稳定塘和污水土地处理课件.ppt
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1、2023-2-71河北科技大学环境科学与工程学院第四章 稳定塘和污水土地处理第一节第一节 稳定塘稳定塘第二节第二节 污水土地处理污水土地处理2023-2-72河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘2023-2-73河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘1.概述(1)定义 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。应用:城镇污水,可与其他工艺结合 分类:根据微生物类型、供氧方式、功能划分2023-2-74河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘1.概述(2)国
2、内外稳定塘经历如下发展阶段用于小城镇生活污水处理 处理食品工业废水,其他工业废水 作为活性污泥二级处理的后续深度处理 稳定塘处理与综合利用相结合,发展养鱼 稳定塘的运行方式,单塘变为多塘串联运行。厌氧塘兼性塘好氧或兼性好氧塘2023-2-75河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘2.稳定塘的原理自然条件下的生物处理法主要有水体净化法和土壤净化法两类。氧化塘和养殖搪,统称为生物稳定塘,其净化机理与活性污泥法相似;土壤渗滤和污水灌溉,统称为废水的土地处理,其净化机理与生物膜法相似。2023-2-76河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘3.稳定塘的分类按
3、照占优势的微生物种属、供氧方式和功能,常分为按照占优势的微生物种属、供氧方式和功能,常分为好好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种类型。也可分为四种类型。也可分为水水生植物塘、生态塘和完全储存塘。生植物塘、生态塘和完全储存塘。2023-2-77河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘(1)好氧塘 好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧的氧化塘。它的水深较浅,一般在0.3-0.5m,阳光能直接射透到池底,藻类生长旺盛,加上塘面风力搅动进行大气复氧,全部塘水都是好氧状态。2023-2-78河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘好氧
4、塘工作原理 好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧的氧化塘。它的水深较浅,一般在0.3-0.5m,阳光能直接射透到池底,藻类生长旺盛,加上塘面风力搅动进行大气复氧,全部塘水都是好氧状态。2023-2-79河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘好氧塘工作原理 塘内存在菌、藻和原生动物的共生系统。有阳光照塘内存在菌、藻和原生动物的共生系统。有阳光照射时,塘内的藻类进行光合作用,释放出氧,同时由于射时,塘内的藻类进行光合作用,释放出氧,同时由于风力的搅动,塘表面还存在自然复氧,二者使塘水呈好风力的搅动,塘表面还存在自然复氧,二者使塘水呈好氧状态。塘内的好氧型异养细菌利用水中的
5、氧,通过好氧状态。塘内的好氧型异养细菌利用水中的氧,通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质(细胞细胞增殖增殖),其代谢产物,其代谢产物COCO2 2则是藻类光合作用的碳源。则是藻类光合作用的碳源。2023-2-710河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘好氧塘工作原理 细菌的降解作用:细菌的降解作用:有机物有机物O2H+CO2H2ONH4+C5H7O2N 藻类的光合作用:藻类的光合作用:106CO216NO3-HPO42-122H2O18H+C106H263O110N16P138O2 2023-2-711河北科技大学环境
6、科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘好氧塘工作原理 HOHOHOHHCOOHCOHHCOCOHOHCO2322333222好 氧 塘2023-2-713河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘好氧塘工作原理 好氧塘内的生物种群:好氧塘内的生物种群主要有好氧塘内的生物种群主要有藻类、菌类、原生动物、后生动物、水蚤等微型动物。藻类、菌类、原生动物、后生动物、水蚤等微型动物。菌类菌类主要是生存在水深主要是生存在水深0.5m0.5m的上层,浓度为的上层,浓度为1 110108 8-5 510109 9个个/mLmL,主要种属与活性污泥和生物膜相同。,主要种属与活性污泥和生物
