浅谈氧化塘在小城镇污水处理中的运用

浅谈氧化塘在小城镇污水处理中的运用

摘要：目前我国每年有大量的小城镇污水直接排入地表水体，不仅大量的水分被浪费，而且加剧了水环境的污染。根据我国大部分小城镇的的自然环境和经济实力，选择氧化塘污水处理工艺具有较强的优势，能使排入地表水体的污水得到净化，然后将处理后的污水利用起来，既节省了大量水资源，又减轻了对水环境的污染，对缓解个别地区用水紧张意义重大。

关键词：小城镇污水；污水处理；氧化塘

根据《2007年村镇建设统计公报》，2007年末,全国共有建制镇19249个、乡15120个。村镇户籍总人口9.3亿人。随着我国城镇化水平的不断提高，小城镇的水环境也受到了前所未有的严峻挑战。据统计，我国90％以上小城镇的水体环境均受到不同程度的污染，78％的城镇河段不宜作饮用水源，50％的城镇地下水受到污染，工业较发达的城镇附近的水域污染则更加突出【1】。因此，探索适合小城镇污水处理工艺势在必行。

1 小城镇污水处理

1.1小城镇污水处理现状

2009年清华大学环境科学与工程系党委书记杜鹏飞说：保守估计中国城市污水总量现在是400亿吨/年，我国有更广大的农村地区，有将近三万四千个乡镇，集中居住的区域废水的产生量、排放量不容忽视。统计数据显示乡镇人均用水量中，镇能达到人均90升左右，乡大概是75升，这指的是乡镇集中用水区就是建城区，这部分人口大概将近有4亿人，这样乡镇污水总量也相当可观。

有人估计，2010年我国城市生活污水排放总量约为1050亿m3，其中村镇污水排放量可达270亿m3。然而，国家发改委的调查资料显示，小城镇废水处理率仅为27%，非城关镇的小城镇废水处理率标准大大低于城市和城

关镇的水平，如果按照国际通用标准，其废水处理率接近于零【2】。

1.2 小城镇污水特点【3·4】

小城镇排放的污水其中50％以上是生活污水，工业废水以农产品加工的废水为主，水中基本上不含重金属和有毒有害物质，但污水中悬浮物浓度、氮和磷的含量较高。大部分小城镇的污水性质相差不大, 一般BOD

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为100～150 mg/L,COD为250～300mg/L , SS为200mg/L 左右。

1.3 小城镇污水处理面临的问题

人口少，用水量标准较低，污水处理规模小；污水水量、水质变化大；经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的适用技术少；维护管理技术人员及运行管理经验缺乏等。

1.4 小城镇污水处理工艺的选择

针对我国小城镇污水产生特点及社会经济发展特性，污水处理工艺的选择必须按照经济、高效、简便、易行的原则进行选择【5·6】。

2 氧化塘简介

2.1氧化塘原理

氧化塘是利用库塘等水生系统对污水的净化作用，其基本原理是生物降解。当废水进入塘后，可沉淀固体沉积至塘底，其中有机物进行厌氧分解，产生的沼气逸出水面，二氧化碳、氨等溶解于水中。溶解或悬浮于水中的有机物经微生物的作用进行有氧分解，同时释放的氨和二氧化碳溶解于水中，供水中藻类营养和繁殖。藻类进行光合作用放出的氧气供微生物分解有机物【7】。（如图1）

图1 氧化塘原理示意图

2.2氧化塘工艺优点

（1）能充分利用地形，结构简单，建设费用低；

采用氧化塘污水处理系统，可以利用荒废的河道、沼泽地、峡谷、废弃的水库等地段建设，结构简单，大都以土石结构为主，在建设土地具有施工周期短，易于施工和基建费低等优点。污水处理与利用生态工程的基建投资约为相同规模常规污水处理厂的1/3-1/2。

（2）可实现污水资源化和污水回收和再利用，实现水循环；

稳定塘处理后的污水，可用于农业灌溉，也可在处理后的污水中进行水生植物和水产的养殖。将污水中的有机物转化为水生作物、鱼、水禽等物质，提供给人们使用或其他用途。

（3）处理能耗低，维护方便，成本低；

风能是稳定塘的重要辅助能源之一，经过适当的设计，可在稳定塘中实现风能的自然曝气充氧，从而达到节省电能降低处理能耗的目的。此外，在稳定塘中无需复杂的机械设备和装置，这使稳定塘的运行更能稳定并保持良好的处理效果，而且其运行费用仅为常规污水处理厂的1/5-1/3。

