稳定塘与湿地课件.ppt
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1、第七章 稳定塘和污水的土地理第一节第一节 稳定塘稳定塘第二节第二节 污水土地处理污水土地处理稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件第一节第一节 稳稳 定定 塘塘稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件稳定塘又名氧化塘或生物塘。稳定塘又名氧化塘或生物塘。稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似,是稳定塘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。一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。稳定塘多用于小型污水处理,可用作一级处理、二级处理,稳定塘多用于小型污水处理,可用作一级处理、二级处理,也可用作三级处理。也可用作三级处理。概 述稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地
2、课件按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分好好 氧氧 塘塘兼兼 性性 塘塘厌厌 氧氧 塘塘曝曝 气气 塘塘深度处理塘深度处理塘水生植物塘水生植物塘生生 态态 塘塘完全储存塘完全储存塘常常见见其其他他稳 定 塘 的 分 类稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件好好 氧氧 塘塘兼兼 性性 塘塘厌厌 氧氧 塘塘曝曝 气气 塘塘深度处理塘深度处理塘 好氧塘的深度较浅,阳光能透至塘底,全部塘水内都含有溶解氧,塘内菌藻好氧塘的深度较浅,阳光能透至塘底,全部塘水内都含有溶解氧,塘内菌藻共生,溶解氧主要是由藻类供给,好氧微生物起净化污水作用。共生,溶解氧主要是由藻类供给,好氧微生物起净化污水作用。兼性塘的深度较大
3、上层是好氧区,藻类的光合作用和大气复氧作用使其有兼性塘的深度较大,上层是好氧区,藻类的光合作用和大气复氧作用使其有较高的溶解氧,由好氧微生物起净化污水作用;中层的溶解氧逐渐减少,称兼性较高的溶解氧,由好氧微生物起净化污水作用;中层的溶解氧逐渐减少,称兼性区(过渡区),由兼性微生物起净化作用;下层塘水无溶解氧,称厌氧区,沉淀区(过渡区),由兼性微生物起净化作用;下层塘水无溶解氧,称厌氧区,沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。污泥在塘底进行厌氧分解。厌氧塘的塘深在厌氧塘的塘深在2m2m以上,有机负荷高,全部塘水均无溶解氧,呈厌氧以上,有机负荷高,全部塘水均无溶解氧,呈厌氧状态,由厌氧微生物起净化作用,净
4、化速度慢,污水在塘内停留时间长。状态,由厌氧微生物起净化作用,净化速度慢,污水在塘内停留时间长。曝气塘采用人工曝气供氧,塘深在曝气塘采用人工曝气供氧,塘深在2m2m以上,全部塘水有溶解氧,由好氧以上,全部塘水有溶解氧,由好氧微生物起净化作用,污水停留时间较短。微生物起净化作用,污水停留时间较短。深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘,属于好氧塘。其进水有机污染深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘,属于好氧塘。其进水有机污染物浓度很低,一般物浓度很低,一般BODBOD5 530mg/L30mg/L。常用于处理传统二级处理厂的出水,提高出。常用于处理传统二级处理厂的出水,提高出水水质,以满足受纳水体或回用水
5、的水质要求。水水质,以满足受纳水体或回用水的水质要求。稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件稳定塘的优点稳定塘的优点基建投资低基建投资低 当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作物作为稳定塘时,稳定当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作物作为稳定塘时,稳定塘系统的基建投资低。塘系统的基建投资低。运行管理简单经济运行管理简单经济 稳定塘运行管理简单,动力消耗低,运行费用较低,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约为传统二级处理厂的1/31/51/31/5。可进行综合利用可进行综合利用 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
