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1、第六章 污水的自然生物处理6.1 6.1 稳稳 定定 塘塘稳定塘又名氧化塘或生物塘。稳定塘又名氧化塘或生物塘。稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。一种利用天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、二级处理，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。也可用作三级处理。概概 述述按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分好好 氧氧 塘塘兼兼 性性 塘塘厌厌 氧氧 塘塘曝曝 气气 塘塘稳 定 塘 的 分 类好好 氧氧 塘塘兼兼 性性
2、 塘塘 好氧塘的深度较浅，阳光能透至塘底，全部塘水好氧塘的深度较浅，阳光能透至塘底，全部塘水内都含有溶解氧，塘内菌藻共生，溶解氧主要是由内都含有溶解氧，塘内菌藻共生，溶解氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。 兼性塘的深度较大，上层是好氧区，藻类的光合作兼性塘的深度较大，上层是好氧区，藻类的光合作用和大气复氧作用使其有较高的溶解氧，由好氧微生用和大气复氧作用使其有较高的溶解氧，由好氧微生物起净化污水作用；中层的溶解氧逐渐减少，称兼性物起净化污水作用；中层的溶解氧逐渐减少，称兼性区（过渡区），由兼性微生物起净化作用；下层塘水区（过渡区），由兼性微生物起
3、净化作用；下层塘水无溶解氧，称厌氧区，沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。无溶解氧，称厌氧区，沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。厌厌 氧氧 塘塘曝曝 气气 塘塘 厌氧塘的塘深在厌氧塘的塘深在2m2m以上，有机负荷高，全部塘以上，有机负荷高，全部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态，由厌氧微生物起净化水均无溶解氧，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长。作用，净化速度慢，污水在塘内停留时间长。 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2m2m以上，全以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起净化作用，污水部塘水有溶解氧，由好氧微生物起净化作用，污水停留时间较短。停留时间较短
4、。法国南部某镇（MeZe），氧化塘污水处理系统MeZe生态中心的氧化塘实验装置MeZe氧化塘处理系统中曝气塘建设中的氧化塘处理试验系统 稳定塘的流程组合依当地条件和处理要求不同而异，下图为几种典型的流程组合。稳定塘的流程组合6.2 6.2 污水的土地处理系统污水的土地处理系统 污水土地处理是在在农田灌溉的基础上，运用人工调控利用土壤污水土地处理是在在农田灌溉的基础上，运用人工调控利用土壤- -微生物微生物- -植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。 土地处理技术有五种类型：慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地土地处理技术有五种类型：慢
5、速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地和地下渗滤系统。和地下渗滤系统。 土地处理系统是由污水预处理设施，污水调节和储存设施，污水的土地处理系统是由污水预处理设施，污水调节和储存设施，污水的输送、布水及控制系统，土地净化田，净化出水的收集和利用系统等五输送、布水及控制系统，土地净化田，净化出水的收集和利用系统等五部分组成。部分组成。 概述 BODBOD大部分是在土壤表层土中去除的。大部分是在土壤表层土中去除的。 土壤中含有大量的种类繁多的异养型土壤中含有大量的种类繁多的异养型微生物，它们能对被过滤、截留在土壤颗微生物，它们能对被过滤、截留在土壤颗粒空隙间的悬浮有机物和溶解有机物进行粒空隙间的悬浮有机物
6、和溶解有机物进行生物降解，并合成微生物新细胞。生物降解，并合成微生物新细胞。 当污水处理的当污水处理的BODBOD负荷超过让土壤微负荷超过让土壤微生物分解生物分解BODBOD的生物氧化能力时，会引的生物氧化能力时，会引起厌氧状态或土壤堵塞。起厌氧状态或土壤堵塞。 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处
7、理系统中的净化是一个综合净化过程。过程。土地处理系统的净化机理BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除悬浮物质的去除悬浮物质的去除病原体的去除病原体的去除重金属的去除重金属的去除 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化过程。过程。土地处理系统的净化机理BODBOD的
8、去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除悬浮物质的去除悬浮物质的去除病原体的去除病原体的去除重金属的去除重金属的去除 在土地处理中，磷主要是通过植物吸收，在土地处理中，磷主要是通过植物吸收，化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物理化学吸附（离子交换、络合吸附）等方式被理化学吸附（离子交换、络合吸附）等方式被去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容量、铁铝氧化物和
