氧化塘及土地处理处理系统
第6章 氧化塘和污水的土地处理系统
第6章氧化塘和污水的土地处理系统第6章氧化塘和污水的土地处理系统本章将介绍氧化塘和污水的土地处理系统。
这些系统是处理污水和废水的一种有效方法，可以有效地分解污染物、杀灭细菌和恶臭物质，从而达到净化水体的目的。
6.1 氧化塘氧化塘是一种利用微生物的降解能力来处理废水的人工湿地系统。
它由若干个连通的池塘组成，每个池塘都有不同的功能。
一般来说，氧化塘可以分为预处理池、降解池和后处理池。
6.1.1 预处理池预处理池是氧化塘的第一个池塘，用于除去废水中的大颗粒悬浮物和固体废物。
这些物质会影响后续池塘的正常运行，因此需要在进入降解池前进行预处理。
预处理池通常有格栅和沉淀池两部分。
格栅用于过滤大颗粒悬浮物，而沉淀池则用于沉淀固体废物。
6.1.2 降解池降解池是氧化塘的核心部分，用于将有机物质降解为无害物质。
在降解池中，微生物通过呼吸作用将有机物质分解为水和二氧化碳，从而消除了有机物的污染。
降解池通常分为好氧区和厌氧区，以满足不同微生物的生长需求。
6.1.3 后处理池后处理池是氧化塘的最后一个池塘，用于进一步降解废水中的有机物和残留污染物。
后处理池通常采用植物为主要处理介质，比如芦苇、马尾松等。
这些植物通过吸收养分和吸附有机物质来净化废水。
6.2 污水的土地处理系统污水的土地处理系统是一种利用土壤的生物、化学和物理作用来处理污水的方法。
它一般包括渗滤系统和人工湿地系统。
6.2.1 渗滤系统渗滤系统是一种将污水通过土壤的过滤作用进行处理的系统。
它由沉淀池、过滤层和排水系统组成。
污水经过沉淀池预处理后，通过过滤层渗入土壤，在土壤中被微生物降解为无害物质。
最后，处理后的水通过排水系统排出。
6.2.2 人工湿地系统人工湿地系统是一种利用湿地植被和土壤的吸附和分解作用来处理污水的系统。
它由预处理池、湿地植被区和后处理池组成。
污水经过预处理池后，进入湿地植被区，通过湿地植被的吸收和分解作用来净化水体。
最后，处理后的水进入后处理池进行进一步处理。
生物处理 稳定塘 土地处理
曝气塘
曝气塘是在塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘。
曝气塘的两种类型
完全混合曝气塘
部分混合曝气塘
✓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 溶解氧供微生物分解有机污染物。
✓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。
➢ 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塘，则兼性塘要 在进一步处理其出水的同时起沉淀作用。
土地处理基本工艺
慢速渗滤 系统
快速渗滤 系统
地表漫流 系统
湿地处理 系统
地下渗滤 处理系统
✓是将污水投配到距地面约0.5m深、有良好渗透性的底层中，藉 毛管浸润和土壤渗透作用，使污水向四周扩散，通过过滤、沉淀、 吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化。
✓适用于无法接入城市排水管网的小水量污水处理。污水进入处 理系统前需经化粪池或酸化池预处理。
➢优点 基建投资低 运行管理简单经济 可进行综合利用
➢缺点 占地面积大 处理效果受气候影响 可能形成二次污染
二、污水土地处理
是在人工控制的条件下，将污水投配在土地上，通
过土壤—微生物—植物组成的系统进行一系列物理、 化学和生物学的净化过程，使污水得到净化的一种污 水处理工艺。 系统组成：
预处理
调节和贮存
土地处理基本工艺
慢速渗滤 系统
快速渗滤 系统
地表漫流 系统
湿地处理 系统
地下渗滤 处理系统
✓是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。污水有 控制地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿 地上，废水在沿一定方向流动过程中，在耐水性植物和土 壤共同作用下得以净化。
氧化塘名词解释
氧化塘名词解释氧化塘是污水在多相反应器中通过好氧和厌氧作用而使污水达到净化的目的，是在生物处理后的最终出水中仍残留有一定量的污染物质。
目前常见的氧化塘有：好氧氧化塘、活性污泥法氧化塘、厌氧氧化塘和完全混合式氧化塘。
氧化塘对除磷有着重要的作用。
一、分类1、处理污水时可将其与曝气池、沉淀池、生物滤池及污泥浓缩池合建成一体称为生物氧化塘(BOC)系统。
2、与二级生物处理构筑物(如A/O、 A/B/O及O级生物池)合建成一体的称为生物接触氧化塘(ABO)。
3、氧化塘设计是根据预测出水的COD浓度确定的。
2、与二级生物处理构筑物(如A/O、 A/B/O及O级生物池)合建成一体的称为生物接触氧化塘(ABO)。
3、氧化塘设计是根据预测出水的COD浓度确定的。
对于高COD浓度的地区可采用A/O或A/B/O工艺，高COD浓度地区可采用厌氧—好氧工艺。
