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1、环境生物学技术 稳定塘又叫稳定塘又叫生物稳定塘生物稳定塘（biological stabilization pond），俗称），俗称氧化塘氧化塘（oxidation pond），是一种利用天），是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。然净化能力处理污水的生物处理设施。 稳定塘多用于小型污水处理，可用作一级处理、二级稳定塘多用于小型污水处理，可用作一级处理、二级处理，也可用作三级处理。处理，也可用作三级处理。 稳定塘稳定塘好 氧 塘 （1）高负荷好氧塘高负荷好氧塘 这类塘设置在处理系统的前部，目的是这类塘设置在处理系统的前部，目的是处理污水和产生藻类处理污水和产生藻类。 （2）普通好氧塘普
2、通好氧塘 这类塘用于处理污水，起二级处理作用。这类塘用于处理污水，起二级处理作用。 （3）深度处理好氧塘深度处理好氧塘(熟化塘熟化塘) 深度处理好氧塘设置在塘处理深度处理好氧塘设置在塘处理系统的后部或二级处理系统之后，作为深度处理设施。系统的后部或二级处理系统之后，作为深度处理设施。 细菌的降解作用：细菌的降解作用： 有机物有机物O2H+CO2H2ONH4+ C5H7O2N （A） 藻类的光合作用：藻类的光合作用：106CO216NO3-HPO42-122H2O18H+C106H263O110N16P138O2 （B）（细菌）（细菌） （藻类）（藻类）好 氧 塘基本工作原理基本工作原理好氧塘工
3、作原理示意图好氧塘工作原理示意图兼 性 塘 兼性塘的深度较大，水深一般在兼性塘的深度较大，水深一般在l.02.0m，塘内兼有好氧，塘内兼有好氧和厌氧生化反应。和厌氧生化反应。上部水层：上部水层：白天藻类光合作用旺盛，塘水维持好氧状态，其白天藻类光合作用旺盛，塘水维持好氧状态，其净化机理和各项运行指标与好氧塘相同；在夜晚，藻类光合净化机理和各项运行指标与好氧塘相同；在夜晚，藻类光合作用停止，大气复氧低于塘内耗氧，溶解氧急剧下降至接近作用停止，大气复氧低于塘内耗氧，溶解氧急剧下降至接近于零。于零。塘塘 底：底：由可沉团体和藻、菌类残体形成了污泥层，由于缺氧由可沉团体和藻、菌类残体形成了污泥层，由于
4、缺氧而进行厌氧发酵，称为厌氧层。而进行厌氧发酵，称为厌氧层。兼性层：兼性层：好氧层和厌氧层之间，由兼性微生物起净化作用。好氧层和厌氧层之间，由兼性微生物起净化作用。 厌氧塘的塘深在厌氧塘的塘深在2m以上，有机负荷高，全以上，有机负荷高，全部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态，由厌氧微生物部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态，由厌氧微生物起净化作用，净化速度慢，污水在塘内停留时间起净化作用，净化速度慢，污水在塘内停留时间长。厌氧塘对有机污染物的降解，与所有的厌氧长。厌氧塘对有机污染物的降解，与所有的厌氧生物处理设备相同，是由两类厌氧菌通过生物处理设备相同，是由两类厌氧菌通过产酸发产酸发酵酵和和甲烷发酵甲烷发酵两
5、阶段来完成的。两阶段来完成的。厌厌氧氧塘塘基基本本工工作作原原理理 厌氧菌曝曝 气气 塘塘 曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在2m以上，以上，在氧在氧化塘上设置化塘上设置机械曝气机械曝气或或水力曝气器水力曝气器，使塘水得到不同，使塘水得到不同程度的混合而保持好氧或兼性状态。程度的混合而保持好氧或兼性状态。 曝气塘有机负荷和去除率都比较高，占地面积小，曝气塘有机负荷和去除率都比较高，占地面积小，但运行费用高，且出水悬浮物浓度较高，使用时可在但运行费用高，且出水悬浮物浓度较高，使用时可在后面连接兼性塘来改善最终出水水质。后面连接兼性塘来改善最终出水水质。曝曝 气气 塘塘
6、完全混合曝气塘中曝气装置的强完全混合曝气塘中曝气装置的强度应能使塘内的全部固体呈悬浮状度应能使塘内的全部固体呈悬浮状态，并使塘水有足够的溶解氧供微态，并使塘水有足够的溶解氧供微生物分解有机污染物。生物分解有机污染物。 部分混合曝气塘不要求保持全部部分混合曝气塘不要求保持全部固体呈悬浮状态，部分固体沉淀并固体呈悬浮状态，部分固体沉淀并进行厌氧消化。其塘内曝气机布置进行厌氧消化。其塘内曝气机布置较完全混合曝气塘稀疏。较完全混合曝气塘稀疏。完完 全全 混混 合合 曝曝 气气 塘塘部部 分分 混混 合合 曝曝 气气 塘塘曝气塘的两种类型曝气塘的两种类型氧化塘处理系统中曝气塘好氧塘好氧塘兼性塘兼性塘厌氧
