氧化塘和土地处理系统2013

7 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。
好氧塘
厌氧塘
好氧塘
曝气塘
沉淀池
厌氧塘
兼性塘
好氧塘
曝气塘
兼性塘
8 稳定塘的研究与进展 ❖ 稳定塘的除藻技术
(1) 最后一塘放养水生植物，覆盖水面，阻碍藻类光合作用。 (2)气浮除藻。
9 稳定塘出现的问题
我国的稳定塘工艺应用刚刚起步，问题也比较多，主要集中于 以下几点：
(1)污泥淤积严重，减少塘容积。 (2)稳定塘发臭，影响环境卫生。 (3)没有采取有效的防渗防漏措施，地下水严重污染。 (4)缺乏统一、有效的设计标准，有些严重超负荷，有些却常 年处于低负荷运行，很不经济。
湖北省鄂州鸭儿湖氧化塘成公害
稳定塘数（个） 45 631
1968 2500
1976 5500
1980 7000
现在 20000
全球有超过40个国家和地区使用稳定塘来处理污水。
我国稳定塘的发展也很快，目前已经超过40座。如：黑龙江省齐齐哈尔污 水库，上海金山石化总厂稳定塘，新疆克拉玛依市稳定塘，湖北鄂城鸭儿 湖，江苏镇江市征润州稳定塘，云南澄江县抚仙湖，北京官厅水库黑土洼等 等。
深度处理塘的计算采用负荷率进行，根据去除对象的不 同而采用不同的负荷率及其它各项设计参数。 (1)以去除BOD值为主要目的的深度处理塘。
(2)养鱼的深度处理塘。 BOD负荷率可取值20～35kg/104m2·d)，水力停留时间应不小 于15d。
(3)以去除氨氮为目的的深度处理塘；BOD表面负荷率不 高于20kg/104m2·d)。水力停留时间不少于12d，氨氮的 去除率可达65％～70％。
❖ 水力学特性的Hale Waihona Puke 究采用串联系统，避免短路。
❖ 新工艺的研究
(1)高效、曝气稳定塘、增加填料的强化稳定塘（如云南澄江抚仙湖）。 (2)塘前增加水解池，将大分子有机物水解为小分子，有利于出水水质提高。
❖ 稳定塘过冬问题
(1)美国：取冬季最低有机负荷设计稳定塘，全年低负荷运行。 (2)齐齐哈尔：“冬蓄夏灌”，冬天作为污水库使用。 这两种办法都要加大塘容积和面积。
第10章
氧化塘和污水的土地 处理系统
10.1 稳定塘
稳定塘（Stabilization）：又名氧化塘（Oxidation Pond），生 物塘，利用天然净化能力处理污水的生物处理设施，其净化过 程与自然水体自净过程相似。
应用：在欧美和部分发展中国家推广很快。如下表，为美国的稳定塘发展 情况
年份
1945 1957
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 料等。
(5) 稳定塘的运行方式，由单塘运转向多塘串联运行，并以兼性塘为主， 如：厌氧塘——兼性塘——好氧塘或兼性塘——好氧塘等串联方式。
法国南部MeZe镇的氧化塘污水处理系统
齐齐哈尔市 南郊污水处理厂氧化塘
氧化塘的面积有880公顷 已经具有生态效应 野鸭成群
厌氧塘宜设于塘系统之首，厌氧塘宜并联设置。
4 曝气稳定塘
曝气稳定塘：塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘
曝气稳定塘一般可分为：完全混合式曝气塘，部分混合式 曝气塘。 由于出水悬浮物浓度较高，一般后续需设立沉淀池或设兼 性塘。
停留时间：好氧1～10天，兼性7 ～20天 塘深：2.5～5m， 塘数：一般不少于3座，一般串连布置。
主要尺寸： 长宽比：(2～2.5):1，呈长方形。 深度：有效深度（水深+泥深）3～5m，储泥深度不应小于0.5m，
保护高度0.6～1.0m。 单塘面积：≤0.8×104m2，塘底略具坡度，堤内坡1：l～1：3。 厌氧塘进出口，厌氧塘进口一般按设在高于塘底0.6～1.0m处，
该进水与塘底污泥相混合。塘底宽度小于9m时，可以设一个进口， 宽塘应采用多个进口。进水管径200～300mm。出水口为淹没式，深 入水下0.6m，不得小于冰层厚度或浮渣层厚度。
有机负荷法：
