《水污染控制工程：第十四章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《水污染控制工程：第十四章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理（60頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第十四十四章章 穩(wěn)定塘和污水的土地處穩(wěn)定塘和污水的土地處理理第一節(jié)第一節(jié) 廢水的穩(wěn)定塘處理工藝廢水的穩(wěn)定塘處理工藝第二節(jié)第二節(jié) 廢水的土地處理工藝廢水的土地處理工藝第一節(jié)第一節(jié) 廢水的穩(wěn)定塘處理工藝廢水的穩(wěn)定塘處理工藝一、概述一、概述l穩(wěn)定塘穩(wěn)定塘Stabilization Ponds；舊稱氧化塘舊稱氧化塘Oxidation Ponds；l始于始于20世紀(jì)初；世紀(jì)初；到到20世紀(jì)世紀(jì)5060年代時，發(fā)展較快；年代時，發(fā)展較快；目前，在美、加、澳等有一定發(fā)展；目前，在美、加、澳等有一定發(fā)展；l我國有政策規(guī)定：我國有政策規(guī)定：“城市廢水處理，應(yīng)推行廢水處理廠與氧城市廢水處理，應(yīng)推行廢水處理廠與氧

2、化塘、土地處理系統(tǒng)相結(jié)合的政策化塘、土地處理系統(tǒng)相結(jié)合的政策”；l1985年年，38座座；1988年年，80多多座座；1990年年，113座座，處處理理水量水量190萬萬m3/d；l多用于處理中、小城鎮(zhèn)的生活廢水。多用于處理中、小城鎮(zhèn)的生活廢水。l穩(wěn)定塘內(nèi)的生物學(xué)過程穩(wěn)定塘內(nèi)的生物學(xué)過程 菌藻共生系統(tǒng)菌藻共生系統(tǒng),藻類提供氧氣，細菌對有機物進行分解；藻類提供氧氣，細菌對有機物進行分解；l穩(wěn)定塘的分類：穩(wěn)定塘的分類：穩(wěn)定塘的分類：穩(wěn)定塘的分類：l好氧塘；好氧塘；好氧塘；好氧塘；l兼性塘；兼性塘；兼性塘；兼性塘；l厭氧塘；厭氧塘；厭氧塘；厭氧塘；l曝氣塘；曝氣塘；曝氣塘；曝氣塘；l深度處理塘；深度

3、處理塘；深度處理塘；深度處理塘；l綜合生物塘；等。綜合生物塘；等。綜合生物塘；等。綜合生物塘；等。穩(wěn)定塘優(yōu)缺點A.優(yōu)點優(yōu)點：在條件合適時，基建投資少；在條件合適時，基建投資少；運行管理簡單，耗能少，運行費用低運行管理簡單，耗能少，運行費用低(活性污泥法活性污泥法1/31/5)；可可進進行行綜綜合合利利用用，形形成成復(fù)復(fù)合合生生態(tài)態(tài)系系統(tǒng)統(tǒng)，可可產(chǎn)產(chǎn)生生明明顯顯的的經(jīng)經(jīng)濟濟、環(huán)境和社會效益。環(huán)境和社會效益。B.B.缺點缺點缺點缺點：占地面積過多；占地面積過多；占地面積過多；占地面積過多；受氣候影響較大，如過冬，春、秋季翻塘等；受氣候影響較大，如過冬，春、秋季翻塘等；受氣候影響較大，如過冬，春、秋

4、季翻塘等；受氣候影響較大，如過冬，春、秋季翻塘等；可能形成二次污染可能形成二次污染可能形成二次污染可能形成二次污染(如污染地下水、產(chǎn)生臭氣等如污染地下水、產(chǎn)生臭氣等如污染地下水、產(chǎn)生臭氣等如污染地下水、產(chǎn)生臭氣等)。C.C.適用條件適用條件適用條件適用條件：土地；土地；土地；土地；氣候：氣溫、日照條件、風(fēng)力等氣候：氣溫、日照條件、風(fēng)力等氣候：氣溫、日照條件、風(fēng)力等氣候：氣溫、日照條件、風(fēng)力等二、好氧塘二、好氧塘定義：全塘皆為好氧區(qū)；塘深較淺，陽光可以達到塘底。分類：普通好氧塘高負荷好氧塘深度處理好氧塘好氧塘工作原理示意圖好氧塘工作原理示意圖 A.高負荷好氧塘高負荷好氧塘：l有機負荷較高，有機負