二、选择氧化塘适用的pH值和溶解氧浓度的依据： 1、在一般情况下，我们必须要考虑对地下水环境影响最小的污水处理方法，也就是说，我们需要选择接近中性的污水处理工艺。
但是在污水进入处理构筑物之前，有时需要控制污水的pH值。
2、由于处理构筑物中存在溶解氧和COD，所以必须保证有足够的溶解氧。
在好氧和厌氧过程中，溶解氧和COD有时会大量消耗，故必须充分供给溶解氧。
3、不同地区有不同的环境和自然条件，故需针对具体情况决定。
例如有些地区污水水质属强碱性，则只能选择接近中性的污水处理工艺，否则可能使构筑物发生酸败。
4、在满足基本功能前提下，投资省、运行费用低、操作管理简便、维护容易的原则。
4、土地处理法是利用污染物在土壤表面上的吸附特性，利用人工将其转移至另一块土壤，这块土壤继续用来处理未经净化的废水。
有效处理时间可长达几年，土地的回收率亦较高。
5、地膜覆盖法是在污水处理构筑物周围覆盖地膜，以防止地下水对构筑物的污染。
6、土地深耕法是利用自然净化过程，即通过杂草等植物的光合作用，减少氧的消耗。
氧化塘及土地处理处理系统
强化预处理和后处理环节，减少污染物负荷和处理难 度，提高处理效果。
智能化监控与管理
利用物联网、大数据和人工智能等技术，实现智能化 监控与管理，提高处理效果的稳定性和可靠性。
应用领域的拓展
工业废水处理
将氧化塘及土地处理处理 系统应用于工业废水处理 领域，满足工业废水排放 标准和环保要求。
适用范围与限制
适用范围
适用于处理生活污水、农业废水、工业废水等各类污水，尤其适用于缺乏常规污水处理设施的地区。
限制
土地处理处理系统受气候、土壤、水文等因素影响较大，同时需注意防止二次污染和生态破坏等问题 。
03
CHAPTER
氧化塘及土地处理处理系统 的比较
处理效率比较
01 02
处理效率
氧化塘处理系统通常具有较高的有机物降解效率，能够有效地去除有机 物、氮、磷等污染物。而土地处理系统对于某些污染物的去除效果可能 不如氧化塘。
农村污水处理
将该系统应用于农村污水 处理领域，解决农村地区 污水处理难题，改善农村 环境质量。
城市污水处理
将该系统应用于城市污水 处理领域，降低污水处理 成本，提高污水处理效率。
THANKS
谢谢
03
高效藻类培养技术
研究高效藻类培养技术， 提高藻类产量和品质，实 现能源和资源的高效利用。
生物强化技术
利用生物强化技术提高微 生物的降解能力，加速有 机物的分解和转化。
高效分离技术
研发高效分离技术，实现 固液分离、气液分离和油 水分离等，提高处理效率。
处理效果的优化
优化工艺参数
通过实验和模拟研究，优化工艺参数，提高处理效果 和处理效率。
案例一
某工业园区废水处理
污水处理的各个生物处理法优缺点比较
污水处理的各个生物处理法优缺点比较更新时间：09-10-20 16:49生物法处理污水的技术分为:好氧处理技术、厌氧处理技术、自然净化处理技术.1 好氧处理:活性污泥和生物膜法活性污泥:活性污泥法(Activated Sludge Process) 首先于20 世初在英国出现, 迄今已有近百年历史，是当前应用最广泛的污水处理技术之一,该方法自1914年在英国曼切斯特市建成汗水试验厂以来,已有80多年的历史.目前,它已成为有机废水生物处理的主体,但是仍存在一些不容忽视的缺点:对冲击负荷适应能力差,易发生污泥膨胀,处理构筑物占地面积大,基建投资和运行费用高,管理复杂等.近几十年来,国内外学者对以上这些问题进行了不懈地探索和研究,在供氧方式,运转条件,反应器形式等方面进行了革新,开发了多种活性污泥法新工艺,使得活性污泥法朝着高效,节能的方面发展.以下是活性污泥处理方法的新工艺: 氧化沟(Oxidation Ditch简称OD)氧化沟是20世纪60年代初荷兰的pasveer 首先研究开发的,第一座氧化沟污水处理厂是pasveer于1954年在荷兰的Voorshoten建造的.氧化沟是将曝气,沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体,间歇运行,是活性污泥法的一种变形,经过50年的发展,形成了多种类型的处理系统,已广泛应用于城市汗水和工业汗水的处理工程中.氧化沟兼有完全混合式和推流式的特点,在控制适宜的条件下,沟内同时具有好氧区和缺氧共,可以进行硝化和反硝化反应,取得脱氮效果,同时使得活性污泥具有良好的沉降性能.氧化沟以其流程简单,管理方便和良好的处理效果等优点正在我国不少工程项目中采用,近几十年来,随着技术的不断发展,氧化沟已以突破只适用于小型污水处理厂的局限.概括的讲氧化沟有单沟,双沟,三沟,多沟同心和多沟串连等多种布置互形式;有将二沉池与氧化沟分建或合建的;有连续进水或交替进水;有转刷曝气机,转盘曝气机或泵型,倒伞型表面曝气机进行充氧搅拌的氧化沟等等.序批式活性污泥法（SBR）SBR工艺即序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process,简写为SBR）,又称为间歇式活性污泥法,由于在运行中采用间接操作的形式,每一个反应池是一批批地处理废水,因此而得名.70年代末期美国教授R.L.lrvine等人为解决连续污水处理法存在的一些问题首次提出,并于1979年发表了第一篇关于采用SBR工艺进行汗水处理得论著.