9、植物对磷的吸收等因素的影量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的影响。响。 氮主要是通过植物吸收，微生物脱氮（氨氮主要是通过植物吸收，微生物脱氮（氨化、硝化、反硝化），挥发、渗出（氨在碱性化、硝化、反硝化），挥发、渗出（氨在碱性条件下逸出、硝酸盐的渗出）等方式被去除。条件下逸出、硝酸盐的渗出）等方式被去除。其去除率受作物的类型、生长期、对氮的吸收其去除率受作物的类型、生长期、对氮的吸收能力以及土地处理系统等工艺因素能力以及土地处理系统等工艺因素 的影响。的影响。 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物
10、理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化过程。过程。BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除悬浮物质的去除悬浮物质的去除病原体的去除病原体的去除重金属的去除重金属的去除 污水中的悬浮物质是依靠作物和土壤颗粒污水中的悬浮物质是依靠作物和土壤颗粒间的孔隙截留、过滤去除的。土壤颗粒的大小、间的孔隙截留、过滤去除的。土壤颗粒的大小、颗粒间孔隙的形状、大小、分布和水流通道，颗粒间孔隙的形状、大小、分布和水流通
11、道，以及悬浮物的性质、大小和浓度等都影响对悬以及悬浮物的性质、大小和浓度等都影响对悬浮物的截留过滤效果。若悬浮物的浓度太高、浮物的截留过滤效果。若悬浮物的浓度太高、颗粒太大，会引起土壤堵塞。颗粒太大，会引起土壤堵塞。 土地处理系统的净化机理 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综
12、合净化过程。过程。土地处理系统的净化机理BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除悬浮物质的去除悬浮物质的去除病原体的去除病原体的去除重金属的去除重金属的去除 污水经土壤处理后，水中大部分的病菌和污水经土壤处理后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除率可达病毒可被去除，去除率可达92929797。其去。其去除率与选用的土地处理系统工艺有关，其中地除率与选用的土地处理系统工艺有关，其中地表漫流的去除率较低，但若有较长的漫流距离表漫流的去除率较低，但若有较长的漫流距离和停留时间，也可以达到较高的去除效率。和停留时间，也可以达到较高的去除效率。 污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理
13、过滤、物理污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化物的降解等过程。因此，污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化过程。过程。土地处理系统的净化机理BODBOD的去除的去除磷和氮的去除磷和氮的去除悬浮物质的去除悬浮物质的去除病原体的去除病原体的去除重金属的去除重金属的去除 重金属主要是通过物理化学吸附、化学反重金属主要是通过物理化学吸附、化学反应与沉淀等途径被去除的。重金属离子在土壤应与沉淀等途
14、径被去除的。重金属离子在土壤胶体表面进行阳离子交换而被置换、吸附，并胶体表面进行阳离子交换而被置换、吸附，并生成难溶性化合物被固定于矿物晶格中；重金生成难溶性化合物被固定于矿物晶格中；重金属属与与某些有机物生成可吸性鳌合物被固定于矿某些有机物生成可吸性鳌合物被固定于矿物质晶格中；重金属离子与土壤的某些组分进物质晶格中；重金属离子与土壤的某些组分进行化学反应，生成金属磷酸盐和有机重金属等行化学反应，生成金属磷酸盐和有机重金属等沉积于土壤中。沉积于土壤中。 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流地表漫流系统系统快速渗滤快速渗滤系统系统湿地处理湿地处理系统系统慢速渗滤慢速渗滤系统系统地下渗滤地下渗
15、滤处理系统处理系统 慢速渗滤系统是将污水投配到种有作物的土壤表面，慢速渗滤系统是将污水投配到种有作物的土壤表面，污水中的污染物在流经地表土壤植物系统时得到充分污水中的污染物在流经地表土壤植物系统时得到充分净化的一种土地处理工艺系统。净化的一种土地处理工艺系统。 慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，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，出水水质优良。故污水净化效率高，出水水质优良。 慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其主要控制因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、灌水方式、作物选择和预处理等。素为：灌水率、灌水方式、作物选择和预处理
16、等。 快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再生方法。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质生方法。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。垆坶等。 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。灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧水层。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，使污水得以净化。进行分解，使污水得以净化。 快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。进入快速快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。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。化速率。 土 地 处 理 基 本 工 艺 地表漫流地表漫流系统系统快速渗滤快速渗滤系统系统湿地处理湿地处理系
