废水处理-王戈慧 9页

稳定塘水处理技术及应用【摘要】稳定塘又名氧化塘或生物塘，其对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。稳定塘的研究和应用始于本世纪初，50年代～60年代以后发展较迅速，目前已有五十多个国家采用稳定塘技术处理城市污水和有机工业废水。我国有些城市也早在50年代开展了稳定塘的研究，到80年代进展才较快。据统计，1985年我国有稳定塘38座，至1990年已有118座，处理水量约189.8X104m3/d。目前，稳定塘多用于处理中、小城镇的污水，可用作一级处理、二级处理，也可以用作三级处理。【关键词】稳定塘好氧塘兼性塘厌氧塘曝气塘运行机理优缺点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。我国规模较大的稳定塘有:日处理20万m3城市污水的齐齐哈尔稳定塘、日处理17万m3城市污水的西安漕运河稳定塘、日处理3万m3城市污水的山东胶州氧化塘和日处理8万m3化工废水的湖北鸭儿湖氧化塘等.1.稳定塘分类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：好氧塘好氧塘是一种菌藻共生的污水好氧生物处理塘。深度较浅，一般为0.3~0.5m。阳光可以直接射透到塘底，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。兼性塘n有效深度介于1.0~2.0m。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。兼性塘是在各种类型的处理塘中最普遍采用的处理系统。厌氧塘塘水深度一般在2m以上，最深可达4~5m。厌氧塘水中溶解氧很少，基本上处于厌氧状态。曝气塘塘深大于2m，采取人工曝气方式供氧，塘内全部处于好氧状态。曝气塘一般分为好氧曝气塘和兼性曝气塘两种。深度处理塘——作用是进一步提高二级处理水的出水水质。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。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。2.稳定塘运行机理稳定塘是以太阳能为初始能量，通过在塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统，在太阳能（日光辐射提供能量）作为初始能量的推动下，通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收，净化的污水也可作为再生资源予以回收再用，使污水处理与利用结合起来，实现污水处理资源化。n人工生态系统利用种植水生植物、养鱼、鸭、鹅等形成多条食物链。其中，不仅有分解者生物即细菌和真菌，生产者生物即藻类和其他水生植物，还有消费者生物，如鱼、虾、贝、螺、鸭、鹅、野生水禽等，三者分工协作，对污水中的污染物进行更有效地处理与利用。如果在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比，就可建立良好多生态平衡系统。污水进入这种稳定塘其中的有机污染物不仅被细菌和真菌降解净化，而其降解的最终产物，一些无机化合物作为碳源，氮源和磷源，以太阳能为初始能量，参与到食物网中的新陈代谢过程，并从低营养级到高营养级逐级迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等产物，从而获得可观的经济效益。3.稳定塘的有缺点3.1稳定塘的优点(1)基建投资低当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作为稳定塘时，稳定塘系统的基建投资低。(2)运行管理简单经济稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行费用较低，约为传统二级处理厂的1/3～1/5。(3)可进行综合利用实现污水资源化，如将稳定塘出水用于农业灌溉，充分利用污水的水肥资源；养殖水生动物和植物，组成多级食物链的复合生态系统。3.2稳定塘的缺点(1)占地面积大，没有空闲余地时不宜采用。(2)处理效果受气候影响，如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定塘的处理效果。(3)设计运行不当时，可能形成二次污染如污染地下水、产生臭气和滋生蚊蝇等。n虽然稳定塘存在着上述缺点，但是如果能进行合理的设计和科学的管理，利用稳定塘处理污水，则可以有明显的环境效益、社会效益和经济效益。4.稳定塘的应用范围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。5.稳定塘应用实例5.1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。5.2义马煤业集团公司常村煤矿氧化塘n为清除矿井水对涧河的污染，几年来，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。5.3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。5.4山东省东营市污水处理与利用生态工程5.4.1工程简介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，是现今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1：▲表1：进水水质情况一览表项目BODCODSSTNTPNH3-N浓度（mg/L）701507030520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。5.4.2主要处理单元设计（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°。（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55n°，砂斗高度1.85m。（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。（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。（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）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。（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。（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。5.4.3运行效果本工程于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（GB8978-1996）的要求。5.4.4本工程的特点（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。（2）n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。（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。在我国，特别是在缺水干旱的地区，生物氧化塘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成为我国着力推广的一项新技术。针对稳定塘技术中存在的不足,从节约占地、提高效率上进行革新,使稳定塘技术越来越成为一种实用高效的污水处理工艺.未来的稳定塘污水处理技术将会向着正规化、高效化、系统化方向发展。节省占地、提高处理效率是近年来稳定塘研究的主要目的，通过改善微生物生存环境和利用生物的综合效应,提高稳定塘的有机负荷,减少污水停留时间。　　由于塘本身就是一个由细菌、藻类、微型动物(原生动物和后生动物)、水生植物以及其它水生动物组成的系统,各种塘型组合之后,又形成一个更为复杂的系统.因此,人们开始逐步重视用系统科学的分析方法去研究和解决稳定塘的问题,将系统工程原理应用于研究稳定塘的实践之中。【参考文献】[1]　许春华,周　琪.高效藻类塘的研究与应用[J].环境保护,2001,(8):41243.[2]　汪慧贞,吴俊奇,曹秀芹.超深厌氧塘的技术特性[J].环境工程,1997,(3):16218.[3]　沈劲风.氧化塘的系统研究[J].环境科学与技术,1995,(2):6210.[4]　向连城.新型稳定塘污水处理技术AIPS[J].环境科学研究,1995,(1):48250.[5]　王宝贞,王　琳,祁佩时.生态塘系统分析及生物种属合理组成的设想[J].污染防治技术,2000,(2):74276.[6]　文湘华,钱　易.生物稳定塘生态系统的研究现状评述[J].环境污染与防治,1992,(1):22226.[7]　李捍东,王庆生,张国宁,等.优势复合菌群用于城市生活污水净化新技术的研究[J].环境科学研究,2000,(5):142.n稳定塘水处理技术及应用王戈慧1108020106n