5、荷較高，HRT較短；較短；l出水中藻類含量高；出水中藻類含量高；l運運行行技技術(shù)術(shù)較較復(fù)復(fù)雜雜，只只適適用用于于氣氣候候溫溫暖暖且且陽陽光光充充足足的的地區(qū)；地區(qū)；l處理廢水的同時又產(chǎn)生藻類。處理廢水的同時又產(chǎn)生藻類。二、好氧二、好氧塘塘B.普通好氧塘普通好氧塘：l有機負荷較高，有機負荷較高，HRTHRT長；長；l處理廢水（二級處理）為主要目的。處理廢水（二級處理）為主要目的。C C.深度處理好氧塘深度處理好氧塘深度處理好氧塘深度處理好氧塘：l 有機負荷低，有機負荷低，HRTHRT也短；也短；l 主要串聯(lián)在二級處理系統(tǒng)之后，進行深度處理。主要串聯(lián)在二級處理系統(tǒng)之后，進行深度處理。二、好氧二、好

6、氧塘塘二、好氧二、好氧塘塘3、應(yīng)用：、應(yīng)用：好好氧氧塘塘多多應(yīng)應(yīng)用用于于串串聯(lián)聯(lián)在在其其它它穩(wěn)穩(wěn)定定塘塘后后做做進進一一步步處處理理，一一般不用于單獨處理。般不用于單獨處理。二、好氧塘二、好氧塘主要尺寸：主要尺寸：(1)長寬比：多采用矩形塘，長寬比：多采用矩形塘，L:W=3:1 4:1(2)塘深（有效水深）：塘深（有效水深）：高負荷好氧塘：高負荷好氧塘：0.30.45m；普通好氧塘：普通好氧塘：0.51.5m；深度處理好氧塘：深度處理好氧塘：0.51.5m；超高：超高：0.61.0m(3)堤堤坡坡：塘塘內(nèi)內(nèi)坡坡坡坡度度1:2 1:3（垂垂直直：水水平平）；塘塘外外坡坡坡坡度度1:2 1:5(4

7、)單塘面積：單塘面積：單單塘塘面面積積介介于于0.84.0104m2；好好氧氧塘塘不不少少于于3座座(至至少少2座座)好氧塘的典型設(shè)計參數(shù)好氧塘的典型設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)高負荷好氧塘高負荷好氧塘普通好氧塘普通好氧塘深度處理好氧深度處理好氧塘塘BOD表面負荷表面負荷(kg/104m2.d)8016040120151015010-100-20-10-2070100507030502030102010不小于7207402012040150120180150四、厭氧塘四、厭氧塘1、定義：、定義：有機負荷高，整個塘無好氧區(qū)；有機負荷高，整個塘無好氧區(qū)；常置于塘系統(tǒng)的首端，以承擔(dān)較高的常置于塘系統(tǒng)的首

8、端，以承擔(dān)較高的BOD負荷。負荷。2、預(yù)預(yù)處處理理要要求求：應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)置置格格柵柵(20mm)；應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)置置沉沉砂砂池池；如如必要，應(yīng)設(shè)置除油池。必要，應(yīng)設(shè)置除油池。3、進水水質(zhì)要求：、進水水質(zhì)要求：進水水質(zhì)與傳統(tǒng)二級處理的要求相同；進水水質(zhì)與傳統(tǒng)二級處理的要求相同；進水硫酸鹽濃度不宜大于進水硫酸鹽濃度不宜大于500mg/L；進水進水BOD5:N:P=100:2.5:14、厭氧塘的構(gòu)造及主要尺寸(1)長寬比：一般為矩形，長寬比為22.5:1(2)深度：有效水深：2.04.5m(2.55.0m)；儲泥厚度：0.5m；超高：0.61.0m(3)堤坡：堤內(nèi)坡度1.5:11:3；堤外坡度：1:21:4(

