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污水的自然生物处理1

'污水的自然生物处理1'
第十章稳定塘和污水的土地处理第一节 稳定塘 概 述 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,也可用作三级处理。 稳 定 塘 的 分 类 按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分好 氧 塘 水生植物塘兼 性 塘 常 其 生 态 塘厌 氧 塘 见 它曝 气 塘 完全储存塘 深度处理塘好 氧 塘 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,溶解氧主要是由藻类供给,好氧微生物起净化污水作用。兼 性 塘 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;下层塘水无溶解氧,称厌氧区,沉淀 污泥在塘底进行厌氧分解。厌 氧 塘 厌氧塘的塘深在2m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作用,净化速度慢,污水在塘内停留时间长。曝 气 塘 曝气塘采用人工曝气供氧,塘深在2m以上,全部塘水有溶解氧,由好氧微 生物起净化作用污水停留时间较短。深度处理塘 深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘,属于好氧塘。其进水有机污染物浓 度很低,一般BOD5≤30mg/L。常用于处理传统二级处理厂的出水,提高出水 水质,以满足受纳水体或回用水的水质要求。 稳定塘的优缺点 稳定塘的优点 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,稳定塘系统的基建投资低。 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,约为传统二级处理厂的1/3~1/5。 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。 稳定塘的缺点 占地面积大 没有空闲余地时不宜采用。 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的处理效果。 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。 好 氧 塘 种 类(1)高负荷好氧塘 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。特点是塘的水深较浅,水力停留时间较短,有机负荷高。(2)普通好氧塘 这类塘用于处理污水,起二级处理作用。特点是有机负荷较高,塘的水深较高负荷好氧塘大,水力停留时间较长。(3)深度处理好氧塘 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。特点是有机负荷较低,塘的水深较高负荷好氧塘大。 好 氧 塘 基本工作原理 好氧塘净化有机污染物的基本工作原理如图所示。 塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。有阳光照射时,塘内的藻类 进行光合作用,释放出氧,同时,由于风力的搅动,塘表面的好氧型异氧 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本身的细胞 质(细胞增殖),其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。塘内菌藻生 化反应可用下式(A)和(B)表示: 细菌的降解作用 + + 有机物+O2+H →CO2+H2O+NH4 +C5H7O2N (A) 藻类的光合作用 (细菌) - 2- + 106CO2+16NO3 +HPO4 +122H2O+18H →C106H263O110N16P+138O2 (B) (藻类) 上述生化反应表明,好氧塘内有机污染物的降解过程,是溶解性有机污染物转换为无机物和固态有机物-细菌和藻类细胞的过程。 好 氧 塘 基本工作原理 藻类光合作用是塘水的溶解氧和pH值呈昼夜变化。白昼,藻类光合作用释放的氧,超过细菌降解有机物的需氧量,此时塘水的溶解氧浓度很高,可达到饱和状态。夜间,藻类停止光合作用,且由于生物的呼吸消耗氧,水中的溶解氧浓度下降,凌晨时达到最低。阳光再照射后,溶解氧再逐渐上升。好氧塘的pH值与水中CO2浓度有关,受塘水中碳酸盐系统的CO2平衡关系影响,其平衡关系式如下: ? ? ? CO2 ? H2O ? H2CO3 ? HCO3 ? H ? 2? ? ? ? CO3 ? H2O ? HCO3 ?OH ? ? ? ? ? ? H2O OH H ? 