继后,日本,美国,澳大利亚等国的技术人员陆续进行了大量的研究.随着研究得深入,人们对该工艺的机理和优越性有了全新的认识.1980年在美国车家环保局的资助下,印第安纳州Culver城投建了世界上第一个SBR工艺的污水处理厂.我国第一座应用SBR工艺的污水处理设施---上海市政工程设计院设计的SBR处理系统于1985年投入使用,此后陆续在城市污水及工业废水领域得以推广使用,同时,在全国也掀起了研究SBR 的热潮,近年来成为国内外学者研究的热点.目前,SBR主要应用于以下几个领域:城市污水,工业污水(主要有石油,化工,食品.制药等工业污水处理),有毒有害废水和营养元素的废水.SBR是活性污泥法的一种变形,它的反应机理和污染物去除机制和传统活性污泥法相同,只是在运行操作不同.SBR是在单一的反应器内,在时间上进行各种目的的不同操作,故称之为时间序列上的废水处理工艺,它集调节池,曝气池,沉淀池为一体,不需要污泥回流系统.SBR工艺的一个完整操作周期有五个阶段:进水期,反应期,沉淀期,排水期和闲置期.SBR法最显著的一个特点是将反应和沉淀两道工序放在同一反应器中进行,扩大了反应器的功能,SBR是一个间歇运行的汗水处理工艺,运行时期的有序性,使它具有不同于传统连续流活性污泥法的一些特性.1流程简单,运行费用低;2固液分离效果好,出水水质好;3运行操作灵活,效果稳定;4脱氮除磷效果好;5有效防止污泥膨胀;6耐冲击负荷;传统的SBR在应用中有一定的局限性,如在进水流量较大时,对反应系统需调节,会增大投资.生物膜法:厌氧处理:厌氧接触法、厌氧生物滤池厌氧生物滤池:自然净化处理:稳定塘、废水土地处理系统稳定塘: 氧化塘是经过设计施工的、具有围堤和防渗层的污水处理塘，又称稳定塘、生物塘。
氧化塘-人工湿地系统耦合技术
氧化塘-人工湿地系统耦合技术目录1氧化塘概述 (3)2塘系统的发展 (4)3 氧化塘-人工湿地耦合技术 (5)3.1塘一床组合式人工湿地 (5)3.1.1 组合形式及特点 (6)3.1.2工艺参数 (6)3.1.3布水方式及水力特征 (7)3.1.4土建结构 (7)3.2 塘—床—表组合人工湿地 (7)3.2.1组合形式及特点 (7)3.2.2工艺参数 (8)3.3 塘一表仿自然湿地 (8)3.3.1组合形式及特点 (8)3.3.2工艺参数 (9)3.3.3适用范围 (9)3.4强化预处理人工湿地 (10)3.4.1组合形式及特点 (10)3.4.2工艺参数 (10)3.4.3适用范围 (11)氧化塘-人工湿地系统耦合技术1氧化塘概述复合人工湿地是多种类型湿地及污水预处理单元组合而成的污水处理系统，尤如污水处理厂由预处理、生化二级处理、污泥处理等单元组成一样，其工艺过程更具有针对性和系统性，是工程实践主要采用方式。
但应该看到，复合人工湿地的组成单元是塘、床、库等不同类型的湿地，其污染物的去除机理、设计参数、土建结构等仍应以相应湿地作基础。
在工程实践中，复合人工湿地的预处理往往采用氧化塘（兼沉淀池），故在分析研究复合人工湿地之前有必要对氧化塘作一说明。
氧化塘是一种构造简单、易于维护管理、水体净化接近自然过程的污水处理方法，污水在塘内经较长时间的缓慢流动、贮存，通过微生物（细菌、真菌、藻类、原生动物）的代谢活动，使污水中的有机污染物降解，污水得到净化；作为湿地预处理的氧化塘往往种植浮水或浮叶植物，故又称为植物氧化塘，除了具有一般氧化塘的功能外，由于永生植物的作用具有更高的污染物去除效率。
氧化塘有多种分类方式，一般根据氧化塘内生长繁殖的微生物的类型、供氧方式不同而划分。
结合本研究的需要，主要提出如下几种氧化塘：好氧塘、兼性塘、厌氧塘、植物氧化塘、曝气氧化塘等，与湿地组合常用的是前4种氧化塘。
另外，氧化塘往往需要较长停留时间，占用大量土地面积，故在实际应用中常常缩小而成为沉淀池。
第四节 污水土地处理系统
二、土地处理系统的基本功能与处 理机制
• （一）物理沉淀作用去除悬浮物 • （二）物理沉淀作用和生物降解作用去除有机物 • （三）物理化学吸附作用、化学固定作用和植物 吸收作用去除重金属 • （四）氧化还原作用和植物吸收作用去除氮 • （五）化学固定作用和植物吸收作用去除磷 • （六）物理沉淀作用和微生物间的相互作用去除 病原微生物
Байду номын сангаас
（三）植物
• 功能：维持和增加土壤含水量和土壤渗透 性，增加蒸腾和耗水量，减少地面径流和 土壤侵蚀，吸收污水中的氮、磷和其他污 染物。 • 植物种类不同，净化功能不同，且种间差 异较大。
四、土地处理系统的效益分析
• • • • （一）净化效率：具有较好的净化效果 （二）面积比较：占地面积大 （三）耗能比较：节能 （四）费用比较：投入较少，同时还有一 定的生物产品的经济收入
（一）慢速灌溉
• 又称慢速渗滤，即用污水灌溉农田、草场 和林地。 • 有控制地喷灌或地表漫灌 • 污水通过植物吸收、蒸腾、蒸发和渗漏而 得到处理 • 处理后一般地表1m左右深处水质得到很好 改善。
（二）快速渗漏
• 使污水通过土层而得到净化，相当于柱层 析。 • 要求土壤具有较好的渗透性，通常为粗砂、 砂和砂壤土。 • 不一定有植物覆盖和植物的净化作用。 • 不利用污水中的肥分。
