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生态工程与污水处理系统 生态工程简介 一、生态工程的定义及其应用 生态工程（Ecological Engineering）指由人工设计的、以生物种群为主要结构组分、具有一定功能的、宏观的、人为参与调控的工程系统。它可以是人工设计的一个群落、生态系统或更宏观的地域性生态空间。 生态工程构建和运行的主要理论依据是生态学原理，同时在设计时还必须遵循社会规律和经济规律。 环境生态工程的主要目的是为了保护生态环境，也有可能在保护环境的同时，通过良好的物质循环和能量流动过程，获得经济效益。 二、生态工程的类型 物质能量多层利用生态工程 物质转化与再生生态工程 无污染生态工程 污染自净多功能生态工程 工农业联合生态工程 氧化塘法 生物氧化塘（Oxidation Pond）又称稳定塘，是利用藻类和细菌两类生物间功能上的协同作用处理污水的一种生态系统。 一、净化原理 氧化塘的净化原理 氧化塘的净化原理是利用了细菌与藻类的互生关系。 藻类进行光合作用释放氧气； 细菌利用藻类产生的氧气分解流入塘内的有机物； 分解产物中的CO2、N、P等无机物以及一部分小分子有机物成为藻类的营养源； 增殖的细菌和藻类细胞为微型动物所捕食。 氧化塘内的反应过程 藻类和光合细菌的光合放氧过程； 好氧反应：氧化作用、氮氧化作用、硫氧化作用等； 厌氧反应：硝酸盐还原反应、硫酸盐还原反应、发酵反应等； 氧化塘内的生物学过程 藻类 细菌 衰亡细胞 CO2、NH3 H2O、PO43－ O2 流入污水 能沉淀的固体 处理出水 O2 风 阳光 （厌氧性） （兼性） 有机物 微生物 有机酸、醇等 微生物 CH4＋CO2＋NH3等 二、氧化塘内的生物组成 藻类：位于氧化塘的表层，常见的有：小球藻属、衣藻属、眼虫藻属等； 细菌：大量存在于氧化塘下层，在好气状态下，无色杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌等优势生长；在氧化塘底部的厌氧层还有硫酸还原菌和甲烷细菌。 微型动物：存在多种原生动物、轮虫、以及甲壳类等。 三、氧化塘的分类与功能 兼性塘（Facultative Pond） 塘深1.0～2.5m，上层DO充足，好氧微生物占优势；中层DO不足，兼性微生物占优势；下层厌氧微生物占优势。可应用于处理工业、农业废水和生活污水。 厌氧塘 塘深2m以上，厌氧微生物占主导，可接纳预处理各种高浓度有机工业废水。它后面通常还置有兼性塘和好氧塘。 曝气塘 塘深2～5m。机械曝气充氧。 精制塘 四、综合生物塘 综合生物塘是运用生态学原理，将个具体特点的生态单元，按照一定的比例和方式组合起来的具有污水净化和无水资源化双重功能的新型稳定塘技术 综合生物塘净化生物学基础 水生维管束植物生态净化功能 藻-菌呼声生态系统代谢活性 提高出水水质的生态学措施 综合生物塘工艺流程 进水 流程Ⅰ：处理BOD5150～200mg/L的污水，包括全部的生态单元，水力停留时间16.3d； 流程Ⅱ：处理BOD5100～150mg/L的污水，水力停留时间 11.5d ； 流程Ⅲ或Ⅳ ：处理BOD570～100mg/L的污水，水力停留时间4～5d； 沉砂 厌氧 植物 藻－菌 生态修饰 养殖 灌溉 出水 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 植物 藻菌 水生植物 一、以水生大型植物为基础的处理系统 污水 格栅 二级水生生物曝气塘 砂滤 反渗透 粒状炭柱 臭氧消毒 出水 二、全年运转途径 选择适宜的高等水生植物种类 营养膜技术 人工湿地处理系统 湿地 每年在足够长的时间内均具有前的表面水层，能维持大型水生植物生长的生态系统 人工湿地 根据自然湿地模拟的人工生态系统，用于处理废水。 人工湿地处理系统优点 净化效率优于氧化塘；运转费用低；对废水处理厂难以去除的营养元素净化效果好。 应用实例 芦苇湿地处理系统 污水土地处理系统 污水土地处理系统（Land Treatment System） 利用土地及其中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来处理已经经过预处理的污水或废水，同时利用其中的水分和肥分促进农作物、牧草或树木生长的工程设施。 一、污水土地处理系统的组成与类型 污水土地处理系统的组成 污水的预处理设施，污水的调节与储存设施，污水的输送、布水和控制系统，土地处理面积，排出水收集系统。 土地处理的净化机理 净化机理包括：土壤的过滤截留、物理和化学的吸附、化学分解、生物氧化以及植物和微生物的摄取等作用。 土地处理系统主要类型 地表漫流系统 慢速渗滤系统 快速渗滤系统 自然湿地系统 复合污水土地处理系统 二、土地处理系统与污灌的主要区别 土地处理系统要求对污水进行必要的预处理，去除污水中有害物质。 土地处理系统是按照全年连续运行的污水处理设施；污灌则是按照农作物的需要进行灌溉。 土地处理系统有完整的工程系统并可以调控，其底层防渗系统，有效的控制了污水对地