6、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。态系统。稳定塘的缺点稳定塘的缺点占地面积大占地面积大 没有空闲余地时不宜采用。没有空闲余地时不宜采用。处理效果受气候影响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。定塘的处理效果。设计不当时,可能形成二次污染设计不当时,可能形成二次污染 如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇等。等。稳定塘的优缺点稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 (1 1)高负荷好氧塘)高负荷好氧塘 这
7、类塘设置在处理系统的前部,这类塘设置在处理系统的前部,目的是处理污水和产生藻类。特点是塘的水深较浅,水力停目的是处理污水和产生藻类。特点是塘的水深较浅,水力停留时间较短,有机负荷高。留时间较短,有机负荷高。(2 2)普通好氧塘)普通好氧塘 这类塘用于处理污水,起二级处理这类塘用于处理污水,起二级处理作用。特点是有机负荷较高,塘的水深较高负荷好氧塘大,作用。特点是有机负荷较高,塘的水深较高负荷好氧塘大,水力停留时间较长。水力停留时间较长。(3 3)深度处理好氧塘)深度处理好氧塘 深度处理好氧塘设置在塘处理深度处理好氧塘设置在塘处理系统的后部或二级处理系统之后,作为深度处理设施。特点系统的后部或二
8、级处理系统之后,作为深度处理设施。特点是有机负荷较低,塘的水深较高负荷好氧塘大。是有机负荷较低,塘的水深较高负荷好氧塘大。好 氧 塘种 类稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 细菌的降解作用:细菌的降解作用:有机物有机物O O2 2H H+COCO2 2H H2 2O ONHNH4 4+C C5 5H H7 7O O2 2N N (A A)藻类的光合作用:藻类的光合作用:106CO106CO2 216NO16NO3 3-HPOHPO4 42-2-122H122H2 2O O18H18H+CC106106H H263263O O110110N N1616P P138O138O2 2 (B B)好 氧
9、 塘基本工作原理(细菌)(细菌)(藻类)(藻类)塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。塘内的藻类进行光合塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。塘内的藻类进行光合作用,释放出氧,塘表面的好氧型异氧细菌利用水中的氧,通过好氧代谢作用,释放出氧,塘表面的好氧型异氧细菌利用水中的氧,通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质(细胞增殖),其代谢产物氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质(细胞增殖),其代谢产物COCO2 2则则是藻类光合作用的碳源。是藻类光合作用的碳源。塘内菌藻生化反应可用下式(塘内菌藻生化反应可用下式(A A)和()和(B B)表示:)表示:稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 藻类
10、光合作用使塘水的溶解氧和藻类光合作用使塘水的溶解氧和pHpH呈昼夜变化。白天,呈昼夜变化。白天,藻类光合作用使藻类光合作用使COCO2 2降低,降低,pHpH上升。夜间,藻类停止光合作用,上升。夜间,藻类停止光合作用,细菌降解有机物的代谢没有终止,细菌降解有机物的代谢没有终止,COCO2 2累积,累积,pHpH下降。下降。其平衡关系式如下:其平衡关系式如下:好 氧 塘基本工作原理稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件好 氧 塘稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 好氧塘内的生物种群主要有藻类、菌类、原生动物、后生动物、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。水蚤等微型动物
11、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1101108 85105109 9个个/mL/mL,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,均比活性污泥法的种属数与个体数,均比活性污泥法和生物膜法少。和生物膜法少。藻类藻类的种类和数量与塘的负荷有关,它可以反映塘的运行的种类和数量与塘的负荷有关,它可以反映塘的运行状况和处理效果。状况和处理效果。好 氧 塘好氧塘内的生物种群稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 好氧塘的主要尺寸的经验值如下:好氧塘的主要尺寸的经验值如下:好氧塘多采用