好氧塘有效面积： 有机物面积去除负荷
好氧塘设计计算
A QS a NA
BOD5面积负荷（kg/m2﹒d）
Nr

Q(Sa Se ) A
好氧塘主要尺寸经验值：
1）多采用矩形，表面长宽比为2:1 ～ 3:1，一般一塘深1/2处面积作为计算 塘面积。唐高0.6～1.0m，至少0.5米的超高。单塘面积不宜超过4ha(104m2) 2）塘堤的内坡坡度为1:2～1:3 （垂直：水平），外坡坡度为 1:4～1:5（垂 直：水平），堤顶宽度取1.8～2.4m。
塘数：一般为多塘，串联塘系统，最少3个塘。单塘面积要小于4ha，其中第一塘 面积约占兼性塘总面积的30％～60％， 塘长宽比：一般2：1～3：1，避免死角，四角应为弧形。 唐深：1.2～2.5m，保护高度：0.5～1.0m，污泥层厚度取0.3m，冰盖厚度0.2 ～ 0.6m，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）。
❖ (3)在冰封期，冰层下的水温仍可保持2～5℃，在耐低温的 某些微生物的作用下，有机污染物仍可降解，当塘的有效水 深在2.5m以上时，冰层全部融化后测定，BOD去除率可达50 ％左右。
❖
6 控制出水塘
❖
(4)从冰融到塘的净化功能完全恢复之间的期间，仍不
得排放处理水，稳定塘应能容纳这个期间的污水。
1976年，国家投资653万元修建了6000多亩的鸭儿湖氧化塘三级处理场，主要 处理鸭儿湖附近的葛店化工厂、武汉化工二厂、建汉化工厂的工业废水 。 到1997年，随着武汉化工二厂的全面停产，这个用于废水处理的氧化塘彻底 闲置了。 昔日亚洲最大的氧化塘，如今成了当地村民的大鱼塘。 鱼身发黑，吃起来有种怪味道，有点像农药的味道， 当地肝炎和癌症的发病率比别的地方要高， 黄陂岭村这几年死于癌症的已有20多人。
(4)以除磷为目的的深度处理塘；BOD表面负荷率在 13kg/104m2·d。水力停留时间不少于12d，磷酸盐的去除 率可达60％。
6 控制出水塘
❖ (1)控制出水塘在低温季节按贮存塘考虑，不排放处理水， 这个期间的具体时间和长短根据当地的具体条件确定。
❖ (2)为了保证冬贮容量，在冰封前或处理水质达不到排放标 准前，必须将塘水排空或排放到塘内某一特定水深。为此， 应提前作好准备，即在处理水达标的期间加大排放量。
180～150
3 厌氧稳定塘
与厌氧生物处理过程相同，厌氧降解 分为水解、产酸、产气三个阶段。 影响厌氧塘处理效率的因素有： 气温、水温、进水水质、浮渣、营养 比、污泥成分等。
一般厌氧塘都作为预处理的手段，形成厌氧——好氧塘系统，较好的应 用于处理水量小、浓度高的有机废水。
缺点：无法回收甲烷气体、容易产生臭味、环境效果差。
处理城市污水兼性塘BOD面积负荷与水力停留时间
冬季月平均气温 （℃）
15以上
BOD5表面负荷率 （g/（m2·d）） 70～100
水力停留时间（d） ＞7
10～15
50～70
20～7
0 ～10
30～50
40～20
-10 ～0
20～30
120～40
-20～10
10～20
150～120
-20以下
＜10
3）好氧塘座数一般不少于3座，规模很小时不少于2座。
好氧塘典型设计参数
参数
高负荷好氧塘
BOD5表面负荷率 （kg/（m2·d）） 水力停留时间（d）
0.004～0.016 4～6
水深（m）
0.3～0.45
BOD5去除率（%） 藻类浓度（mg/L）
80～90 100～260
回流比
类
型
普通好氧塘
深度处理好氧塘
❖
(5)在冬贮期间，在近水区应有一定范围的活水区，使
流入污水能够漫流在结冰区的冰层上。
❖
(6)在夏季，控制出水塘可按一般稳定塘的设计类型进
行，用于处理城市污水的控制出水塘，在夏季运行期间均可
达到排放要求。
(1)设计应考虑的因素 1)塘深应大于该地区冰冻深度1m，在冰层下应保证有1.0m 深的水层 2)多塘系统的控制出水塘，各塘应逐级降低塘底标高，以 利排放塘水。 3)在塘底应考虑高为0.3～0.6m的贮泥层。 4)进出水应设在污泥层之上，冰冻层之下。