7、膜相同。原生动物和后生动物原生动物和后生动物的种属数与个体数,均比活性污泥的种属数与个体数,均比活性污泥法和生物膜法少。法和生物膜法少。藻类藻类的种类和数量与塘的负荷有关,它可以反应塘的运的种类和数量与塘的负荷有关,它可以反应塘的运行状况和处理效果。行状况和处理效果。2023-2-714河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘细菌降解有机物起主要作用 兼性异样菌(好氧塘和兼性塘好氧区,及兼性区存在)好氧菌和兼性菌种属多 产酸菌(兼性异氧菌)分解有机物产生乙酸等和醇类 厌氧菌(厌氧塘和兼性塘污泥区,将有机酸转化为CH4+CO2,脱硫弧菌-绝对厌氧菌)硝化菌(绝对好氧菌,一般只
8、存活在深度处理塘)2023-2-715河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘藻类 稳定塘为菌藻共生体系,藻类具有叶绿体,含有叶绿素,能够通过这些色素进行光合作用,是塘水中DO的主要供应者。白昼 吸收CO2,放出O2 夜间 内源呼吸,消耗O2,放出CO2 绿藻最常见的,单细胞或多细胞的绿色藻类 蓝绿藻(蓝藻)构造简单,藻体为单细胞丝 状体 褐藻 蓝绿藻能够代谢产生H2S能够将大气中的N2固定2023-2-716河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘原生动物和后生动物 与活性污泥中不一样,表现在不规则和数量不相等两方面。原生动物和后生动物不完全作为指示性
9、生物考虑 水蚤枝角类,捕食(细菌和藻类)出现水蚤表明水质清澈,水蚤能吞食粒状物质,分泌粘液性物质。摇蚊幼虫使底泥量减少2023-2-717河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘水生植物 种植“水生维管束植物”能提高塘对有机物和N、P等无机营养物质的去除效果。浮水植物漂浮在水面、直接从大气中吸O2CO2,从塘水中吸取营养物质。凤眼莲即水葫芦,具有较强的耐污性,去污能力强净化过程:O2通过根、茎输送到根部,释放于水中;凤眼莲本身也直接吸收水中的有机物和无机物;水层是好氧,底部是厌氧,可有利于硝化和反硝化;种植在高负荷的稳定塘里,并可回收作为“青 贮饲料”。2023-2-718
10、河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘水生植物沉水植物根生长于底泥中,叶、茎全部沉没水中,仅在开花时,花开在水面只能在塘水深较高,有机物负荷低和能有光照的地区生长其作用同“浮水植物”沉水植物是鸭、鹅的饲料常见的有马来眼子莲挺水植物根生长于底泥中,叶、茎则挺出水面,常见水葱为深绿色,芦苇是浅绿色,其作用于上述两种植物相同,但只能生长于浅水中,收割季节需放水2023-2-719河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘好氧塘内的设计好氧塘工艺设计的主要内容是计算好氧塘的尺寸和个数。好氧塘的主要尺寸的经验值如下:n好氧塘多采用矩形,表面的长宽比为3:14:1,
11、一般以塘深的1/2处的面积作为计算塘面。塘堤的超高为0.61.0m。单塘面积不宜大于4ha;n塘堤的内坡坡度为1:21:3(垂直:水平)外坡坡度为1:21:5(垂直:水平);n好氧塘的座数一般不少于3座,规模很小时不少于2座2023-2-720河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘兼性塘兼性塘 兼性塘的有效水深一般为1.0-2.0m,通常由三层组成,上层好氧区、中层兼性区和底部厌氧区。好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘基本相同。兼性区的塘水溶解氧较低,且时有时无。这里的微生物是异养型兼性细菌,它们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物,也能在无分子氧的条件下,以NO3
12、、CO3 作为电子受体进行无氧代谢。2023-2-721河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘2023-2-722河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘兼性塘的设计兼性塘的设计 兼性塘一般采用矩形长宽比兼性塘一般采用矩形长宽比3:14:1。塘有效。塘有效水深为水深为1.22.5m,超高为,超高为0.61.0m,储泥区高度,储泥区高度应大于应大于0.3m。兼性塘堤坝的内坡坡度为兼性塘堤坝的内坡坡度为1:21:3,外坡坡度,外坡坡度为为1:21:5(垂直垂直:水平水平)。兼性塘一般不少于三座,多采用串联,其中兼性塘一般不少于三座,多采用串联,其中第一塘的
13、面积约占兼性塘总面积的第一塘的面积约占兼性塘总面积的30%60%,单,单塘面积应小于塘面积应小于4ha,以避免布水不均匀或波浪较大,以避免布水不均匀或波浪较大等问题。等问题。2023-2-723河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘曝气塘曝气塘 为了强化塘面大气复氧作用,可在氧化塘上设置机械曝气或水力曝气器,使塘水得到不同程度的混合而保持好氧或兼性状态。曝气塘有机负荷和去除率都比较高,占地面积小,但运行费用高,且出水悬浮物浓度较高,使用时可在后面连接兼性塘来改善最终出水水质。2023-2-724河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘 曝气塘出水的悬浮