9、4)進出水口：厭氧塘進口設(shè)在底部，高出塘底0.61.0m；出水管應(yīng)在水面下，淹沒深度不小于0.6m；應(yīng)在浮渣層或冰凍層以下；進口和出口均不得少于兩個。(5)塘數(shù)及單塘面積：至少應(yīng)有兩座，可并聯(lián)；單塘面積0.84104m2。厭氧塘示意圖厭氧塘示意圖5 5、厭氧塘的設(shè)計方法、厭氧塘的設(shè)計方法 l 多采用有機負荷法 l BOD5表面負荷，單位：(BOD5/104m2d)我國厭氧塘的最大容許負荷：北方:300kgBOD5/(104m2d)；南方:800kgBOD5/(104m2d)五、曝氣塘五、曝氣塘1、定義：l曝氣塘采用人工曝氣供氧，表面葉輪或鼓風(fēng)曝氣：l完全混合曝氣塘；l部分混合曝氣塘。2 2、曝

10、氣塘的、曝氣塘的基本要求(1)完全混合曝氣塘的出水經(jīng)沉淀后污泥可回流；完全混合曝氣塘的出水經(jīng)沉淀后污泥可回流；(2)沉淀是曝氣塘的必要組成部分；沉淀是曝氣塘的必要組成部分；(3)BOD5表面負荷為表面負荷為130kgBOD5/(104m3d)；(4)HRT為為310d；(5)有效水深為有效水深為26m；(6)一般不少于一般不少于3座，通常按串聯(lián)方式運行；座，通常按串聯(lián)方式運行；(7)多采用表面曝氣機曝氣，北方則多采用鼓風(fēng)曝氣。多采用表面曝氣機曝氣，北方則多采用鼓風(fēng)曝氣。六、穩(wěn)定塘的常用工藝流程1、處理城市廢水的傳統(tǒng)工藝流程好氧塘好氧塘進水進水出水出水單塘系統(tǒng)單塘系統(tǒng)六、穩(wěn)定塘的常用工藝流程兼性

11、塘兼性塘進水進水出水出水雙塘系統(tǒng)雙塘系統(tǒng)好氧塘好氧塘1、處理城市廢水的傳統(tǒng)工藝流程六、穩(wěn)定塘的常用工藝流程2、有厭氧塘的工藝流程兼性塘兼性塘進水進水出水出水三塘系統(tǒng)三塘系統(tǒng)好氧塘好氧塘厭氧塘厭氧塘六、穩(wěn)定塘的常用工藝流程3、有曝氣塘工藝流程曝氣塘曝氣塘進水進水出水出水沉淀池沉淀池六、穩(wěn)定塘的常用工藝流程曝氣塘曝氣塘進水進水出水出水曝氣塘與兼性塘的組合系統(tǒng)曝氣塘與兼性塘的組合系統(tǒng)兼性塘兼性塘3、有曝氣塘工藝流程兼性塘兼性塘六、穩(wěn)定塘的常用工藝流程4、多塘串聯(lián)工藝兼性塘兼性塘進水進水出水出水多塘系統(tǒng)多塘系統(tǒng)好氧塘好氧塘厭氧塘厭氧塘消毒消毒沉砂池沉砂池六、穩(wěn)定塘的常用工藝流程兼性塘兼性塘進水進水出水

