氧化塘及土地處理處理系統(tǒng)課件

§8-1氧化塘（Oxidationponds）

§8-2污水的土地處理——污水灌溉第八章氧化塘及土地處理系統(tǒng)1A§8-1氧化塘（Oxidationponds）第八章氧化塘8.1.1概述

8.1.2氧化塘中污染物的遷移與轉(zhuǎn)化8.1.3氧化塘對污水的凈化作用（途徑）8.1.4氧化塘的影響因素8.1.5氧化塘處理工藝8.1.6氧化塘的前處理，后處理及流程組合

2A氧化塘8.1.1概述2A概述氧化塘是經(jīng)過設(shè)計施工的、具有圍堤和防滲層的污水處理塘，又稱穩(wěn)定塘、生物塘。氧化塘構(gòu)造簡單，易于維護管理，污水凈化效果好，節(jié)省能源。氧的來源——主要由藻類通過光合作用提供，塘復(fù)氧起輔助作用。氧化塘可作為一級、二級處理，亦可作為三級處理。

3A概述氧化塘是經(jīng)過設(shè)計施工的、具有圍堤和防滲層的污水處概述主要優(yōu)點1、可充分利用地形(舊河道、沼澤地、峽谷地)，工程簡單，基建投資??；2、可以實現(xiàn)污水資源化，使污水處理和利用相結(jié)合：①農(nóng)灌②氧化塘內(nèi)形成藻類、水生植物，浮游生物，底棲動物以及魚、蝦、水禽等多級食物鏈，組成復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，將污水中有機物轉(zhuǎn)化成魚、蝦、水禽，供食用。3、污水處理能耗低，維護方便，處理成本低。

4A概述主要優(yōu)點4A概述不足之處1、停留時間長，占地面積大；2、處理效果不穩(wěn)定，受季節(jié)、氣溫、光照等自然因素影響大；3、防滲處理不當(dāng)，可能污染地下水；4、易散發(fā)臭氣，滋長蚊蠅，衛(wèi)生條件不佳。

5A概述不足之處5A概述氧化塘分類根據(jù)塘水中微生物的優(yōu)勢種群及溶解氧情況來分，可分為：1、好氧塘2、兼性塘3、厭氧塘4、曝氣塘5、深度處理塘根據(jù)處理水的出水方式，可分為：1、連續(xù)出水塘2、控制出水塘3、貯存塘

6A概述氧化塘分類6A氧化塘中污染物的遷移與轉(zhuǎn)化一、碳的轉(zhuǎn)化二、氮的轉(zhuǎn)化三、磷的轉(zhuǎn)化

7A氧化塘中污染物的遷移與轉(zhuǎn)化一、碳的轉(zhuǎn)化7A碳的轉(zhuǎn)化1、微生物的新陳代謝作用，可將有機碳轉(zhuǎn)化為CO2，微生物得以生長；2、水生植物（主要是藻類）可通過光合作用吸收無機碳，自身得以增殖，呼吸作用又釋放部分無機碳；3、機體死亡后沉入塘底，經(jīng)厭氧微生物作用分解為溶解性有機碳和無機碳；8A碳的轉(zhuǎn)化1、微生物的新陳代謝作用，可將有機碳轉(zhuǎn)化為CO2，微碳的轉(zhuǎn)化4、不溶性有機物在塘底經(jīng)厭氧發(fā)酵分解為溶解性的有機碳和無機碳；5、有機體經(jīng)食物鏈向高營養(yǎng)級傳遞，最后轉(zhuǎn)化為水產(chǎn)，獲得一定效益。

9A碳的轉(zhuǎn)化4、不溶性有機物在塘底經(jīng)厭氧發(fā)酵分解為溶解性的有機碳氮的轉(zhuǎn)化1、氨化作用2、硝化作用3、反硝化作用4、揮發(fā)作用：高pH時向大氣揮發(fā)，揮發(fā)量甚至可達21%；5、吸收作用：機體合成代謝的吸收

10A氮的轉(zhuǎn)化1、氨化作用2、硝化作用3、反硝化作用磷的轉(zhuǎn)化1、合成作用：無機磷變有機磷2、分解代謝：有機磷變無機磷3、溶解性磷與非溶解性磷的相互轉(zhuǎn)化：由于塘水pH值的變化引起不同形態(tài)磷的相互轉(zhuǎn)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，底泥的厭氧分解使pH值降低。氧化塘中磷的去除率一般可達50~70%。

