1.3好氧塘（1）高負(fù)荷好氧塘這類塘設(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(diǎn)是塘的水深較淺，水力停留時(shí)間較短，有機(jī)負(fù)荷高。（2）普通好氧塘這類塘用于處理污水，起二級(jí)處理作用。特點(diǎn)是有機(jī)負(fù)荷較高，塘的水深較高負(fù)荷好氧塘大，水力停留時(shí)間較長(zhǎng)。（3）深度處理好氧塘深度處理好氧塘設(shè)置在塘處理系統(tǒng)的后部或二級(jí)處理系統(tǒng)之后，作為深度處理設(shè)施。特點(diǎn)是有機(jī)負(fù)荷較低，塘的水深較高負(fù)荷好氧塘大。

1、種類細(xì)菌的降解作用：

有機(jī)物＋o2＋h+→co2＋h2o＋nh4+

＋c5h7o2n

藻類的光合作用：

106co2＋16no3-＋hpo42-＋122h2o＋18h+→c106h263o110n16p＋138o2

2、基本工作原理（細(xì)菌）

（藻類）

塘內(nèi)存在著菌、藻和原生動(dòng)物的共生系統(tǒng)。塘內(nèi)的藻類進(jìn)行光合作用，釋放出氧，塘表面的好氧型異氧細(xì)菌利用水中的氧，通過(guò)好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合成本身的細(xì)胞質(zhì)（細(xì)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（a）和（b）表示：藻類光合作用使塘水的溶解氧和ph呈晝夜變化。白天，藻類光合作用使co2降低，ph上升。夜間，藻類停止光合作用，細(xì)菌降解有機(jī)物的代謝沒(méi)有終止，co2累積，ph下降。其平衡關(guān)系式如下：好氧塘內(nèi)的生物種群主要有藻類、菌類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物、水蚤等微型動(dòng)物。菌類主要是生存在水深0.5m的上層，濃度為1×108～5×109個(gè)/ml，主要種屬與活性污泥和生物膜相同。原生動(dòng)物和后生動(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。

藻類的種類和數(shù)量與塘的負(fù)荷有關(guān)，可反映塘的運(yùn)行狀況和處理效果。3、好氧塘內(nèi)的生物種群4、好氧塘內(nèi)的設(shè)計(jì)一般規(guī)定：處理水回流、底泥清除、除藻處理。（1)除可懸浮物。（2）好氧塘分格，不宜少于兩格。（3）水深應(yīng)保證陽(yáng)光投射到塘底。（4）應(yīng)對(duì)污水進(jìn)行良好的混合。風(fēng)是穩(wěn)定塘塘水混合的主要?jiǎng)恿?，?yīng)建于高處通風(fēng)的地方。（5）塘表面積以矩形為宜。（6）可能的話考慮回流措施。（7）塘泥定期清除準(zhǔn)備。（8）進(jìn)行除藻處理。好氧塘的計(jì)算以面積負(fù)荷率來(lái)計(jì)算6.1.4兼性塘好氧區(qū)對(duì)有機(jī)污染物的凈化機(jī)理與好氧塘相同。兼性區(qū)的塘水溶解氧較低。異氧型兼性細(xì)菌，它們既能利用水中的溶解氧氧化分解有機(jī)污染物，也能在無(wú)分子氧條件下，以no3-、co32-作為電子受體進(jìn)行無(wú)氧代謝。厭氧區(qū)無(wú)溶解氧。污泥層中的有機(jī)質(zhì)由厭氧微生物對(duì)其進(jìn)行厭氧分解，其厭氧分解包括酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩個(gè)過(guò)程。發(fā)酵過(guò)程中未被甲烷化的中間產(chǎn)物進(jìn)入塘的上、中層，由好氧菌和兼性菌繼續(xù)進(jìn)行降解。而co2、nh3等代謝產(chǎn)物進(jìn)入好氧層，部分逸出水面，部分參與藻類光合作用。兼性塘不僅可去除一般的有機(jī)污染物，還可以有效地去除磷、氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和某些難降解的有機(jī)污染物。1、工作原理兼性塘的主要尺寸的經(jīng)驗(yàn)值如下：⑴兼性塘可以作為獨(dú)立處理技術(shù)考慮。⑵塘的有效水深為1.2-2.5m,超高為0.5-1.0m。污泥厚度取值0.3m,可容納10年左右的積泥。(3)停留時(shí)間：7-180天(4)bod5表面負(fù)荷率，按0.0002-0.010kg/(m2·d)(5)bod去除率一般為70%-90%。（6）藻類濃度取值10-100mg/l(7)如采取處理水循環(huán)措施，循環(huán)率可為0.2‰-2.0‰