12、出水多塘系統(tǒng)多塘系統(tǒng)好氧塘好氧塘消毒消毒沉砂池沉砂池4、多塘串聯(lián)工藝第二節(jié)第二節(jié) 廢水的土地處理工藝廢水的土地處理工藝一、概述一、概述1、定義：、定義：在在人人工工調(diào)調(diào)控控和和系系統(tǒng)統(tǒng)自自我我調(diào)調(diào)控控的的條條件件下下，利利用用土土壤壤微微生生物物植植物物組組成成的的生生態(tài)態(tài)系系統(tǒng)統(tǒng)對對廢廢水水中中的的污污染染物物進進行行一一系系列列物物理理的的、化化學(xué)學(xué)的的和和生生物物的的凈凈化化過過程程，使使廢廢水水得得到到凈凈化化；并并通通過過系系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)內(nèi)營營養(yǎng)養(yǎng)物物質(zhì)質(zhì)和和水水分分的的循循環(huán)環(huán)利利用用，使使綠綠色色植植物物生生長長繁繁殖殖，從從而而實實現(xiàn)現(xiàn)廢廢水水的的資資源源化化、無無害害化化和和穩(wěn)穩(wěn)定

13、定化化，這這樣樣的的一一個個生生態(tài)態(tài)系統(tǒng)工程，稱為廢水土地處理系統(tǒng)。系統(tǒng)工程，稱為廢水土地處理系統(tǒng)。2 2、歷史和現(xiàn)狀、歷史和現(xiàn)狀 l歷史悠久；l發(fā)展迅速：1987年美國有4000多座土地處理系統(tǒng)；原蘇聯(lián)3.6%的城市廢水處理系統(tǒng)是土地處理系統(tǒng)；澳大利亞5%的城市廢水處理系統(tǒng)是土地處理系統(tǒng)。3、廢水灌溉與土地處理的對比、廢水灌溉與土地處理的對比廢水土地處理系統(tǒng)廢水土地處理系統(tǒng)(Land Treatment of Wastewater)廢水灌溉農(nóng)田廢水灌溉農(nóng)田(Wastewater Irrigation)1、以控制水污染、凈化污水為目標(biāo)；、以控制水污染、凈化污水為目標(biāo)；2、有處理構(gòu)筑物，利用土壤

14、、有處理構(gòu)筑物，利用土壤植植物系統(tǒng)凈化廢水，是物系統(tǒng)凈化廢水，是生態(tài)工程生態(tài)工程；3、對進水水量、水質(zhì)有要求，需要、對進水水量、水質(zhì)有要求，需要預(yù)處理；預(yù)處理；4、通過試驗確定運行參數(shù)，采用適、通過試驗確定運行參數(shù)，采用適宜負荷與運行條件；宜負荷與運行條件；5、通過管理與維護保證處理效果；、通過管理與維護保證處理效果；6、全年運行；、全年運行；7、有出水收集系統(tǒng)，能對出水進行、有出水收集系統(tǒng)，能對出水進行有控的排放與利用；有控的排放與利用；8、對周圍環(huán)境設(shè)有監(jiān)測系統(tǒng)、對周圍環(huán)境設(shè)有監(jiān)測系統(tǒng)1、以作物對水肥資源的利用為目標(biāo)；、以作物對水肥資源的利用為目標(biāo)；2、以灌水定額、灌溉制度及廢水農(nóng)、以灌水

15、定額、灌溉制度及廢水農(nóng)田排放標(biāo)準(zhǔn)來控制灌溉水的水量與田排放標(biāo)準(zhǔn)來控制灌溉水的水量與水質(zhì)；水質(zhì)；3、無專門設(shè)計運行的參數(shù)；、無專門設(shè)計運行的參數(shù)；4、不能終年運行；、不能終年運行；5、出水不加收集，不能進行有效的、出水不加收集，不能進行有效的排放與利用；排放與利用；6、無專門的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、無專門的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類1、系統(tǒng)的組成：、系統(tǒng)的組成：l廢水的預(yù)處理設(shè)施；l廢水的調(diào)節(jié)與貯存設(shè)施；l廢水的輸送、布水及控制系統(tǒng)；l凈化出水的收集與利用系統(tǒng)2、凈化機理：、凈化機理：1)物物理理過過濾濾：土壤顆粒間的孔隙能截留，濾除廢水中的懸浮顆粒