第四节 污水土地处理系统
• 土地处理系统：是指利用生态工程原理， 将污水通过土壤-生物系统，除去污水中的 营养成分和污染物，达到净化和综合利用 的目的。 • 包括污水的预处理设施（氧化塘）、贮水 湖（污水库）、灌溉系统和地下排水系统 等部分。
一、土地处理系统的类型
• • • • （一）慢速灌溉 （二）快速渗漏 （三）坡面径流 （四）湿地系统
污染名词解释
污染物：进入环境后使环境的正常组成发生直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的变化的物质。
可持续发展：满足当代人需要又不危害后代人满足其需求的发展模式。
污染生态学：是以生态系统理论为基础，用生物学、化学、数学分析等方法研究在污染条件下生物和环境之间相互关系及其规律的一门学科。
微宇宙法：能够部分模拟生态系统，但不完全等于自然生态系统。
持久性有机污染物（POPs）：指一类具有半挥发性、难降解、高脂溶性等理化性质，可进行远距离甚至全球尺度的迁移扩散，并通过食物链在生物体内浓缩积累，对人体和生态环境产生毒性影响的有机污染物。
安全浓度：生物与某种污染物长期接触，仍未发现受害症状的浓度。
最大无作用浓度：未能观察到任何损害作用的最高剂量。
最小有作用浓度：能使生物体开始出现毒性反应的最低剂量。
效应浓度：在某一期限内导致某一特殊反应的毒物浓度。
致死浓度：一次染毒后引起受试动物死亡的浓度。
生物富集:生物个体或处于同一营养级的许多生物种群，从周围环境中吸收并积累某种元素或难分解的化合物，导致生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象。
富集系数：BCF是生物体内污染物的平衡浓度与其生存环境中该污染浓度的比值。
（大于1才会与富集效应）生物活性点位：是生物大分子中具有生物活性的基团和物质。
抗性：生物对各种不良环境具有一定的适应性和抵抗力，称为抗性。
包括避性和耐性。
生物监测：指应用环境生物计量技术对生物个体、种群、群落实施的监测，主要监测环境污染所引起的生物反应，在此基础上利用生物反应特征来表征环境质量状况。
BOD：生化需氧量，是指在规定条件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物质，特别是有机物所进行的生物化学过程中所消耗溶解氧的量。
反映了水体中可被生物降解的有机物的含量。
COD：指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升来表示。
反映了水中受还原性物质的污染程度。
TOD：总需氧量，指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以氧气O2的浓度（mg//L）表示。
氧化塘
氧化塘：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。
优点（1）能充分利用地形，结构简单，建设费用低。
（2）可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节省了水资源，又获得了经济收益。
（3）处理能耗低，运行维护方便，成本低。
（4）美化环境，形成生态景观。
（5）污泥产量少。
（6）能承受污水水量大范围的波动，其适应能力和抗冲击和能力强。
缺点（1）占地面积过于多。
（2）气候对稳定塘的处理效果影响较大。
（3）若设计或运行管理不当，则会造成二次污染应用：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。
人工湿地：人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：（1）自由水面人工湿地处理系统；（2）人工潜流湿地处理系统。
（3）垂直水流型人工湿地处理系统。
优点：①建造和运行费用便宜;②易于维护,技术含量低;③可进行有效可靠的废水处理;④可缓冲对水力和污染负荷的冲击;⑤可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。
缺点：①占地面积大;②易受病虫害影响；③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解，设计运行参数不精确，因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放，有的人工湿地反而成了污染源。
氧化塘及土地处理处理系统
兼性塘
厌氧层：厌氧产酸发酵，有降解BOD功能， 去除率20％；主要作用是降解塘底污泥，防 止过量累积。
好氧、兼性层：生物相组成复杂，有多种 反应过程如有机物降解、硝化、反硝化等净 化过程
净化功能模式：见图8-1-2
兼性塘
2、兼性塘的设计
实际资料说明兼性塘能够处理多种工业废水 （石油化工、有机化工、印染、煤化工、木 材化工、制浆造纸等），能有效地去除难降 解的有机物。
兼性塘