7、塘厌氧塘曝气塘曝气塘处理其他生物处理的出水。水溶性BOD5浓度低，但藻类固体含量高，因而用途受到限制处理城市原污水及初级处理、生物滤池、曝气塘或厌氧塘出水。运行管理方便，适应能力强，是氧化塘中最常用的池型用于高浓度有机废水的初级处理，后接好氧塘可提高出水水质。污泥量少，有机负荷高。但出水水质差，并产生臭气常接在兼性塘后，用于工业废水的处理。易于操作维护，塘水混合均匀，有机负荷和去除效率高稳定塘的共同特点稳定塘的共同特点1. 需要比较大的用地面积，但属于非设备构筑物，因此修建需要比较大的用地面积，但属于非设备构筑物，因此修建费用低廉费用低廉2.缺乏控制性，但易于维护管理，而且费用低廉。缺乏控制性
8、，但易于维护管理，而且费用低廉。3.停留时间长，具有较强的缓冲能力。但是如果处理功能一停留时间长，具有较强的缓冲能力。但是如果处理功能一旦恶化，恢复需很长时间。旦恶化，恢复需很长时间。4.处理机能复杂，尚未制定出合理的设计标准和运行制度。处理机能复杂，尚未制定出合理的设计标准和运行制度。曝气氧化塘例外。曝气氧化塘例外。5.易受气温及日光照射量等环境因素的影响，因而其处理能易受气温及日光照射量等环境因素的影响，因而其处理能力随季节而变。力随季节而变。6.易产生和散发易产生和散发H2S等恶臭气体及孳生蚊蝇等害虫，恶化周围等恶臭气体及孳生蚊蝇等害虫，恶化周围环境。环境。稳定塘的优缺点稳定塘的优点稳定
9、塘的优点基建投资低基建投资低 当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作物作为稳定塘时，稳定塘当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作物作为稳定塘时，稳定塘系统的基建投资低系统的基建投资低;运行管理简单经济运行管理简单经济 稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行费用较低，约稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行费用较低，约为传统二级处理厂的为传统二级处理厂的1/31/5;可进行综合利用可进行综合利用 实现污水资源化，如将稳定塘出水用于农业灌溉，充分利实现污水资源化，如将稳定塘出水用于农业灌溉，充分利用污水的水肥资源；养殖水生动物和植物，组成多级食物链的复合生态系统。用污水的水肥资源；养殖水生动物和植物，组成多级食物
10、链的复合生态系统。稳定塘的缺点稳定塘的缺点占地面积大占地面积大 没有空闲余地时不宜采用没有空闲余地时不宜采用;处理效果受气候影响处理效果受气候影响 如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定塘如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定塘的处理效果的处理效果;设计不当时，可能形成二次污染设计不当时，可能形成二次污染 如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇等。如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇等。 物理过滤物理过滤 废水流经土壤时，悬浮物被表层土壤团粒间的孔隙过滤截废水流经土壤时，悬浮物被表层土壤团粒间的孔隙过滤截留。留。 物理和化学交换物理和化学交换 土壤中的粘土矿物颗粒能吸附水中的中性分子，废土壤
11、中的粘土矿物颗粒能吸附水中的中性分子，废水中的各种离子则因离子交换作用被置换吸附并固定在矿物晶格中。水中的各种离子则因离子交换作用被置换吸附并固定在矿物晶格中。 络合反应和化学沉淀络合反应和化学沉淀 废水中的金属离子能作为中心离子与土壤中的废水中的金属离子能作为中心离子与土壤中的某些组分生成络合物和鳌合物，或生成硫化物、氢氧化物及磷酸盐、某些组分生成络合物和鳌合物，或生成硫化物、氢氧化物及磷酸盐、碳酸盐等而被沉积于土壤中。碳酸盐等而被沉积于土壤中。 微生物微生物的氧化分解的氧化分解 土壤中有种类繁多的大量微生物，能与被截留、土壤中有种类繁多的大量微生物，能与被截留、吸附的污染物一起形成生物膜，
12、对有机物有强烈的降解转化能力；土吸附的污染物一起形成生物膜，对有机物有强烈的降解转化能力；土壤表层壤表层好氧生物处理；好氧生物处理；好氧带好氧带以下，依次分布着兼性和厌氧生物处以下，依次分布着兼性和厌氧生物处理带理带. 通过以上反应能够有效的去除通过以上反应能够有效的去除BOD、悬浮物质、磷和氮、病原体、悬浮物质、磷和氮、病原体、重金属重金属土地处理系统的净化机理 慢速渗滤系统慢速渗滤系统适用于适用于渗水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、气候润渗水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、气候润湿的地区湿的地区。 慢速渗滤系统慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净化效率高，的污水