上式表明,白天,藻类光合作用使CO2降低,pH值上升。夜间,藻类停止光合作用,细菌降解有机物的代谢没有中止,CO2累积,pH值下降。 好 氧 塘 好 氧 塘 好氧塘内的生物种群 好氧塘内的生物种群主要有 藻类、菌类、原生动物、后生动物、水蚤等微型动物。菌类主要是生存在水深0.5m的上层,浓度为1×108~5×109个/mL,主要种属与活性污泥和生物膜相同。原生动物和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。藻类的种类和数量与塘的负荷有关,它可以反应塘的运行状况和处理效果。 好 氧 塘 好氧塘内的设计 好氧塘工艺设计的主要内容是计算好氧塘的尺寸和个数。表6-1 是好氧塘的典型设计参数。 好氧塘的主要尺寸的经验值如下: ⑴好氧塘多采用矩形,表面的长宽比为2:1~3:1,一般以塘深的1/2处的面积作为计算塘面。塘堤的超高为0.6~1.0m; ⑵塘堤的内坡坡度为1:2~1:3(垂直:水平)外坡坡度为1:2~1:5(垂直:水平); ⑶好氧塘的座数一般不少于3座,规模很小时不少于2座。 兼 性 塘 工 作 原 理 兼性塘的有效水深一般为1.0~2.0m,通常由三层组成,上层为好氧区、中层兼氧区和底部厌氧区,如图所示。 好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘相同。 兼性区的塘水溶解氧较低,且时有时无。这里的微生物是异氧型兼性细菌,它们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物,也能在无分子条件 - 2-下,以NO3 、CO3 作为电子受体进行无氧代谢。 厌氧区无溶解氧。可沉物质和死亡藻类,菌类在此形成污泥层,污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。与一般的厌氧发酵反应相同,其厌氧分解包括酸发酵和甲烷发酵两个过程。发酵过程中未被甲烷化的中间产物(如脂肪酸、醛、醇等)进入塘的上、中层,由好氧菌和兼性菌继续进行降解。而CO2、NH3等代谢产物进入好氧层,部分逸出水面,部分参与藻类的光合作用。 兼性塘不仅可去除一般的有机污染物,还可以有效的去除磷、氮等营养物质和某些难降解的有机污染物。 兼 性 塘 兼性塘的设计 兼性塘一般采用负荷法进行计算,我国建立较完善的设计规范。表12-2是我国“七五”国家科技攻关成果建议的主要设计参数。 兼性塘的主要尺寸的经验值如下: ⑴兼性塘一般采用矩形,长宽比3:1~4:1。塘的有效水深为1.2~2.5m,超高为0.6~1.0m,储泥区高度应大于0.3m。 ⑵兼性塘的堤坝的内坡坡度为1:2~1:3(垂直:水平),外坡坡度为1:2~1:5。 ⑶兼性塘一般不少于三座,多采用串连,其中第一塘的面积约占兼性塘总面积的30%~60%,单塘面积应少于4ha,以避免布水不均匀或波浪较大等问题。 厌氧 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产酸发酵和甲烷发酵两阶塘 段来完成的。即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、 转化为简单的有机物(如有机酸。醇、醛等),再由绝对厌 氧菌(甲烷菌)将有机酸转化为甲烷和二氧化碳等。 基 本 由于甲烷菌的世代时间长,增殖速度慢,且对溶解氧 工 和pH敏感,因此厌氧塘的设计和运行,必须以甲烷发酵阶 作 段的要求作为控制条件,控制有机污染物的投配率,以保 持产酸菌和甲烷菌之间的动态平衡。 原 理 应控制塘内的有机酸浓度在3000mg/L以下,pH值为 6.5~7.5,进水的BOD5:N:P=100:2.5:1,硫酸盐浓度应小 于500mg/L,以使厌氧塘能正常运行。 厌氧塘的设计通常是用经验数据,采用有机负荷进行厌 设计的。设计的主要经验数据如下: ⑴有机负荷 有机负荷的表示方法有三种:BOD5表面负 3氧 荷(kgBOD5/ha·d)、BOD5容积负荷(kgBOD5/m ·d ) 3 VSS容积负荷(kgVSS/m ·d),我国采用BOD5表面负荷。塘 处理城市污水的建议负荷值为200~600kg/ha·d。对于工业 废水,设计负荷应通过试验确定。 ⑵厌氧塘一般为矩形,长宽比为2:1~2.5:1。单塘面积不 设 大于4ha。塘水有效深度一般为2.0~4.5m,储泥深度大于0.5m, 超高为0.6~1.0m。 计 和 ⑶厌氧塘的进水口离塘底0.6~1.0m,出水口离水面的深度 应大于0.6m(图12-3),使塘的配水和出水较均匀,进、 应 出口的个数均应大于两个。 用 厌氧塘很少用于单独污水处理,而是作为其他处理设 备酸前处理单元。厌氧塘宜用于处理高浓度有机废水,也 可用于处理城镇污水。 