（3）构造方面的考虑 以矩形为宜，长/宽≤3~4，不宜少于两座； 进水口：园、方形塘设在中心，矩形塘设于长 度的1/3处 出口：减少短流，与进水口呈对角线方式排列 宜采用多级串联，也可并联运行 塘堤外坡4∶1~5∶1(横∶竖)，内坡2∶1~3∶1， 顶宽1.8~2.4m，超高≥4.5m
厌氧塘
1、概述
池深大(>2m)，有机负荷高，整个塘水都呈厌 氧状态，净化过程慢，停留时间长。
特征：①生态系统单一，只有细菌——产 酸菌—产甲烷菌的共生系统。②甲烷菌世代 时间长，繁殖增长慢；产酸菌世代时间短。 增值迅速， 两者之间必须保持动态平衡关系。 否则，脂肪酸积累，pH下降会抑制甲烷发酵 过程。③应以甲烷发酵作为控制阶段，创造 适宜于甲烷菌生长的环境。
塘为厌氧塘时，可只设沉砂池，不设沉淀池。
此外，还要视水质和处理要求，设隔油池
氧化塘的前处理与流程组合
二、后处理 去除藻类，防止二次污染—好氧塘和兼性塘 方法：①自然沉淀：效果不好，不稳定
②混凝沉淀：效果较好，但降低pH， 产生气泡，使部分藻类上浮。
③混凝气浮：行之有效，常用方法。 ④过滤法： 只适用于藻类浓度较低， 出水要求高的情况。
好氧塘
（2）设置位置：可独立处理，也可作为深度 处理；设于人工生物处理系统或其它氧化塘 （厌氧塘、兼性塘）之后；若单独设置，污 水进入前应进行预处理。
大型畜禽养殖场粪污处理利用模式
大型畜禽养殖场粪污处理利用模式（四）厌氧+自然处理模式
该模式以厌氧消化为主体工艺，结合氧化塘或土地处理系统、人工湿地等自然处理系统对养殖场污水进行处理。
工艺流程如下：
一、技术特点
厌氧+自然处理模式由厌氧系统和自然处理系统两大部分组成。
人工清除干粪后，用少量的水冲洗畜舍中残存的粪尿，冲洗水再经过格栅，将残留的干粪和残渣拦截并清除，清除出的干粪出售或生产有机肥。
而经过格栅拦截后的污水则进入厌氧消化池进行沼气发酵。
发酵后的沼液最后进入自然处理系统，如：氧化塘、土地处理系统以及人工湿地等。
一般采用氧化塘较多，在氧化塘中依靠藻菌共生系统去除污水中的污染物，氧化塘为多级串联，有兼氧塘、水生植物塘或藻类塘等多种形式。
二、适应的主体
适用于土地较宽广，地价较低，有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水自然处理系统，没有足够的农田来消纳粪污的养殖场。
三、主要优点
相对于污水深度处理模式而言投资较省，没有复杂的设备，而且技术管理简单，能耗低，运行管理费用不高。
四、缺点
由于需要有滩涂、荒地、林地或低洼地等作废水自然处理系统，因此土地占用量还是比较大；另外，受季节温度变化影响，气温较低的地区冬季处理效果相对较差，不能保证稳定的处理效果。
第6章 氧化塘和污水的土地处理系统
第6章氧化塘和污水的土地处理系统第6章氧化塘和污水的土地处理系统⑴氧化塘的介绍氧化塘是一种常见的污水处理设施，它通过利用自然氧化作用降解有机物质，净化污水。
氧化塘通常由一个或多个连续的塘池组成，每个塘池都有特定的功能和操作步骤。
本章将详细介绍氧化塘的不同类型、结构和工作原理。
⒍⑴一级氧化塘一级氧化塘是氧化塘系统中的第一个塘池，主要用于初步降解有机物质和去除悬浮固体。
它通常由一个混合池组成，底部设置有混合器以促进氧化反应。
一级氧化塘的设计和操作参数将在本节详细探讨。
⒍⑵二级氧化塘二级氧化塘是氧化塘系统中的第二个塘池，主要用于进一步降解有机物质和去除溶解性有机物。
它通常由一个好氧池和一个缺氧池组成。
在本节中，我们将讨论二级氧化塘的设计和运行要点。
⑵污水的土地处理系统污水的土地处理系统是一种利用土壤和植物的生物过程来处理污水的方式。
它适用于各种类型的污水处理，包括生活污水和工业污水。
本节将介绍污水的土地处理系统的工作原理、设计要素和操作建议。
⒍⑴人工湿地系统人工湿地系统是污水的土地处理系统的一种常见类型。
它通过将污水引入人工湿地，利用湿地植被和微生物的作用，去除有机物质和营养物质。
本节将详细介绍人工湿地系统的构造、运行和维护。
⒍⑵土地滗滤系统土地滗滤系统是另一种常见的污水的土地处理系统。
它通过将污水引入滤料层，利用土壤的吸附和生物降解作用，去除有机物质和微生物。
本节将讨论土地滗滤系统的设计和运行要点。
⑶附件本文档附带的附件包括相关的设计表格、示意图和数据表。
这些附件将有助于读者更好地理解和应用本文档提供的信息。
附件列表：●设计表格：包括氧化塘和土地处理系统的设计参数和计算公式。
●示意图：展示氧化塘和土地处理系统的结构和工作原理。
●数据表：收集了相关的实验数据和运行数据，供读者参考和分析。
本文所涉及的法律名词及注释⒈污水处理法：指对污水进行处理和净化的法律规定和标准。
根据不同国家的法律法规，污水处理法可能有所不同。
第6章 氧化塘和污水的土地处理系统
稳定塘发展阶段
(1) 用于处理小城镇污水，美国90%用于处理万人以下小城镇
污水，设计流量小于7570m3/d。
(2) 用于食品工业废水，继而广泛用于造纸、纺织、皮革、石油化工等工 业废水。美国20世纪70年代有处理工业废水的稳定塘1000多座，处理食品 废水的占1/2。 (3) 作为活性污泥二级处理的后续深度处理。 (4) 稳定塘处理污水与综合利用相结合，发展养鱼、养禽、水生植物、饲