13、投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净化效率高，出水水质优良。出水水质优良。 慢速渗滤系统慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其主要控制因素为：灌水率、灌水有农业型和森林型两种。其主要控制因素为：灌水率、灌水方式、作物选择和预处理等。方式、作物选择和预处理等。 污水污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧-好氧交替运行状态，好氧交替运行状态，依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水依靠土壤微生物将被土壤截
14、留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以净化。得以净化。 快速快速渗滤法的主要目的是渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用补给地下水和废水再生回用。进入快速渗。进入快速渗滤系统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。滤系统的污水应进行适当预处理，以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。 地表地表漫流系统适用于漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土渗透性的黏土或亚黏土，地面的最佳坡度，地面的最佳坡度为为 2 8。 废水废水以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀地漫流，流向设以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀地漫流，流向设在坡脚的集水渠，在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入在坡
15、脚的集水渠，在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾地下。地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水体水收集后可回用或排放水体。人工人工湿地处理湿地处理v天然天然湿地系统：以生态系统的保护为主，以维护生物多样性和野湿地系统：以生态系统的保护为主，以维护生物多样性和野生动物良好的生境为主，净化污水为辅；生动物良好的生境为主，净化污水为辅；v人工湿地系统：通过人为的控制条件，利用湿地复杂特殊的物理人工湿地系统：通过人为的控制条件，利用湿地复杂特殊的物理、化学和生物综合功能净化污水。、化学和生物综合功能净化污
16、水。1、填料、植物和微生物在人工湿地系统中的作用、填料、植物和微生物在人工湿地系统中的作用v 填料（基质）填料（基质） 一般由土壤一般由土壤、细沙、粗沙、砾石、碎瓦片或灰渣等、细沙、粗沙、砾石、碎瓦片或灰渣等构成。构成。不仅为植物和微生物不仅为植物和微生物提供生长介质提供生长介质，还通过沉淀、过滤和吸附等，还通过沉淀、过滤和吸附等作用作用去除污染物去除污染物。v 植物植物 挺挺水植物、沉水植物、浮水水植物、沉水植物、浮水植物，植物对污染物都具有植物，植物对污染物都具有吸吸附、代谢、累积作用附、代谢、累积作用，对金属污染物均有，对金属污染物均有富集作用富集作用。v 微生物微生物 优势优势菌属：假单胞杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌菌属：假单胞杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属，主要去属，主要去除污水中的有机物质和氨氮，通过自身变异吸收和分解难降解的除污水中的有机物质和氨氮，通过自身变异吸收和分解难降解的有机物质和有毒物质。有机物质和有毒物质。人工湿地的净化机理2、净化污水的作用机理、净化污水的作用机理v 有机物的有机物的去除去除v 脱氮脱氮进水氮进水氮大气大气氨挥发氨挥发渗入地下水渗入地下水随净化水
