水污染控制工程课件教学PPT作者孙体昌娄金生自然条件下生物处理..pptVIP

教 学 课 件 教 学 课 件 第22章 自然条件下生物处理 第22章 自然条件下生物处理 自然条件下的生物法处理废水费用低廉，其基建费用和处理费用只相当于二级处理厂的20%~40%和5%~10%，而且对难生化降解有机污染物、氮磷营养物和细菌的去除率都较高，其出水一般高于常规二级处理，部分甚至达到三级处理的效果。 在一定条件下，生物稳定塘还能作为养殖塘加以利用；污水灌溉可以利用废水中的营养物质。实践证明，稳定塘能够有效地用于生活污水和有机工业废水的处理。 第22章 自然条件下生物处理 22.1 稳定塘 22.1.1 好氧塘 22.1.2 厌氧塘 22.1.3 兼性塘 22.1.4 曝气塘 22.1.5 生态系统塘 22.2土地处理 22.2.1 土地处理系统的基本类型 22.2.2 土地处理系统的原理 22.2.3 影响土地处理效果的因素 22.3工程案例 22.1 稳定塘 稳定塘又称氧化塘或生物塘。通常是将天然水塘或将土地进行适当的人工修整而成的有机废水处理塘，并设置围堤和防渗层，污水在塘内缓慢的流动，停留时间较长，通过微生物及水生动植物的综合作用，使有机污染物得到降解，污水得以净化。 第一个有记录的稳定塘系统是美国1901年在得克萨斯州的圣安尔尼奥市修建的。由于稳定塘具有经济节能并能实现污水资源化等特点，所以受到各国政府的高度重视。尤其从20世纪四、五十年代开始，受全球能源危机的影响，国际上对能耗较低、运行稳定的稳定塘技术的研究给予了足够的重视，并在实践中大范围推广。 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1500余座，美国有12000余座。在发展中国家，稳定塘的应用也比较广泛，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。我国利用稳定塘处理污水的研究始于20世纪50年代，我国政府对稳定塘一直采取鼓励扶植的措施。 按照塘中优势微生物种属、DO浓度以及塘的功能，稳定塘分为好氧塘、厌氧塘、兼性塘和曝气塘。为防止稳定塘内污泥淤积，污水进入稳定塘之前应进行预处理以去除水中的悬浮物，预处理包括格栅、沉砂池和沉淀池。 22.1.1 好氧塘 好氧塘水中DO一般大于1.5mg/L，DO主要来自藻类的光合作用和大气复氧，因此塘深较浅，以使阳光照达塘底，同时，利于大气对水体的扩散传输。 根据有机负荷的高低，好氧塘分为高负荷好氧塘、普通好氧塘和深度处理好氧塘。高负荷好氧塘深度浅、有机负荷较高、HRT短，适于气候温暖、光照充足的地区选用；普通好氧塘即为一般的好氧塘，有机负荷稍低、HRT较长；深度处理好氧塘一般用于处理污水处理厂二级出水，所以负荷很低，出水水质较好。三种好氧塘的典型参数见表22-1。 好氧塘内的生物种群主要有细菌、藻类、原生动物、微型后生动物、水生植物及其它水生动物。在阳光照射下，藻类进行光合作用，释放出O2，同时，由于风力的搅动，塘表面还存在大气复氧，二者使塘水呈好氧状态，好氧微生物是净化有机污染物的优势菌种。 因此，好氧塘应该建在温度适宜、光照充分、通风条件良好的地方。好氧塘内的细菌主要生存在水深0.5m的上层，浓度约为1×108~5×109个/mL，主要种属与好氧活性污泥和生物膜类似。好氧塘内有机物的降解过程，实质是有机污染物转化为无机物和固态有机物—细菌与藻类细胞的过程，其基本工作原理如图22-1所示。 好氧型异养细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成自身细胞物质（C5H7NO2），形成细胞增殖。 细菌代谢产物如CO2、NH4+、PO43－等则是藻类合成代谢的C、N、P营养源，通过藻类细胞（C106H263O110N16P）的合成达到去除氮、磷等营养物的目的。 好氧塘中的原生动物和微型后生动物的种属数与个体数，均比活性污泥法和生物膜法少，但对于好氧塘系统的生态平衡、减少污泥沉积量是不可缺少的。微型动物如水蚤，可以捕食藻类和细菌，防止其过度繁殖。 这样，污水通过菌、藻和原生动物的共同作用得到了净化。 藻类的种类和数量与塘的负荷有关，它可反映塘的运行状况和处理效果。若塘水营养物质浓度过高，会引起藻类异常繁殖，产生“水华”，破坏好氧塘系统正常的生态平衡。藻类的光合作用使塘水的DO昼夜浓度不同。 白天藻类光合放氧，超过细菌降解有机物的需氧量，此时塘水的DO浓度很高，甚至可达饱和状态；夜间，藻类停止光合作用，藻类和细菌的呼吸都要消耗氧，使水中的DO浓度下降，凌晨时达到最低。 好氧塘降解有机物的速率很快，处理程度高，但对细菌的去除效果较差，而且出水中含有大量的藻类，排水前需要进行除藻处理。好氧塘既可以单独使用，又可以串联在其它处理系统之后，进行深度处理。 22.1.2 厌氧塘 厌氧塘有效水深一般为2.5~5.0m，有机负荷高，有利于形