在塘的構(gòu)造方面：1）塘形，以矩形為宜，長(zhǎng)寬比以2：1或3：1為宜。2）塘數(shù)，一般不少于2座。宜采用多以串聯(lián)，第一塘面積占

30-60%。3）進(jìn)水口，矩形塘進(jìn)水口應(yīng)盡量使塘的橫斷面上配水均勻，宜采用擴(kuò)散管和多點(diǎn)進(jìn)水。4）出水口，出水口和進(jìn)水口之間的直線距離應(yīng)盡可能大，一般在矩形塘對(duì)角線排列設(shè)置。2、兼性塘的設(shè)計(jì)3、優(yōu)點(diǎn)（1）對(duì)水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷有一定的適應(yīng)能力；（2）在達(dá)到同等的處理效果條件下，其建設(shè)投資與維護(hù)管理費(fèi)用低于其他生物處理工藝。6.1.5厭氧塘1）只有細(xì)菌參與。產(chǎn)酸菌和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌是由兼性菌和厭氧菌，產(chǎn)甲烷菌是專性厭氧菌。2）三者不是直接的食物鏈關(guān)系，而是代謝產(chǎn)物有機(jī)酸、乙酸和氫是產(chǎn)甲烷菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

厭氧塘對(duì)有機(jī)污染物的降解，是由兩類厭氧菌通過(guò)產(chǎn)酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩階段來(lái)完成的。即先由兼性厭氧產(chǎn)酸菌將復(fù)雜的有機(jī)物水解、轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的有機(jī)物(如有機(jī)酸、醇、醛等)，再由絕對(duì)厭氧菌（甲烷菌）將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等。由于甲烷菌的世代時(shí)間長(zhǎng)，增殖速度慢，且對(duì)溶解氧和ph敏感，因此厭氧塘的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，必須以甲烷發(fā)酵階段的要求作為控制條件，控制有機(jī)污染物的投配率，以保持產(chǎn)酸菌和甲烷菌之間的動(dòng)態(tài)平衡。

1）產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷三個(gè)階段保持平衡，應(yīng)控制塘內(nèi)的有機(jī)酸濃度在3000mg/l以下。2）ph6.5～7.53）c：n=20:14）控制抑菌物質(zhì)（重金屬和有毒物質(zhì)）的量。1工作原理采用有機(jī)負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)：(1)bod5表面負(fù)荷（kgbod5/hm2·d）,北方300kgbod/(104㎡·d)(2)bod5容積負(fù)荷（kgbod5/m3·d）(3)vss容積負(fù)荷（kgvss/m3·d）。p276頁(yè)

停留時(shí)間：《給水排水手冊(cè)》建議值，城市污水30-50d，國(guó)外160天，短的為12天。形狀：(1)一般為矩形，長(zhǎng)寬比為2:1~2.5:1。單塘面積不大于8000m2。塘水有效深度一般為1.0~3.6m,儲(chǔ)泥深度大于0.5m，超高為0.6~1.0m。(2）厭氧塘進(jìn)水口離塘底0.6~1.0m,出水口離水面深度應(yīng)大于0.6m，使塘的配水和出水較均勻，塘底寬度大于9米時(shí)，采用多個(gè)進(jìn)口。厭氧塘很少用于單獨(dú)污水處理，而是作為其他處理設(shè)備的前處理單元。厭氧塘宜用于處理高濃度有機(jī)廢水，也可用于處理城鎮(zhèn)污水。易產(chǎn)生臭氣及浮渣。