16、；2)物理吸附物理吸附和物理沉積物理沉積：土壤中粘土礦物具有吸附功能；廢水中的部分重金屬離子可能會由于被吸附、被置換而沉積于土壤中。二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類3)物理化學(xué)吸附：物理化學(xué)吸附：l金屬離子與土壤中無機或有機膠體反應(yīng)形成螯合物；l有機物與無機物反應(yīng)生成復(fù)合物；l重金屬離子由于陽離子交換而被置換吸附；l生成非溶性化合物。二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類4)化學(xué)反應(yīng)與沉淀：化學(xué)反應(yīng)與沉淀：如廢水中的磷與土壤中的鈣、鋁、鐵等離子形成難溶的磷酸鹽而被去除5)微生物的代謝與分解：微生物的代謝與分解：l異養(yǎng)型微生物；l

17、厭氧微生物；l硝化菌、反硝化菌等二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類3、基本工藝類型、基本工藝類型 l l 慢速滲濾；慢速滲濾；l l 快速滲濾快速滲濾；l l 地表漫流地表漫流；l l 濕地系統(tǒng)濕地系統(tǒng)；l l 地下滲濾系統(tǒng)地下滲濾系統(tǒng)二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類二、系統(tǒng)的組成、作用機理與工藝分類三、慢速滲濾系統(tǒng)三、慢速滲濾系統(tǒng)1、概述：l該系統(tǒng)適用于滲滲水水性性能能良良好好的壤土、砂質(zhì)壤土以及蒸發(fā)量小、氣候濕潤的地區(qū)；l廢水經(jīng)面灌或噴灌后垂直向下緩慢滲濾，其上可適當(dāng)種植農(nóng)作物；l該系統(tǒng)可充分利用廢水中的水分及營養(yǎng)成分，并藉土壤微生物農(nóng)作物復(fù)合系統(tǒng)對污水

18、進行凈化，部分污水被蒸發(fā)和滲濾；l使用壽命長。慢速滲濾系統(tǒng)示意圖慢速滲濾系統(tǒng)示意圖 三、慢速滲濾系統(tǒng)三、慢速滲濾系統(tǒng)2、工藝目標(biāo)：處理廢水；利用水和營養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)農(nóng)作物；節(jié)省優(yōu)質(zhì)清潔水三、慢速滲濾系統(tǒng)三、慢速滲濾系統(tǒng)3、工藝性能：、工藝性能：廢廢水水投投配配負負荷荷一一般般較較低低，由由于于滲滲濾濾速速度度慢慢，廢廢水水在在表表層層土土壤壤（含含大大量量微微生生物物)中中的的停停留留時時間間長長，廢廢水水凈凈化化效效率率高，出水水質(zhì)好。高，出水水質(zhì)好。三、慢速滲濾系統(tǒng)三、慢速滲濾系統(tǒng)4、預(yù)處理要求：、預(yù)處理要求：一級處理：初次沉淀或酸化(水解)池處理；二級處理：穩(wěn)定塘或傳統(tǒng)二級生物處理。5、作物

19、選擇：、作物選擇：處理廢水為目標(biāo)時，可選多年生牧草，其生長期長，對氧利用率高，忍受水力負荷能力強；種植谷物則應(yīng)以利用、生產(chǎn)為主，對廢水的調(diào)蓄應(yīng)加強管理；四、快速滲濾系統(tǒng)四、快速滲濾系統(tǒng)l凈化機理類似于間歇“生物砂濾器”；l適用于透水性非常良好的土壤，如砂土、壤土砂或砂壤土等；l廢水周期性地布水(投配或灌入)和落干(休灌)，使快速滲濾池的表層土壤處于厭氧、好氧交替運行的狀態(tài)，藉不同種群的微生物分解降解廢水中的有機物，好氧厭氧交替運行有利于去除N、P；l該系統(tǒng)的有機負荷與水力負荷比其他土地處理工藝明顯地高得多，但其凈化效率仍很高。快速滲濾系統(tǒng)示意快速滲濾系統(tǒng)示意圖圖a.補給地下水；補給地下水；b.