14、固体浓度较高,排放前需进行沉淀,沉淀曝气塘出水的悬浮固体浓度较高,排放前需进行沉淀,沉淀的方法可以用沉淀池,或在塘中分割出静水区用于沉淀。若曝气塘的方法可以用沉淀池,或在塘中分割出静水区用于沉淀。若曝气塘后设置兼性塘,则兼性塘要在进一步处理其出水的同时起沉淀作用。后设置兼性塘,则兼性塘要在进一步处理其出水的同时起沉淀作用。曝气塘的水力停留时间为曝气塘的水力停留时间为3 310d10d,有效水深,有效水深2 26m6m。曝气。曝气塘一般不少于塘一般不少于3 3座,通常按串连方式运行。座,通常按串连方式运行。完全混合曝气塘中曝气装置的强度应能使塘内的全部固体呈悬浮状态,并使塘水有足够的溶解氧供微生
15、物分解有机污染物。部分混合曝气塘不要求保持全部固体呈悬浮状态,部分固体沉淀并进行厌氧消化。其塘内曝气机布置较完全混合曝气塘稀疏。完完 全全 混混 合合 曝曝 气气 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 气气 塘塘曝气塘的两种类型曝气塘的两种类型2023-2-725河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘完完 全全 混混 合合 曝曝 气气 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 气气 塘塘2023-2-726河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘厌氧塘厌氧塘厌氧塘的基本工作原理 厌氧塘对有机污染物的降解,是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的。厌氧塘的设
16、计运行,必须以甲烷发酵阶段的要求作为控制条件,控制有机污染物的投配率,以保持产酸菌与甲烷菌之间的动态平衡。控制有机酸浓度3000mg/L以下,pH值为6.5-7.5,进水的BOD5:N:P=100:2.5:1,硫酸盐浓度应小于500mg/L。2023-2-727河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘厌氧塘厌氧塘厌氧塘的设计和应用 有机负荷的表示方法有三种:BOD5表面负荷(kgBOD5/had)BOD5容积负荷(kgBOD5/m3d)VSS容积负荷(kgVSS/m3d)2023-2-728河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘厌氧塘厌氧塘处理城市污水
17、的建议负荷值为200-600kg/had。几何尺寸 厌氧塘一般为矩形,长宽比为2:1-2.5:1。单塘面积不大于4ha。塘的有效水深一般为2.0-4.5m,储泥深度大于0.5m,超高为0.6-1.0m。进出水 进水口离塘底0.6-1.0m,出水口离水面的深度应大于0.6m。进、出口的个数均应大于两个。厌氧前应设置格栅、普通沉砂池,有时也设置初次沉淀池用于前处理单元。2023-2-729河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘厌氧塘厌氧塘 厌氧塘的主要问题是产生臭气,目前是利用厌氧塘表面的浮渣层或采取人工覆盖措施防止臭氧逸出。也有用回流好氧塘出水使其布满厌氧塘表层来减少臭气逸
18、出。厌氧塘很少用于单独污水处理,而是作为其他处理设备酸的前处理单元。厌氧塘宜用于处理高浓度有机废水,如制浆造纸、酿酒、农牧产品加工、农药等工业废水和家禽和家畜粪尿废水等。也可用于处理城镇污水。2023-2-730河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘4.稳定塘的规划设计稳定塘的规划设计塘址选择 稳定塘占地较多,应尽可能利用不宜耕种的土地,如废旧河道、塘坝、低洼地、沼泽和贫瘠地等,若有高差,应充分利用。为了防止春、秋季翻塘时臭气的干扰,塘址应离居民区500-1000m以上,并位于其主导风下风方向。当用于处理城镇污水时,应结合建设规划统一考虑污灌、污养和水的综合利用问题,以求
19、经济、环境、社会效益的统一。2023-2-731河北科技大学环境科学与工程学院第一节第一节 稳稳 定定 塘塘4.稳定塘的规划设计稳定塘的规划设计塘型及其组合塘型及其组合 塘型的选择应从处理对象的水质特征塘型的选择应从处理对象的水质特征出发,结合当地气候、地形条件确定。例如,在光照充出发,结合当地气候、地形条件确定。例如,在光照充足,没有持续冰封期的地区,可选用好氧塘;而在处理足,没有持续冰封期的地区,可选用好氧塘;而在处理高浓度有机废水时,应在系统中设置厌氧塘;在处理城高浓度有机废水时,应在系统中设置厌氧塘;在处理城市污水和工业废水时,应根据原水性质及处理水的用途市污水和工业废水时,应根据原水
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