11A磷的轉(zhuǎn)化1、合成作用：無機磷變有機磷11A氧化塘對污水的凈化作用（途徑）1、稀釋作用：靠風(fēng)力、水流及污染物的擴散作用使進入塘內(nèi)的污水與氧化塘中原有的水混合，使進水得到稀釋；2、沉淀與絮凝作用：塘中部分生物分泌物可將小顆粒絮凝成達顆粒并發(fā)生沉淀；3、好氧微生物的代謝作用4、厭氧微生物的代謝作用12A氧化塘對污水的凈化作用（途徑）1、稀釋作用：靠風(fēng)力、水流及污氧化塘對污水的凈化作用（途徑）5、浮游生物的作用：吞食細菌和懸浮有機顆粒；分泌粘液促進絮凝6、水生維管束植物的作用：吸收氮、磷；富集重金屬；充氧；作為微生物生長的載體；配水13A氧化塘對污水的凈化作用（途徑）5、浮游生物的作用：吞食細菌和氧化塘的影響因素有溫度、光照、混合、營養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì)、蒸發(fā)量、降雨量、污水預(yù)處理等。

14A氧化塘的影響因素有溫度、光照、混合、營養(yǎng)物質(zhì)、有毒物氧化塘處理工藝一、好氧塘二、兼性塘三、厭氧塘四、曝氣氧化塘五、水生生物塘與深度處理塘

15A氧化塘處理工藝一、好氧塘15A好氧塘1、概述水深較淺(≤0.5m)，利于陽光能透入塘底，充氧主要靠藻類光合作用，風(fēng)力的攪拌也可自然復(fù)氧（輔助作用），全部塘水呈好氧狀態(tài)。起凈化作用的主要是好氧微生物（菌藻共生系統(tǒng)及原生動物）。塘水白天DO高，夜間較低；白天pH高，夜間較低。凈化功能模式：見圖8-1-1

16A好氧塘1、概述16A好氧塘注意：藻類本身也是有機體，其碳源為CO2，故氧化塘中還存在著溶解性無機物轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的有機體的過程。去除藻類方法：①物理方法（混凝氣浮）；②生物法（延長食物鏈）2、好氧塘的設(shè)計影響因素錯綜復(fù)雜，尚無嚴(yán)密理論為基礎(chǔ)的計算方法，多用經(jīng)驗數(shù)據(jù)：（1）設(shè)置好氧塘的條件：具有可供利用的土地；氣溫適宜，日照良好17A好氧塘注意：藻類本身也是有機體，其碳源為CO2，故氧好氧塘（2）設(shè)置位置：可獨立處理，也可作為深度處理；設(shè)于人工生物處理系統(tǒng)或其它氧化塘（厭氧塘、兼性塘）之后；若單獨設(shè)置，污水進入前應(yīng)進行預(yù)處理。（3）常用設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)數(shù)值深度（m）0.15~0.5停留時間（d）4~6

18A好氧塘（2）設(shè)置位置：可獨立處理，也可作為深度處理；設(shè)于人工好氧塘設(shè)計參數(shù)數(shù)值BOD負荷(kg/m2·d)0.004~0.012BOD去除率(％)80~95藻類濃度(mg/l)100~200回流比0.2~2.0‰

19A好氧塘設(shè)計參數(shù)數(shù)值19A20A20A兼性塘1、概述塘水較深（一般1~2m），上層0.4~0.5m范圍內(nèi)光合作用旺盛，DO充足，呈好氧狀態(tài)；塘底由沉淀污泥和衰亡的藻類和菌類形成厭氧層；好氧層與厭氧層之間，白天有溶解氧，夜間沒有溶解氧，兼性微生物起凈化作用為兼性層。

21A兼性塘1、概述21A兼性塘厭氧層：厭氧產(chǎn)酸發(fā)酵，有降解BOD功能，去除率20％；主要作用是降解塘底污泥，防止過量累積。好氧、兼性層：生物相組成復(fù)雜，有多種反應(yīng)過程如有機物降解、硝化、反硝化等凈化過程凈化功能模式：見圖8-1-2

22A兼性塘厭氧層：厭氧產(chǎn)酸發(fā)酵，有降解BOD功能，去除率兼性塘2、兼性塘的設(shè)計實際資料說明兼性塘能夠處理多種工業(yè)廢水（石油化工、有機化工、印染、煤化工、木材化工、制漿造紙等），能有效地去除難降解的有機物。（1）設(shè)置位置：可獨立設(shè)置，亦可作為生物處理系統(tǒng)的一部分或深度處理的預(yù)處理工藝（2）常用設(shè)計參數(shù)

23A兼性塘2、兼性塘的設(shè)計23A兼性塘設(shè)計參數(shù)參考數(shù)值(城市生活污水)有效塘深度1~2.5m(0.5～1.0m保護高)停留時間7~30天BOD負荷0.0002~0.01kg/m2·dBOD去除率70~90％藻類濃度10~100mg/l回流比0.2~2.0‰