塘长宽比：方形或是矩形，一般3：1—4：1，避免死角，四角应为弧形。 唐深：1.2—2.5m， 超高：0.6—1.0m。
6 兼性塘设计方法
面积负荷公式：
C 0 Ce A 1000 L0
V t Q
也可以参照表14-3选用负荷和停留时间。
停留时间：
L0：塘设计BOD5负荷，kg/ha d；V：塘有效容积m3，t：停留时间，d 经验尺寸： 长宽比3：1—— 4：1。有效水深：1.2——2.5m,超高，0.6－1.0m，储泥区高度 应大于0.3米。 塘堤的内坡坡度为1:2—1:3（垂直：水平），外坡坡度为 1:2—1:5（垂直：水 平）。 兼性塘一般不少于三座，采用串联方式，其中第一塘面积约占兼性塘总面积 的30％－60％，单塘面积不大于4公顷，以避免布水不均匀或波浪较大等问题。
机负荷高）； 普通塘（水深、停留时间长、二级 处理作用）； 深度处理塘（安置与二级处理之后） 藻类进行光合作用，吸收部分有机物分解的二氧化碳，放出氧，成 为微生物利用的溶解氧。 好氧塘是各类稳定塘的基础，一般都设好氧塘。 出水藻类含量高，如果营养过剩产生水华
特点好氧微生物——藻类共生
2 好氧塘设计计算
8 稳定塘的工艺流程
稳定塘处理系统一般由：预处理设施、稳定塘、后处理设施。 预处理：防止污泥淤积、去除悬浮物、格栅、沉砂池、沉淀池 等。 组合流程：以当地条件、处理要求不同而异。
水污染控制-6稳定塘和污水的土地处理(课件模板)
水污染控制工程 第六章
完全混合曝气塘
部分混合曝气塘
水污染控制工程 第六章
• 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3～10d，有效水 深2～6m。曝气塘一般不少于3座，通常按串连方 式运行。
有机物＋O2＋H+→CO2＋H2O＋NH4+ ＋C5H7O2N
藻类的光合作用：
（细菌）
（A）
106CO2＋16NO3-＋HPO42-＋122H2O＋18H+→C106H263O110N16P＋138O2
（藻类）
（B ）
好 氧 塘
基本工作原理
水污染控制工程 第六章
藻类光合作用使塘水的溶解氧和pH呈昼夜变化。白天， 藻类光合作用使CO2降低，pH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，CO2累积，pH下降。 其平衡关系式如下：
法国南部某镇（MeZe），氧化塘污水处理系统 水污染控制工程 第六章
MeZe生态中心的氧化塘实验装置 水污染控制工程
第六章
水污染控制工程 第六章
MeZe氧化塘处理系统中曝气塘
建设中的氧化塘处理试验系统
水污染控制工程 第六章
水污染控制工程 第六章
稳定塘系统的工艺流程
稳定塘处理系统的组成
预处理系统
稳定塘
后处理设施
稳定塘进水的预处理： 为防止稳定塘内污泥淤积，污水进入稳定塘前应先去除水中的悬浮物 质。常用设备为格栅、普通沉砂池和沉淀池。若塘前有提升泵站，而泵站 的格栅间隙小于20mm时，塘前可不另设格栅。原污水中的悬浮固体浓度 小于100mg/L时，可只设沉砂池，以去除砂质颗粒。原污水中的悬浮固体 浓度大于100mg/L时，需考虑设置沉淀池。设计方法与传统污水二级处理 方法相同。
水的生物化学处理方法
有机物质中炭氮比（C/N）过高， 则pH易下降，缓冲能力弱；炭氮 比（C/N）过低，则pH易上升， 脂肪酸的胺盐积累，会对产甲烷 菌产生毒害。
三、厌氧生物处理系统
分为厌氧悬浮生长系统处理技术和厌氧附着生长系统处理技术。
厌氧接触法
普通消化池
厌氧生物滤池
厌氧流化床
厌氧生物转盘
厌氧污泥层工艺
UASB工艺 厌氧隔板反应器 厌氧移动层反应器
影响厌氧处理的主要因素
1、甲烷细菌对温度的变化十分敏感。
常温消化 中温消化 高温消化 水温10～30℃ 水温25～38℃ 水温50～55℃
2、甲烷细菌的繁殖速度很慢。 3、甲烷细菌的专一性很强。
4、甲烷细菌对pH的要求很严格
产酸菌要求环境介质pH在 4.5～8，产甲烷菌要求在中性 附近。在6.6～7.4较适宜。
气体 出水 进 水
回流
（３）厌氧附着生长系统处理技术
1、厌氧生物滤池 2、厌氧膨胀床和厌氧流化床 3、厌氧生物转盘
（４）厌氧塘
四、厌氧生物处理的新发展
（一）多级厌氧生物处理系统 （二）两相厌氧处理系统 （三）厌氧、好氧联合处理系统
发展方向
高效率厌氧处理系统必须满足的条件之 一是： 能够保持大量的活性厌氧污泥。 第二个条件， 是使得进水和保持的污泥 之间的良好接触。 今后厌氧反应器的发展方理效果， 向应 该围绕这两个基本条件， 开发启动周期 短、使用范围广， 耐冲击负荷能力强， 出水水质进一步提高的高效厌氧反应器。
NO2-+2H++H2O NO3-
反硝化过程：厌氧菌将NO3-和NO2-还原为N2
6 NO 6 NO
3
2 CH 3 OH 6 NO
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兼性塘
1,概述 塘水较深(一般1~2m),上层0.4~0.5m 范围内光合作用旺盛,DO充足,呈好氧状态; DO 塘底由沉淀污泥和衰亡的藻类和菌类形成厌 氧层;好氧层与厌氧层之间,白天有溶解氧, 夜间没有溶解氧,兼性微生物起净化作用为 兼性层.