2設(shè)計(jì)和應(yīng)用（4）厭氧塘的處理效果1）與水溫、負(fù)荷率、水力停留時(shí)間以及污水性質(zhì)有關(guān)。2）具有去除重金屬離子的能力，成為重金屬硫化物而被沉淀。3）產(chǎn)氣量與所產(chǎn)氣體的成分與水溫有關(guān)。3、對(duì)周圍不利影響1）易于污染地下水，應(yīng)做好防滲措施。2）多散發(fā)臭氣，應(yīng)遠(yuǎn)離住宅區(qū)，在500m以上。3）某些廢水形成浮渣層，有礙觀瞻，滋生小蟲(chóng)，影響環(huán)境衛(wèi)生，應(yīng)采取措施。類型完全混合曝氣塘:全部固體呈懸浮狀態(tài)，并有足夠的溶解氧部分混合曝氣塘:不要求全部固體呈懸浮狀態(tài)，部分固體沉淀并進(jìn)行厭氧消化。6.1.6曝氣塘曝氣塘:是人工強(qiáng)化的穩(wěn)定塘，采用人工曝氣裝置向塘內(nèi)污水充氧，多用表面機(jī)械曝氣，也可用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。（1）排放水的處理：

1)沉淀池、或在塘中分割出靜水區(qū)來(lái)沉淀。

2)后設(shè)置兼性塘，則兼性塘要在進(jìn)一步處理其出水的同時(shí)起沉淀作用。（2）水力停留時(shí)間,耗氧曝氣塘為1～10d，兼性曝氣塘為7-20天。（3）有效水深2.5～5.0m。（4）塘內(nèi)懸浮固體濃度為80-200mg/l（5）曝氣塘一般不少于3座，通常按串連方式運(yùn)行。完全混合曝氣塘部分混合曝氣塘項(xiàng)目曝氣好氧兼性厭氧進(jìn)水bod5較低中等中等較高do飽和飽和飽和

過(guò)渡

0（從上至下）0微生物好氧兼性好氧好氧

兼性

厭氧厭氧兼性氧源曝氣藻類大氣藻類、大氣、無(wú)無(wú)凈化速度快快

慢停留時(shí)間短短

長(zhǎng)穩(wěn)定塘的主要性能

法國(guó)南部某鎮(zhèn)（meze），氧化塘污水處理系統(tǒng)meze生態(tài)中心的氧化塘實(shí)驗(yàn)裝置meze氧化塘處理系統(tǒng)中曝氣塘水生植物塘（1）處理對(duì)象——二級(jí)出水，設(shè)在穩(wěn)定塘的最后或起緩沖作用

bod；不高于30mg/l（2）進(jìn)水水質(zhì)

cod：不高于120mg/lss：30-60mg/l

6.1.7深度處理塘1、概述2、特點(diǎn)（1）bod的去除(cod)，去除率不高(b:30-60%，c:10-25%）（2）除菌效果好（大腸桿菌、結(jié)核桿菌和葡萄球菌），受溫度、光照時(shí)間、強(qiáng)度等影響。（3）藻類的去除——養(yǎng)魚(yú)（藻類-動(dòng)物性浮游生物-魚(yú)食物鏈）（4）n、p的去除——藻類的吸收盛夏季節(jié)：硝酸氮去除率：30%