曝 气 塘 曝气塘是在塘面上安装有人工曝气设备的稳定塘 曝气塘的两种类型 完 全 混 合 曝 气 塘 部 分 混 合 曝 气 塘 完全混合曝气塘中曝气装置的强 部分混合曝气塘不要求保持全部度应能使塘内的全部固体呈悬浮状 固体呈悬浮状态,部分固体沉淀并态,并使塘水有足够的溶解氧供微 进行厌氧消化。其塘内曝气机布置生物分解有机污染物。 较完全混合曝气塘稀疏。 曝气塘出水的悬浮固体浓度较高,排放前需进行沉淀,沉淀的方法 可以用沉淀池,或在塘中分割出静水区用于沉淀。若曝气塘后设置兼性塘, 则兼性塘要在进一步处理其出水的同时起沉淀作用。 曝气塘的水力停留时间为3~10d,有效水深2~6m。曝气塘一般不少 于3座,通常按串连方式运行。 完 全 混 合 曝 气 塘 部 分 混 合 曝 气 塘 稳 定 塘 系 统 的 工 艺 流 程 稳定塘处理系统的组成 预处理系统 稳定塘 后处理设施稳定塘进水的预处理 为防止稳定塘内污泥淤积,污水进入稳定塘前应先去除水中的悬浮物质。常用设备为格栅、普通沉砂池和沉淀池。若塘前有提升泵站,而泵站的格栅间隙小于20mm时,塘前可不另设格栅。原污水中的悬浮固体浓度小于100mg/L时,可只设沉砂池,以去除砂质颗粒。原污水中的悬浮固体浓度大于100mg/L时,需考虑设置沉淀池。设计方法与传统污水二级处理方法相同。 稳定塘的流程组合 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 塘 体 设 计 要 点 塘的位置 稳定塘应设在居民区下风向200m以外,以防止塘散发的臭气影响居民区。此外,塘不应设在距机场2km以内的地方,以防止鸟类(如水鸥)到塘内觅食、聚集,对飞机航行构成危险。 防止塘体损害 为防止浪的冲刷,塘的衬砌应在设计水位上下各0.5m以上。若需防止雨水冲刷时,塘的衬砌应做到堤顶。衬砌方法有干砌块石、浆砌块石和混凝土板等。 在有冰冻的地区,背阴面的衬砌应注意防冻 若筑堤土为黏土时,冬季会因毛细作用吸水而冻胀,因此,在结冰水位以上位置换为非黏性土。 塘体防渗 稳定塘的渗漏可能污染地下水源;若塘体出水再考虑回用,则塘体渗漏会造成水资源损失,因此,塘体防渗是十分重要的。但某些防渗措施的工程费用较高,选择防渗措施时应十分谨慎。防渗方法有素土夯实、沥青防渗衬面、膨胀土防渗衬面和塑料薄膜防渗衬面等。 塘的进出口 进出口的形式对稳定塘的处理效果有较大影响。设计时应注意配水、集水均匀,避免短流、沟流、及混合死区。主要措施为采用多点进水和出水;进口、出口之间的直线距离尽可能大;进口、出口的方向避开当地主导风向。 第二节 污水土地处理 污 水 土 地 处 理 污水土地处理是在人工调控下利用土壤—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。 污水土地处理是在农田灌溉的基础上的应用。 土地处理是以土地作为主要处理系统的污水处理方法,其目的是净化污水,控制水污染。土地处理系统的设计参数(如负荷率)需通过试验研究确定。 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。 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过程。 BOD的去除 BOD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氧型 磷和氮的去除 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 生物降解,并合成微生物新细胞。 悬浮物质的去除 当污水处理的BOD负荷超过让土壤微 生物分解BOD的生物氧化能力时,会引 病原体的去除 起厌氧状态或土壤堵塞。 重金属的去除 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过程。 BOD的去除 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 磷和氮的去除 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 理化学吸附(离子交换、络和吸附)等方式被 悬浮物质的去除 去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容 量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的影 响。 病原体的去除 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 条件下逸出、硝酸盐的渗出)等方式被去除。 重金属的去除 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 的影响。 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过程。 