污水土地处理技术包括五类：慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、地下渗滤、 湿地。 净化机理：十分复杂，主要包括物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化 学吸附、化学反应、化学沉淀、微生物降解、植物吸收利用等等。是一个 综合净化的过程。
1 慢速渗滤系统
特点： 1）不产生径流排放。 2）土层厚应大于0.6m，地 下水位大于1.2m，土壤渗 透系数应大于1.5cm/h 3）根据土壤、气候和污水 特点选择适宜植物，获得的 生物量大，以经济作物为主。
厌氧塘设计参数
a. BOD面积负荷： 我国给水排水设计手册对厌氧塘处理城市污水的建议负荷率值
为:200～600kgBOD/104m2·d b．BOD容积负荷
表6—4所列举的是美国7个州处理城市污水厌氧塘的设计BOD容 积负荷率与水力停留时间二项参数。塘深介于3～4.5m。 c．VSS容积负荷率
d．停留时间：城市污水30～50d（国外长达160d）
人
蕉
(水芹菜+浮萍+睡莲)
潜流型湿地(香蒲)
梯级表流型人工湿地
梯级表流型人工湿地 （水芹菜和茨菰）
湖 滨 天 然 湿 地
潜流型湿地(香蒲＋芦苇)
)
湿地工程净化后的水样 和净化前的水样对比
主要依靠生物氧化、沉淀和过 滤，把生活污水和农业生产污 水变为清水后再流入湖泊。该 工程占地近30亩，2003年10月 建成运行，每天可净化污水4 万多吨，
一般处理1m3污水所需功率大于常规活性污泥法曝气池。
曝气稳定塘：塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘
曝气稳定塘一般可 分为：完全混合时 曝气塘，部分混合 式曝气塘。由于出 水悬浮物浓度较高， 一般后续需设立沉 淀池或设兼性塘。
5 深度处理塘
(1)深度处理塘的进水水质，除BOD、SS以外，其它 各项指标应达到渔业水域水质标准的要求。
(2)放养的鱼种应以动物性浮游生物为食的鱼类为主， 如花鲢、白鲢，并配以鳙、鲤、罗非鱼等。
(3)放养方式 先饲养鱼种，待鱼体长达10～15cm， 后再转移到水质良好的塘内饲养成商品鱼，商品鱼上市 前都要在清洁水域中饲养一段时间，以利释放残毒（对 商品鱼作残毒分析）。
(4)放养鱼的深度处理塘，出水的藻类含量可降至 1000个／mL左右。
10.2 废水土地处理系统
污水的土地处理：是在人工调控下，利用土壤——微生物——植物组
成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。 在污染物得以净化的同时，水中的营养物质和水分也得以循环利用。 因此，土地处理系统使污水资源化、无害化和稳定化的处理系统。 污水的土地处理，是在污水农田灌溉的基础之上发展起来的。
由于氧化塘主要是处理农药废水，大量的有毒物质吸附在淤泥上。 氧化塘闲置后不维护保养，污染累积。现已发现淤泥里含有汞、 多环芳烃、多氯联苯等多种有害物质，有的毒性物质超标万倍以上。
云南澄江县抚仙湖马料河湿地工程
生物滤床
抚仙湖马料河湿地工程工艺流程
(
潜流型湿地(散竹＋芦苇)
沉
砂
池
潜流型湿地(芦苇)
美 氧化塘1 氧化塘2 氧化塘3
0.002～0.004
0.0005
2～6 ～0.5 80～95 100～200 0.2～2.0
5～20 0.5～1.0
60～80 5～10
2 兼性稳定塘
兼性塘设计基本参数：（一般采用 负荷法计算） 停留时间：7～180天，低纬度气候 暖，取低值，高纬度取高值。 BOD5负荷：0.0002～ 0.010kgBOD5/m2 ·d，北方取低值， 南方取高值。
氧化塘进水口水体黑臭
氧化塘2号塘水体已变黄
氧化塘出水口水体已由黑臭变为绿色
氧化塘3号塘水体变绿，已形成生物系统
1 好氧稳定塘
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