磷：70%

冬季：硝酸氮：0-10%

磷：2-27%

氮去除：反硝化磷去除：磷酸鹽（ph)3、深度處理塘的計(jì)算1）以去除bod、cod為主要目標(biāo)的深度處理，見(jiàn)表6-6.2）養(yǎng)魚(yú)的深度處理塘。bod5負(fù)荷率取20-35kg/(104㎡d)，水力停留時(shí)間不小于15d.3）以除去氨氮為目的。bod5表面負(fù)荷率，不高于20kg/(104㎡d)，水力停留時(shí)間不小于12d.4）以除磷為目的，bod5表面負(fù)荷率，13kg/(104㎡d)，水力停留時(shí)間不小于12d，磷酸鹽的去除率可按60%計(jì)算。6.1.8控制出水塘(多為兼性塘類型，很少為好氧塘和厭氧塘）1、概述1）在低溫季節(jié)多按貯水塘考慮，不排放處理水。2）為了保證冬貯存量，在冰封或處理水達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)前，必須將塘水排空或排放到塘內(nèi)某一特定水深。3）在冰封期，在耐低溫微生物的作用下，有機(jī)污染物仍可降解，當(dāng)塘深在2.5米以上時(shí)，bod5去處理可達(dá)50%左右。4）從冰融到塘的凈化功能完全恢復(fù)之前的期間，仍不得排放處理水。5）在冬貯期間，在進(jìn)水區(qū)應(yīng)有一定范圍的活水區(qū)，使流入污水能夠漫流在結(jié)冰區(qū)的冰層上。6）在夏季，控制出水塘可按一般穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)類型進(jìn)行。2、控制出水塘的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1）塘深應(yīng)大于該地區(qū)冰凍深度1米，在冰層下應(yīng)保證有1.0米的水層。2）多塘系統(tǒng)的控制出水塘，各塘應(yīng)逐級(jí)降低塘底標(biāo)高，以利排放塘水。3）塘底應(yīng)考慮0.3-0.6米的貯泥層。4）進(jìn)水口應(yīng)設(shè)在污泥層之上，冰凍層之下。3、設(shè)計(jì)的一般要求1）要有一級(jí)處理，即污水進(jìn)入前經(jīng)格柵去除懸浮物。2）多塘既可串聯(lián)也可并聯(lián)。3）塘水不能少于2座。4）控制出水塘根據(jù)地形條件，可采用任何的表面形狀，但應(yīng)盡量避免產(chǎn)生短流現(xiàn)象。4、設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)。表6-7６.２污水的土地處理系統(tǒng)1概念2土地處理系統(tǒng)對(duì)污水的凈化機(jī)理3土地處理系統(tǒng)的組成4土地處理基本工藝5土地處理系統(tǒng)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題6.2.1概述在人工控制條件下,將污水投配在土地上，通過(guò)土壤－微生物－植物的生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)行物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物化學(xué)的凈化過(guò)程，使污水得到凈化的一種污水處理工藝。其中土壤膠體和土壤微生物是土壤能夠容納、緩沖和分解微生物的關(guān)鍵。在污染物得以凈化的同時(shí)，水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分也得以循環(huán)利用。因此，土地處理是使污水資源化，無(wú)害化和穩(wěn)定化的處理利用系統(tǒng)。6.2.2凈化作用機(jī)理1）物理過(guò)濾：土壤顆?？紫兜慕亓?。2）物理吸附：黏土等硅酸鹽類物質(zhì)具有離子交換和吸附作用。3）物理化學(xué)吸附：重金屬離子與土壤膠體、腐植酸等螯合作用。4）化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀：與土壤中的某些組分形成難溶性化合物或因ph改變而沉淀、揮發(fā)。如與土壤中的鐵、鋁、鈣、磷、碳酸鹽等發(fā)生反應(yīng)，氨氮在堿性條件下的揮發(fā)等。5）微生物代謝：通過(guò)各種微生物的相互依存、協(xié)同作用，降解各種有機(jī)物和氮磷等污染物質(zhì)。6）植物代謝：植物的吸收、降解和蒸騰作用。