BOD的去除 磷和氮的去除 悬浮物质的去除 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、 颗粒间孔隙的形状、大小、分布和水流通道, 病原体的去除 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、 颗粒太大会引起土壤堵塞。 重金属的去除 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过程。 BOD的去除 磷和氮的去除 悬浮物质的去除 病原体的去除 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92%~97%。其去 除率与选用的土地处理系统工艺有关,其中地 重金属的去除 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。 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过程。 BOD的去除 磷和氮的去除 悬浮物质的去除 重金属的去除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 在土壤胶体表面进行阳离子交换而被置换、吸 病原体的去除 附,并生成难溶性化合物被固定于矿物晶格中; 重金属于某些有机物生成可吸性鳌合物被固定 于矿物质晶格中;重金属离子于土壤的某些组 重金属的去除 分进行化学反应,生成金属磷酸盐和有机重金 属等沉积于土壤中。 土 地 处 理 基 本 工 艺 慢速渗滤 快速渗滤 地表漫流 湿地处理 地下渗滤 系统 系统 系统 系统 处理系统 慢速渗滤系统适用于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。 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。 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。 土 地 处 理 基 本 工 艺 慢速渗滤 快速渗滤 地表漫流 湿地处理 地下渗滤 系统 系统 系统 系统 处理系统 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。 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化速率。 土 地 处 理 基 本 工 艺 慢速渗滤 快速渗滤 地表漫流 湿地处理 地下渗滤 系统 系统 系统 系统 处理系统 地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土,地面最佳坡度为2%~8%。 废水以喷灌法或漫灌法有控制的在地面上均匀的漫流,流向设在坡脚的集水 渠,在流行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,尾水收集后可回用或排放水体。 采用何种方法灌溉取决于土壤性质、作物类型、气象和地形。 土 地 处 理 基 本 工 艺 慢速渗滤 快速渗滤 地表漫流 湿地处理 地下渗滤 系统 系统 系统 系统 处理系统 湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。污水有控制 地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上,废水在沿一定方 向流行过程中,在耐水性植物和土壤共同作用下得以净化(图6-11)。 净化机理: 物理的沉降作用;植物根系的阻截作用;某些物质的化学沉淀 作用;土壤及植物表面的吸附与吸收作用;微生物的代谢作用等。 湿地处理可直接处理污水或深度处理。污水进入系统前需预处理。 土 地 处 理 基 本 工 艺 慢速渗滤 快速渗滤 地表漫流 湿地处理 地下渗滤 系统 系统 系统 系统 处理系统 地下污水处理系统是将污水投配到距地面约0.5m深,有良好渗透性的底层 中,藉毛管浸润和土壤渗透作用,使污水向四周扩散,通过过滤、沉淀、吸 附和生物降解作用等过程使污水得到净化。 地下渗滤系统适用于无法接入城市排水管网的小水量污水处理。污水进入 处理系统前需经化粪池或酸化池预处理。 回用 回用 生化 物化 人工生态系统 出水进水 沉淀 排放人 工 湿 地 系 统 土 地 处 理 系 统 的 工 艺 选 择 和 工 艺 参 数 土地处理系统工艺类型的选择主要是根据土壤性质、透水性、地形、作物种类、气候条件和废水处理程度的要求来选择。 土地处理系统的主要工艺参数为负荷率。常用的负荷率有水量负荷和有机负荷,有时还辅以氮负荷和磷负荷。 各类土地处理工艺可能的设计限制参数如教材中相应表所示。 思 考 题1. 