兼性塘
厌氧层:厌氧产酸发酵,有降解BOD功能, 去除率20%;主要作用是降解塘底污泥,防 止过量累积. 好氧,兼性层:生物相组成复杂,有多种 反应过程如有机物降解,硝化,反硝化等净 化过程 净化功能模式:见图8-1-2
水生生物塘与深度处理塘
3,深度处理塘 三级处理功能,一般设于二级处理之后或 稳定塘系统的最后,多采用好氧塘或曝气塘 的形式.其目的是进一步去除BOD,脱氮, 除磷,与其它氧化塘组合使用. 塘深 1.0~1.5m 停留时间5~20d,
BOD负荷≤0.015kgBOD/m2d 去除率 60~80%
氧化塘的前处理与流程组合
碳的转化
4,不溶性有机物在塘底经厌氧发酵分解为溶 解性的有机碳和无机碳; 5,有机体经食物链向高营养级传递,最 后转化为水产,获得一定效益.
氮的转化
1,氨化作用 2,硝化作用 3,反硝化作用 4,挥发作用:高pH时向大气挥发,挥发量 甚至可达21%;5,吸收作用:机体合成代谢 的吸收
磷的转化
1,合成作用:无机磷变有机磷 2,分解代谢:有机磷变无机磷 3,溶解性磷与非溶解性磷的相互转化:由 于塘水pH值的变化引起不同形态磷的相互转 化.白天光合作用消耗H+,使塘水pH值升高; 夜晚由于光合作用停止,底泥的厌氧分解使 pH值降低.氧化塘中磷的去除率一般可达 50~70%.
好氧塘
注意:藻类本身也是有机体,其碳源为CO2 , 故氧化塘中还存在着溶解性无机物转化为较为 稳定的有机体的过程.去除藻类方法:①物理 方法(混凝气浮);②生物法(延长食物链) 2,好氧塘的设计 影响因素错综复杂,尚无严密理论为基础的计 算方法,多用经验数据: (1)设置好氧塘的条件:具有可供利用的土地; 气温适宜,日照良好
概述
不足之处 1,停留时间长,占地面积大; 2,处理效果不稳定,受季节,气温,光照等 自然因素影响大; 3,防渗处理不当,可能污染地下水; 4,易散发臭气,滋长蚊蝇,卫生条件不佳.
概述
氧化塘分类 根据塘水中微生物的优势种群及溶解氧情况 来分,可分为: 1,好氧塘 2,兼性塘 3,厌氧塘 4,曝气 塘 5,深度处理塘 根据处理水的出水方式,可分为: 1,连续出水塘 2,控制出水塘 3,贮存 塘
概述
离子交换——置换重金属,生成难溶物质 固定于矿物晶格中 藕合作用——金属离子与无机,有机胶体 —— 颗粒作用 3,化学反应与化学沉淀 重金属离子,硫化物,磷酸盐 4,微生物代谢作用
污水的土地处理系统
一,慢速渗滤系统 适用于渗水性良好,蒸发量小,气侯湿润的 地区,借微生物,植物作用净化——农田灌 —— 溉. 布水方式:表面布水,喷洒布水 污水投配率低,停留时间长
氧化塘对污水的净化作用(途径)
1,稀释作用:靠风力,水流及污染物的扩散 作用使进入塘内的污水与氧化塘中原有的水 混合,使进水得到稀释; 2,沉淀与絮凝作用:塘中部分生物分泌物可 将小颗粒絮凝成达颗粒并发生沉淀; 3,好氧微生物的代谢作用 4,厌氧微生物的代谢作用
氧化塘对污水的净化作用(途径)
5,浮游生物的作用:吞食细菌和悬浮有机颗 粒;分泌粘液促进絮凝 6 6,水生维管束植物的作用:吸收性塘
(3)构造方面的考虑 以矩形为宜,长/宽≤3~4,不宜少于两座; 进水口:园,方形塘设在中心,矩形塘设于长 度的1/3处 出口:减少短流,与进水口呈对角线方式排列 宜采用多级串联,也可并联运行 塘堤外坡4:1~5:1(横:竖),内坡2:1~3:1, 顶宽1.8~2.4m,超高≥4.5m
厌氧塘
氧化塘的前处理与流程组合
三,流程组合 1,城市污水(方案一) 深度处理塘 好氧塘 原污水→前处理→兼性塘 养鱼塘 水生植物塘 排放灌溉
氧化塘的前处理与流程组合
方案二: (以利用为目的,小水量) 养鱼塘 原污水→前处理→水生植物塘 排放灌溉 水生植物塘 以兼性塘为首塘,单级或多级串联,或并联. 后继处理可参考利用.
f受温度影响较大,一般夏季取1.4,冬季取1.2 K值一般介于0.08~0.8之间, BOD表面负荷: 0.03~0.06KgBOD5/m2d 池 深: 2.5~5.0m 停留时间: 1~10d(好氧) 7~20d(兼性)
水生生物塘与深度处理塘
1,水生植物塘 种植水葫芦,水花生,水浮莲等水生植物, 除污能力较强,接纳一级处理出水;若种植 芦苇,荷,莲等水生植物,具有较高经济, 观赏价值,接纳二级出水 2,养鱼塘 一般多级串联,二级处理后利用水生动物 去除藻类,其食物链组成为:藻类+浮游动物 +养鱼.鱼种以食用浮游动物的种为主,如鳙, 鲢,鲤,鲫
氧化塘中污染物的迁移与转化
一,碳的转化 二,氮的转化 三,磷的转化
碳的转化
1,微生物的新陈代谢作用,可将有机碳转化 为CO2,微生物得以生长; 2,水生植物(主要是藻类)可通过光合作用 吸收无机碳,自身得以增殖,呼吸作用又释 放部分无机碳; 3,机体死亡后沉入塘底,经厌氧微生物作用 分解为溶解性有机碳和无机碳;
氧化塘的前处理与流程组合
2,工业废水 一般厌氧塘为首塘,后继单元为兼性塘,好 氧塘,利用塘等. 进行氧化塘设计时,可考虑采用水生植物 作为塘与塘串联出水部位的配水措施,应多 考虑氧化塘的观赏价值,外形上可不拘于通 常的矩形,圆形等.