24A兼性塘設(shè)計參數(shù)參考數(shù)值(城市生活污水)24兼性塘（3）構(gòu)造方面的考慮以矩形為宜，長/寬≤3~4，不宜少于兩座；進水口：園、方形塘設(shè)在中心，矩形塘設(shè)于長度的1/3處出口：減少短流，與進水口呈對角線方式排列宜采用多級串聯(lián)，也可并聯(lián)運行塘堤外坡4∶1~5∶1(橫∶豎)，內(nèi)坡2∶1~3∶1，頂寬1.8~2.4m，超高≥4.5m25A兼性塘（3）構(gòu)造方面的考慮25A26A26A厭氧塘1、概述池深大(>2m)，有機負荷高，整個塘水都呈厭氧狀態(tài)，凈化過程慢，停留時間長。特征：①生態(tài)系統(tǒng)單一，只有細菌——產(chǎn)酸菌—產(chǎn)甲烷菌的共生系統(tǒng)。②甲烷菌世代時間長，繁殖增長慢；產(chǎn)酸菌世代時間短。增值迅速，兩者之間必須保持動態(tài)平衡關(guān)系。否則，脂肪酸積累，pH下降會抑制甲烷發(fā)酵過程。③應(yīng)以甲烷發(fā)酵作為控制階段，創(chuàng)造適宜于甲烷菌生長的環(huán)境。

27A厭氧塘1、概述27A厭氧塘2、厭氧塘的設(shè)計（1）功能：處理高濃度有機廢水（屠宰、禽蛋加工、制漿造紙、食品加工等）（2）設(shè)置位置：作預(yù)處理塘或與其它塘串聯(lián)，一般不作為單獨的處理單元，而是一種前處理單元。（3）常用設(shè)計參數(shù)28A厭氧塘2、厭氧塘的設(shè)計28A厭氧塘設(shè)計參數(shù)參考數(shù)值

池深3.0~5.0mBOD負荷0.02~0.06kgBOD5/m2·d停留時間20~50d可長達百天以上浮渣層與覆蓋物有利：①減少臭氣；②保證厭氧；③保溫，可采取人工覆蓋措施，稻麥草，塑料板29A厭氧塘設(shè)計參數(shù)參考數(shù)值29A曝氣氧化塘1、概述人工強化的氧化塘，通過人工曝氣可向塘內(nèi)供氧，并使塘水?dāng)噭印８鶕?jù)曝氣強度可分為好氧曝氣塘和兼性曝氣塘。通常池深>2m，安裝表面曝氣器(浮筒式)，停留時間短。其特征介于氧化塘和延時曝氣法之間。

30A曝氣氧化塘1、概述30A曝氣氧化塘①氧源：人工曝氣70~80％，表面復(fù)氧；②由于強烈紊動，藻類生長受到抑制，甚至停止；③生長有少量生物污泥，不設(shè)回流；④流態(tài)近于完全混合型。

31A曝氣氧化塘①氧源：人工曝氣70~80％，表面復(fù)氧；曝氣氧化塘2、曝氣氧化塘的設(shè)計可采用有關(guān)活性污泥法的計算理論，下列兩點成立①污水完全混合②有機物降解反應(yīng)為一級由物料平衡：

（8-1）32A曝氣氧化塘2、曝氣氧化塘的設(shè)計由物料平衡：（8-1）32A曝氣氧化塘解得：（8-2）式中：E——去除率（8-3）K值可根據(jù)不同的廢水經(jīng)實驗求出

33A曝氣氧化塘解得：（8-2）式中：E——去除率（8-3）K值可曝氣氧化塘對于兼性曝氣塘，應(yīng)考慮底泥厭氧分解，有機物進入液相，故在出水有機物濃度中引入—系數(shù)f：

（8-4）f受溫度影響較大，一般夏季取1.4，冬季取1.2K值一般介于0.08~0.8之間，BOD表面負荷：0.03~0.06KgBOD5/m2·d池深：2.5~5.0m停留時間：1~10d(好氧)7~20d(兼性)34A曝氣氧化塘對于兼性曝氣塘，應(yīng)考慮底泥厭氧分解，有機物水生生物塘與深度處理塘1、水生植物塘種植水葫蘆、水花生、水浮蓮等水生植物，除污能力較強，接納一級處理出水；若種植蘆葦、荷、蓮等水生植物，具有較高經(jīng)濟、觀賞價值，接納二級出水2、養(yǎng)魚塘一般多級串聯(lián)，二級處理后利用水生動物去除藻類，其食物鏈組成為：藻類+浮游動物+養(yǎng)魚。魚種以食用浮游動物的種為主，如鳙、鰱、鯉、鯽