12、矩形,表面的长宽比为好氧塘多采用矩形,表面的长宽比为3:14:13:14:1,一般以塘深的,一般以塘深的1/21/2处的面积作为计算塘面。塘堤的超高为处的面积作为计算塘面。塘堤的超高为0.61.0m0.61.0m。单塘面积不宜大。单塘面积不宜大于于4ha4ha;塘堤的内坡坡度为塘堤的内坡坡度为1:21:31:21:3(垂直(垂直:水平)外坡坡度为水平)外坡坡度为1:21:51:21:5(垂直:水平);(垂直:水平);好氧塘的座数一般不少于好氧塘的座数一般不少于3 3座,规模很小时不少于座,规模很小时不少于2 2座。座。好 氧 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。
13、好氧塘工艺设计的主要内容是计算好氧塘的尺寸和个数。稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘相同。好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘相同。兼性区的塘水溶解氧较低。异氧型兼性细菌,它们既能利用水中的溶解兼性区的塘水溶解氧较低。异氧型兼性细菌,它们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物,也能在无分子氧条件下,以氧氧化分解有机污染物,也能在无分子氧条件下,以NONO3 3-、COCO3 32-2-作为电子作为电子受体进行无氧代谢。受体进行无氧代谢。厌氧区无溶解氧。污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解,厌氧区无溶解氧。污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解,其
14、厌氧分解包括酸发酵和甲烷发酵两个过程。发酵过程中未被甲烷化的中其厌氧分解包括酸发酵和甲烷发酵两个过程。发酵过程中未被甲烷化的中间产物进入塘的上、中层,由好氧菌和兼性菌继续进行降解。而间产物进入塘的上、中层,由好氧菌和兼性菌继续进行降解。而COCO2 2、NHNH3 3等代谢产物进入好氧层,部分逸出水面,部分参与藻类的光合作用。等代谢产物进入好氧层,部分逸出水面,部分参与藻类的光合作用。兼性塘不仅可去除一般的有机污染物,还可以有效兼性塘不仅可去除一般的有机污染物,还可以有效地地去除磷、氮等营养去除磷、氮等营养物质和某些难降解的有机污染物。物质和某些难降解的有机污染物。兼 性 塘工 作 原 理 兼
15、性塘的有效水深一般为兼性塘的有效水深一般为1.01.02.0m2.0m。稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 兼性塘一般采用负荷法进行计算,我国建立了较完善的设计规范。兼性塘一般采用负荷法进行计算,我国建立了较完善的设计规范。兼性塘的主要尺寸的经验值如下:兼性塘的主要尺寸的经验值如下:兼性塘一般采用矩形,长宽比兼性塘一般采用矩形,长宽比3:14:13:14:1。塘的有效水深为。塘的有效水深为1.22.5m,1.22.5m,超高为超高为0.61.0m,0.61.0m,储泥区高度应大于储泥区高度应大于0.3m0.3m。兼性塘的堤坝的内坡坡度为兼性塘的堤坝的内坡坡度为1:
16、21:31:21:3(垂直(垂直:水平),外坡坡度为水平),外坡坡度为1:21:51:21:5。兼性塘一般不少于兼性塘一般不少于3 3座,多采用串连,其中第一塘的面积约占兼座,多采用串连,其中第一塘的面积约占兼性塘总面积的性塘总面积的30306060,单塘面积应少于,单塘面积应少于4hm4hm2 2,以避免布水不均匀或波,以避免布水不均匀或波浪较大等问题。浪较大等问题。兼 性 塘兼性塘的设计稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 厌氧塘对有机污染物的降解,与所有的厌氧生物处厌氧塘对有机污染物的降解,与所有的厌氧生物处理设备相同,是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两理设备相同,是由两类厌氧菌通过产酸
17、发酵和甲烷发酵两阶段来完成的。即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水阶段来完成的。即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、转化为简单的有机物解、转化为简单的有机物(如有机酸、醇、醛等如有机酸、醇、醛等),再由绝,再由绝对厌氧菌(甲烷菌)将有机酸转化为甲烷和二氧化碳等。对厌氧菌(甲烷菌)将有机酸转化为甲烷和二氧化碳等。由于甲烷菌的世代时间长,增殖速度慢,且对溶解由于甲烷菌的世代时间长,增殖速度慢,且对溶解氧和氧和pHpH敏感,因此厌氧塘的设计和运行,必须以甲烷发酵敏感,因此厌氧塘的设计和运行,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,以阶段的要求作为控制条件,控制有机污染物的投