（4）美化环境，形成生态景观；

将净化后的污水引入人工湖中，用作景观和游览的水源。由此形成的处理与利用生态系统不仅将成为有效的污水处理设施，而且将成为现代化生态农业基地和游览的胜地。例如复氧型生物浮岛（如图2）。

图2 复氧型生物浮岛

（5）污泥产量少；

稳定塘污水处理技术的另一个优点就是产生污泥量小，仅为活性污泥法所产生污泥量的1/10，前端处理系统中产生的污泥可以送至附近的农田，作为有机肥加以使用和消耗。也可使用碱性塘的塘系统通过其底部的污泥发酵坑使污泥发生酸化、水解和甲烷发酵，从而使有机固体颗粒转化为液体或气体，可以实现污泥的零排放。

（6）能承受污水水量大范围波动，其适应能力和抗冲击能力强。

稳定塘不仅能够有效的处理高浓度有机物水，也可以处理低浓度污水。

2.3氧化塘处理工艺

氧化塘处理污水的工艺流程是：污水在进入氧化塘前经格栅入沉淀池，再自流或经泵站提升进入厌氧塘（设置二厌氧塘并联），依次进入兼性塘、好氧塘和生态塘（设置导流坝）经生化处理后农业利用或渔业养殖。即污水明渠格栅沉淀池

泵站厌氧塘兼性塘好氧

塘出水利用（农业灌溉或渔业养殖等）【8】。（如图2）

图2 氧化塘处理工艺流程示意图

2.4氧化塘处理效果

氧化塘在冬夏两季运行状态不同，冬季为完全厌氧状态，污水不排放，储存、停留时间长，故对进水水质的要求不同。氧化塘主要控制BOD

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、COD、SS三项指标。一般情况下，冬季：BOD5 为500mg/L ，COD为700 mg/L ，SS为300 mg/L ，水温在8.0摄氏度以上；夏季：BOD5 为250mg/L ，COD为380 mg/L ，SS为300 mg/L ，水温在20摄氏度。以上污水经各氧化塘处理后，总去除率可达到：BOD5 为90%，COD为85%，SS为95%。

3 氧化塘在国内外的应用

第一个有记录的塘系统是美国于1901年在得克萨斯州修建的。目前，全世界已经有50多个国家在使用稳定塘系统，其中法国有稳定塘1500余座，西德2000余座，美国已有稳定塘20000余座。在发展中国家，稳定塘的应用也比较广泛。例如，马来西亚工业废水总量的40%都是利用稳定塘进行处

理的。

在国内氧化塘技术也已经有比较成熟范例，如鸭儿湖氧化塘、齐齐哈尔氧化塘、绥化市氧化塘。以绥化市氧化塘为例，根据污水总泵站和氧化塘的水质分析，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。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。

4 处理后污水的利用

处理后的污水可促进农业和渔业的发展氧化塘本身是水中生态系统，对污水的净化是通过塘内分层、多环节的生态作用完成的；同时氧化塘大多数处于农村，又是农业生态系统的组成单元，污水经过氧化塘处理净化后，其水质可达到或接近《农田灌溉水质标准》，可就地引入农田进行灌溉，从而成为比较稳定的农用水资源。

氧化塘还可用来养鱼, 利用氧化塘养鱼, 最好采用多级氧化塘的形式。如将氧化塘分为四级, 在前二级培养藻类, 第三级着重培养动物性浮游生物, 第四级则是养鱼。但在设计时, 要考虑污水在养鱼塘内的停留时间不得少于20到30个小时。另外,各级塘的深度可根据需要而定, 培育藻类的塘可以浅一些, 放养鱼塘要深一些。养鱼塘的水深一般采用2—2.5 米左右为宜【9】。污水养鱼，不是用有毒有害的原生污水直接去养鱼，而是经过氧化塘处理后的污水，而且对污染源要严加控制，特别是对重金属和某些难以降解的物质。

5 小结

小城镇可以根据自己的经济发展水平、环境条件和财力, 本着经济、高效、简便、易行的原则, 选择氧化塘污水处理工艺, 解决小城镇污水处理设施严重滞后于经济发展要求及污水超标排放污染环境的问题。氧化塘工艺处理小城镇污水是一种投资少、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好的污水处理工艺, 尤其在我国西部小县城可以广泛推广应用。