污水的土地处理
8.2.1 概述 8.2.2 污水土地处理系统
概述
好氧塘
(2)设置位置:可独立处理,也可作为深度 处理;设于人工生物处理系统或其它氧化塘 (厌氧塘,兼性塘)之后;若单独设置,污 水进入前应进行预处理. (3)常用设计参数 设计参数 深度(m) 停留时间(d) 数值 0.15~0.5 4~6
好氧塘
设计参数 BOD负荷(kg/m2d) BOD去除率(%) 藻类浓度(mg/l) 回流比 数值 0.004~0.012 80~95 100~200 0.2~2.0‰
一,土地处理系统的概念 在人工控制的条件下,将污水投配在土地 上,通过土壤——植物系统,进行一系列化 学,物理,物化及生化的净化过程,使污水 得到净化的一种污水处理工艺. 二,土地处理系统的组成 污水的预处理,污水的调节贮存设备 污水的输送,配布与控制系统 土地净化田,净化水的收集,利用系统
概述
三,污水土地处理的作用原理 1,物理过滤 土壤颗粒间的孔隙截留,滤除水中悬浮颗 粒的性能. 注意问题:堵塞(悬浮颗粒过多,过粗, 微生物代谢产物过多) 2,物理吸附与物化吸附 范德华引力——矿物颗粒吸附中性分子
浮渣层与覆盖物 有利:①减少臭气;② 保证厌氧;③保温,可采取人工覆盖措施, 稻麦草,塑料板
曝气氧化塘
1,概述 人工强化的氧化塘,通过人工曝气可向 塘内供氧,并使塘水搅动.根据曝气强度可 分为好氧曝气塘和兼性曝气塘.通常池深 >2m,安装表面曝气器(浮筒式),停留时间短. 其特征介于氧化塘和延时曝气法之间.
污水的土地处理系统
二,快速渗滤系统 适用于透水性极好的土壤,以补给地下水或 污水的再生回用为目的,对去除 悬浮物,有机物,磷及金属有效. 以表面布水为主,灌水与休灌循环进行, 设地下集水管或井群收集再生水.若补给地 下水,则不设集水系统,对前处理要求较高.
污水的土地处理系统
概述
氧化塘是经过设计施工的,具有围堤和防 渗层的污水处理塘,又称稳定塘,生物塘. 氧化塘构造简单,易于维护管理,污水净化 效果好,节省能源. 氧的来源——主要由藻类通过光合作用提供, 塘复氧起辅助作用. 氧化塘可作为一级,二级处理,亦可作为 三级处理.
概述
主要优点 1,可充分利用地形(旧河道,沼泽地,峡谷 地),工程简单,基建投资省; ) 2,可以实现污水资源化,使污水处理和利用 相结合:① 农灌 ②氧化塘内形成藻类, 水生植物,浮游生物,底栖动物以及鱼,虾, 水禽等多级食物链,组成复合生态系统,将 污水中有机物转化成鱼,虾,水禽,供食用. 3,污水处理能耗低,维护方便,处理成本低.
第八章 氧化塘及土地处理系统
§8-1 氧化塘(Oxidation ponds) §8-2 污水的土地处理——污水灌溉
氧化塘
8.1.1 概述 8.1.2 氧化塘中污染物的迁移与转化 8.1.3 氧化塘对污水的净化作用(途径) 8.1.4 氧化塘的影响因素 8.1.5 氧化塘处理工艺 8.1.6 氧化塘的前处理,后处理及流程组合
兼性塘
2,兼性塘的设计 实际资料说明兼性塘能够处理多种工业废水 (石油化工,有机化工,印染,煤化工,木 材化工,制浆造纸等),能有效地去除难降 解的有机物. (1)设置位置:可独立设置,亦可作为生 物处理系统的一部分或深度处理的预处理工 艺 (2)常用设计参数
兼性塘
设计参数 有效塘深度 停留时间 BOD负荷 BOD去除率 藻类浓度 回流比 参考数值(城市生活污水) 1~2.5m (0.5～1.0m保护高) 7~30天 0.0002~0.01kg/m2d 70~90% 10~100 mg/l 0.2~2.0‰
厌氧塘
2,厌氧塘的设计 (1)功能:处理高浓度有机废水(屠宰,禽 蛋加工,制浆造纸,食品加工等) (2)设置位置:作预处理塘或与其它塘串联, 一般不作为单独的处理单元,而是一种前处 理单元. (3)常用设计参数
厌氧塘
设计参数 池深 BOD负荷 停留时间 参考数值 3.0~5.0m 0.02~0.06 kgBOD5/m2d 20~50d 可长达百天以上
曝气氧化塘
① 氧源:人工曝气70~80%,表面复氧; ② 由于强烈紊动,藻类生长受到抑制, 甚至停止; ③ ④ 生长有少量生物污泥,不设回流; 流态近于完全混合型.
曝气氧化塘
2,曝气氧化塘的设计 可采用有关活性污泥法的计算理论,下列两 点成立 ①污水完全混合 一级 ②有机物降解反应为