18、配率,以保持产酸菌和甲烷菌之间的动态平衡。保持产酸菌和甲烷菌之间的动态平衡。应控制塘内的有机酸浓度在应控制塘内的有机酸浓度在3000mg/L3000mg/L以下,以下,pHpH为为6.56.57.57.5,进水的,进水的BODBOD5 5:N N:P=100:2.5:1,P=100:2.5:1,硫酸盐浓度应小硫酸盐浓度应小于于500mg/L500mg/L,以使厌氧塘能正常运行。,以使厌氧塘能正常运行。厌氧塘基基本本工工作作原原理理稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 厌氧塘的设计通常是用经验数据,采用有机负荷进厌氧塘的设计通常是用经验数据,采用有机负荷进行设计的。设计的主要经验数据如下:行设计的。
19、设计的主要经验数据如下:有机负荷有机负荷 有机负荷的表示方法有三种:有机负荷的表示方法有三种:BODBOD5 5表面表面负荷(负荷(kgBODkgBOD5 5/hm/hm2 2d d)、)、BODBOD5 5容积负荷(容积负荷(kgBODkgBOD5 5/m/m3 3d d)、)、VSSVSS容积负荷(容积负荷(kgVSS/mkgVSS/m3 3d d)。我国采用)。我国采用BODBOD5 5表面负荷。处表面负荷。处理城市污水的建议负荷值为理城市污水的建议负荷值为200200600kg/600kg/(hmhm2 2d d)。对于)。对于工业废水,设计负荷应通过试验确定。工业废水,设计负荷应通过
20、试验确定。厌氧塘一般为矩形,长宽比为厌氧塘一般为矩形,长宽比为2:12.5:12:12.5:1。单塘面。单塘面积不大于积不大于4hm4hm2 2。塘水有效深度一般为。塘水有效深度一般为2.04.5m,2.04.5m,储泥深度大储泥深度大于于0.5m0.5m,超高为,超高为0.61.0m0.61.0m。厌氧塘的进水口离塘底厌氧塘的进水口离塘底0.61.0m,0.61.0m,出水口离水面的深出水口离水面的深度应大于度应大于0.6m0.6m,使塘的配水和出水较均匀,进、出口的个数,使塘的配水和出水较均匀,进、出口的个数均应大于两个。均应大于两个。厌氧塘很少用于单独污水处理,而是作为其他处理厌氧塘很少
21、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,设备酸的前处理单元。厌氧塘宜用于处理高浓度有机废水,也可用于处理城镇污水。也可用于处理城镇污水。厌氧塘设设计计和和应应用用稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件 曝气塘是在塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘。曝气塘是在塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘。曝 气 塘 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。若曝气塘后设置兼性法可以用沉淀池,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
22、一步处理其出水的同时起沉淀作用。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。曝气塘一般不。曝气塘一般不少于少于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态,并使塘水有足够的溶解氧供微生物分解有机污染物。生物分解有机污染物。部分混合曝气塘不要求保持全部部分混合曝气塘不要求保持全部固体呈悬浮状态,部分固体沉淀并固体呈悬浮状态,部分固体沉淀并
23、进行厌氧消化。其塘内曝气机布置进行厌氧消化。其塘内曝气机布置较完全混合曝气塘稀疏。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稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件完完 全全 混混 合合 曝曝 气气 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 气气 塘塘稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件法国南部某镇(MeZe),氧化塘污水处理系统稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件MeZe生态中心的氧化塘实验装置稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件MeZe氧化塘处理系统中曝气塘稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地课件水生植物塘稳定塘与湿地课件稳定塘与湿地
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