什么是稳定塘,其微生物种类与净化机理?2. 什么是好氧塘,其净化机理?DO和pH的变化规律及原因?3. 什么是兼性塘,其净化机理?4. 什么是污水土地处理系统,其净化机理?5. 什么是人工湿地处理系统,其净化机理? 第十章稳定塘和污水的土地处理第一节 稳定塘 概 述 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,也可用作三级处理。 稳 定 塘 的 分 类 按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分好 氧 塘 水生植物塘兼 性 塘 常 其 生 态 塘厌 氧 塘 见 它曝 气 塘 完全储存塘 深度处理塘好 氧 塘 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,溶解氧主要是由藻类供给,好氧微生物起净化污水作用。兼 性 塘 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;下层塘水无溶解氧,称厌氧区,沉淀 污泥在塘底进行厌氧分解。厌 氧 塘 厌氧塘的塘深在2m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作用,净化速度慢,污水在塘内停留时间长。曝 气 塘 曝气塘采用人工曝气供氧,塘深在2m以上,全部塘水有溶解氧,由好氧微 生物起净化作用污水停留时间较短。深度处理塘 深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘,属于好氧塘。其进水有机污染物浓 度很低,一般BOD5≤30mg/L。常用于处理传统二级处理厂的出水,提高出水 水质,以满足受纳水体或回用水的水质要求。 稳定塘的优缺点 稳定塘的优点 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,稳定塘系统的基建投资低。 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,约为传统二级处理厂的1/3~1/5。 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。 稳定塘的缺点 占地面积大 没有空闲余地时不宜采用。 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的处理效果。 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。 好 氧 塘 种 类(1)高负荷好氧塘 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。特点是塘的水深较浅,水力停留时间较短,有机负荷高。(2)普通好氧塘 这类塘用于处理污水,起二级处理作用。特点是有机负荷较高,塘的水深较高负荷好氧塘大,水力停留时间较长。(3)深度处理好氧塘 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。特点是有机负荷较低,塘的水深较高负荷好氧塘大。 好 氧 塘 基本工作原理 好氧塘净化有机污染物的基本工作原理如图所示。 塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。有阳光照射时,塘内的藻类 进行光合作用,释放出氧,同时,由于风力的搅动,塘表面的好氧型异氧 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本身的细胞 质(细胞增殖),其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。塘内菌藻生 化反应可用下式(A)和(B)表示: 细菌的降解作用 + + 有机物+O2+H →CO2+H2O+NH4 +C5H7O2N (A) 藻类的光合作用 (细菌) - 2- + 106CO2+16NO3 +HPO4 +122H2O+18H →C106H263O110N16P+138O2 (B) (藻类) 上述生化反应表明,好氧塘内有机污染物的降解过程,是溶解性有机污染物转换为无机物和固态有机物-细菌和藻类细胞的过程。 好 氧 塘 基本工作原理 藻类光合作用是塘水的溶解氧和pH值呈昼夜变化。白昼,藻类光合作用释放的氧,超过细菌降解有机物的需氧量,此时塘水的溶解氧浓度很高,可达到饱和状态。夜间,藻类停止光合作用,且由于生物的呼吸消耗氧,水中的溶解氧浓度下降,凌晨时达到最低。阳光再照射后,溶解氧再逐渐上升。好氧塘的pH值与水中CO2浓度有关,受塘水中碳酸盐系统的CO2平衡关系影响,其平衡关系式如下:
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