20、由地下排水管收集處理水；由地下排水管收集處理水；c.由井群收集處理水由井群收集處理水四、快速滲濾系統(tǒng)四、快速滲濾系統(tǒng)1、工藝特點：l可將凈化水補給地下水；l可藉井或地下集水管回收凈化水；四、快速滲濾系統(tǒng)四、快速滲濾系統(tǒng)2、工藝性能：l 可直接采用快速滲濾系統(tǒng)處理一級處理(或酸化池)出水：l 系統(tǒng)對污染物的去除率高：COD90%，BOD595%，SS98%；l 系統(tǒng)出水的COD40mg/L，BOD510mg/L；l 耐沖擊負荷能力強；l 具有脫氮功能。四、快速滲濾系統(tǒng)四、快速滲濾系統(tǒng)3、預(yù)處理要求l一般情況下，一級處理即可；l若對出水水質(zhì)要求高或濾速較高，則應(yīng)以二級處理作為預(yù)處理。五、地表漫流系

21、統(tǒng)五、地表漫流系統(tǒng)l將廢水投配到多年生牧草、坡度和緩、土壤滲透性差的坡面上，廢水在沿坡面緩慢流動的過程中得到凈化；l其凈化機制類似于固定膜生物處理法；l適用于土壤滲透性低的粘土、亞粘土。地表漫流系統(tǒng)示意圖地表漫流系統(tǒng)示意圖五、地表漫流系統(tǒng)五、地表漫流系統(tǒng)工藝特點：l廢水要求預(yù)處理(如格柵、篩濾)后進入系統(tǒng)，出水水質(zhì)相當(dāng)于傳統(tǒng)生物處理后的出水；l對BOD、SS、N的去除率較高；l在處理廢水的同時，可收獲作物六、濕地系統(tǒng)六、濕地系統(tǒng)(Wet Land)l利用濕地和沼澤地處理污水的方法為濕地系統(tǒng)；l污水處理濕地系統(tǒng)可以是天然濕地，也可是人工濕地。l人工濕地是經(jīng)人工選擇基質(zhì)和植物種類構(gòu)造而成的專門用于

22、污水處理的一種土地處理系統(tǒng)濕地系統(tǒng)示意圖濕地系統(tǒng)示意圖七、地下滲濾系統(tǒng)七、地下滲濾系統(tǒng)1、定義 將廢水投配到具有一定構(gòu)造、距地面約0.5m深，有良好滲透性土地層中，藉毛管浸潤和土壤滲濾作用，使廢水向四周擴散，通過過濾、沉淀、吸附、生物降解等過程使廢水得到凈化；適用于分散的居民點2、工藝特點：處理效果穩(wěn)定；基建投資省、運行費低。標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造的地下土壤滲濾系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造的地下土壤滲濾系統(tǒng)八、復(fù)合污水土地處理系統(tǒng)八、復(fù)合污水土地處理系統(tǒng)上述各種工藝的組合如：地表漫流-濕地復(fù)合系統(tǒng)、地表漫流-快速滲濾 廢水廢水水質(zhì)水質(zhì)指標(biāo)指標(biāo)慢速滲濾慢速滲濾快速滲濾快速滲濾地表漫濾地表漫濾濕地系統(tǒng)濕地系統(tǒng)地下滲濾地下滲濾平

23、均值平均值最高值最高值平均值平均值最高值最高值平均值平均值最高值最高值平均值平均值最高值最高值平均值平均值最高值最高值BOD25510101510203025SS15251020102015TN381020510102038NH3-N0.520.5248510150.52TP0.10.315464100.10.3大腸大腸菌群菌群010010020002000200004*1054*106092COD（%）805080SS（%）80/999892TN（%）80/99807090TP（%）80/9970904080病毒（病毒（%）90/989898細菌（細菌（%）90/999998重金屬（重金屬（%）95509550各種土地處理工藝的凈化效果各種土地處理工藝的凈化效果水質(zhì)指標(biāo)去除率水質(zhì)指標(biāo)去除率本章要點穩(wěn)定塘（氧化塘）的概念，分類，優(yōu)缺點和各種穩(wěn)定塘（好氧，兼性，厭氧塘）的基本工作原理土地處理系統(tǒng)的概念和分類土地處理系統(tǒng)去除污染物的機理