35A水生生物塘與深度處理塘1、水生植物塘35A水生生物塘與深度處理塘3、深度處理塘三級處理功能，一般設(shè)于二級處理之后或穩(wěn)定塘系統(tǒng)的最后，多采用好氧塘或曝氣塘的形式。其目的是進一步去除BOD、脫氮、除磷，與其它氧化塘組合使用。塘深1.0~1.5m停留時間5~20d，BOD負荷≤0.015kgBOD/m2·d去除率60~80％36A水生生物塘與深度處理塘3、深度處理塘36A氧化塘的前處理與流程組合一、前處理防止塘底污泥淤積，以去除水中懸浮物為中心環(huán)節(jié)進水SS<100mg/l設(shè)沉砂池100~200mg/l設(shè)沉砂池，可考慮增設(shè)沉淀池>200mg/l必須設(shè)沉淀池。但首塘為厭氧塘?xí)r，可只設(shè)沉砂池，不設(shè)沉淀池。此外，還要視水質(zhì)和處理要求，設(shè)隔油池37A氧化塘的前處理與流程組合一、前處理37A氧化塘的前處理與流程組合二、后處理去除藻類，防止二次污染—好氧塘和兼性塘方法：①自然沉淀：效果不好，不穩(wěn)定②混凝沉淀：效果較好，但降低pH，產(chǎn)生氣泡，使部分藻類上浮。③混凝氣?。盒兄行?，常用方法。④過濾法：只適用于藻類濃度較低，出水要求高的情況。

38A氧化塘的前處理與流程組合二、后處理38A氧化塘的前處理與流程組合三、流程組合1、城市污水（方案一）深度處理塘好氧塘原污水→前處理→兼性塘排放灌溉養(yǎng)魚塘水生植物塘39A氧化塘的前處理與流程組合三、流程組合39A氧化塘的前處理與流程組合方案二：(以利用為目的，小水量)養(yǎng)魚塘原污水→前處理→水生植物塘排放灌溉水生植物塘以兼性塘為首塘，單級或多級串聯(lián)，或并聯(lián)。后繼處理可參考利用。

40A氧化塘的前處理與流程組合方案二：(以利用為目的，小水量)氧化塘的前處理與流程組合2、工業(yè)廢水一般厭氧塘為首塘，后繼單元為兼性塘，好氧塘，利用塘等。進行氧化塘設(shè)計時，可考慮采用水生植物作為塘與塘串聯(lián)出水部位的配水措施，應(yīng)多考慮氧化塘的觀賞價值，外形上可不拘于通常的矩形、圓形等。

41A氧化塘的前處理與流程組合2、工業(yè)廢水41A污水的土地處理8.2.1概述

8.2.2污水土地處理系統(tǒng)

42A污水的土地處理8.2.1概述42A概述一、土地處理系統(tǒng)的概念在人工控制的條件下，將污水投配在土地上，通過土壤——植物系統(tǒng)，進行一系列化學(xué)、物理、物化及生化的凈化過程，使污水得到凈化的一種污水處理工藝。二、土地處理系統(tǒng)的組成污水的預(yù)處理、污水的調(diào)節(jié)貯存設(shè)備污水的輸送、配布與控制系統(tǒng)土地凈化田、凈化水的收集、利用系統(tǒng)

43A概述一、土地處理系統(tǒng)的概念43A概述三、污水土地處理的作用原理1、物理過濾土壤顆粒間的孔隙截留、濾除水中懸浮顆粒的性能。注意問題：堵塞（懸浮顆粒過多，過粗，微生物代謝產(chǎn)物過多）2、物理吸附與物化吸附范德華引力——礦物顆粒吸附中性分子44A概述三、污水土地處理的作用原理44A概述離子交換——置換重金屬，生成難溶物質(zhì)固定于礦物晶格中藕合作用——金屬離子與無機、有機膠體顆粒作用3、化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)沉淀重金屬離子、硫化物、磷酸鹽4、微生物代謝作用

45A概述離子交換——置換重金屬，生成難溶物質(zhì)固定于礦物晶污水的土地處理系統(tǒng)一、慢速滲濾系統(tǒng)適用于滲水性良好、蒸發(fā)量小、氣侯濕潤的地區(qū)，借微生物、植物作用凈化——農(nóng)田灌溉。布水方式：表面布水、噴灑布水污水投配率低，停留時間長

46A污水的土地處理系統(tǒng)一、慢速滲濾系統(tǒng)46A污水的土地處理系統(tǒng)二、快速滲濾系統(tǒng)適用于透水性極好的土壤，以補給地下水或污水的再生回用為目的，對去除懸浮物