bod大部分是在土壤表層土中去除的。土壤中含有大量的種類繁多的異養(yǎng)型微生物，它們能對(duì)被過(guò)濾、截留在土壤顆?？障堕g的懸浮有機(jī)物和溶解有機(jī)物進(jìn)行生物降解，并合成微生物新細(xì)胞。當(dāng)污水處理的bod負(fù)荷超過(guò)讓土壤微生物分解bod的生物氧化能力時(shí)，會(huì)引起厭氧狀態(tài)或土壤堵塞。bod的去除磷和氮的去除在土地處理中，磷主要是通過(guò)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）、物理吸附和沉淀（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、絡(luò)合吸附）等方式被去除。其去除效果受土壤結(jié)構(gòu)、陽(yáng)離子交換容量、鐵鋁氧化物和植物對(duì)磷的吸收等因素的影響。氮主要是通過(guò)植物吸收，微生物脫氮（氨化、硝化、反硝化），揮發(fā)、滲出（氨在堿性條件下逸出、硝酸鹽的滲出）等方式被去除。其去除率受作物的類型、生長(zhǎng)期、對(duì)氮的吸收能力以及土地處理系統(tǒng)等工藝因素的影響。懸浮物質(zhì)的去除

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(guò)濾去除的。土壤顆粒的大小、顆粒間孔隙的形狀、大小、分布和水流通道，以及懸浮物的性質(zhì)、大小和濃度等都影響對(duì)懸浮物的截留過(guò)濾效果。若懸浮物的濃度太高、顆粒太大，會(huì)引起土壤堵塞。病原體的去除

污水經(jīng)土壤處理后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除率可達(dá)92％～97％。其去除率與選用的土地處理系統(tǒng)工藝有關(guān)，其中地表漫流的去除率較低，但若有較長(zhǎng)的漫流距離和停留時(shí)間，也可以達(dá)到較高的去除效率。

重金屬的去除

重金屬主要是通過(guò)物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)與沉淀等途徑被去除的。重金屬離子在土壤膠體表面進(jìn)行陽(yáng)離子交換而被置換、吸附，并生成難溶性化合物被固定于礦物晶格中；重金屬與某些有機(jī)物生成可吸性鰲合物被固定于礦物質(zhì)晶格中；重金屬離子與土壤的某些組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成金屬磷酸鹽和有機(jī)重金屬等沉積于土壤中。

6.2.3土地處理基本工藝地表漫流系統(tǒng)快速滲濾系統(tǒng)濕地處理系統(tǒng)1、慢速滲濾系統(tǒng)地下滲濾處理系統(tǒng)

是將污水投配到種有作物的土地表面，污水緩慢地在土地表面流動(dòng)并向土壤中滲濾，一部分污水直接作為作物所吸收，一部分則滲入土壤中，從而使污水得到凈化。bod5去除率可達(dá)95%以上；cod去除率可達(dá)85~90%以上；氮去除率可達(dá)80~90%以上；我國(guó)沈陽(yáng)、昆明等地采用較多。慢速滲濾示意圖表面布水和噴灌布水兩種方式適用于滲透性能良好的土壤，如砂土、礫石性砂土、砂質(zhì)壚坶等。污水灌至快速濾滲田表面后很快下滲進(jìn)入地下，并最終進(jìn)入地下水層。灌水與休灌反復(fù)循環(huán)進(jìn)行，使濾田表面土壤處于厭氧-好氧交替運(yùn)行狀態(tài)，有利于氮磷的去除。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)行分解，使污水得以凈化?？焖贊B濾法的主要目的是補(bǔ)給地下水和廢水再生回用。進(jìn)入快速滲濾系統(tǒng)的污水應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理，以保證有較大的滲濾速率和硝化速率。2、快速滲濾系統(tǒng)

（1）去除率高：

bod＞95%；

cod＞91%

出水bod＜10mg/l；

cod＜40mg/l

（2）具有脫氮除磷功能：

nh3去除率85%；

tn去除率80%

除磷率65%（3）去除大腸菌能力強(qiáng)，可達(dá)99.9%

地表漫流是以處理污水為主，兼行生長(zhǎng)牧草的污水處理與利用工藝。

地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性差的黏土或亞黏土，地面的最佳坡度為2％～8％。廢水以噴灌法或漫灌法有控制地在地面上均勻漫