氧化塘和土地处理系统
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第6章 氧化塘和污水的土地处理系统
第6章氧化塘和污水的土地处理系统第6章氧化塘和污水的土地处理系统本章将介绍氧化塘和污水的土地处理系统。
这些系统是处理污水和废水的一种有效方法，可以有效地分解污染物、杀灭细菌和恶臭物质，从而达到净化水体的目的。
6.1 氧化塘氧化塘是一种利用微生物的降解能力来处理废水的人工湿地系统。
它由若干个连通的池塘组成，每个池塘都有不同的功能。
一般来说，氧化塘可以分为预处理池、降解池和后处理池。
6.1.1 预处理池预处理池是氧化塘的第一个池塘，用于除去废水中的大颗粒悬浮物和固体废物。
这些物质会影响后续池塘的正常运行，因此需要在进入降解池前进行预处理。
预处理池通常有格栅和沉淀池两部分。
格栅用于过滤大颗粒悬浮物，而沉淀池则用于沉淀固体废物。
6.1.2 降解池降解池是氧化塘的核心部分，用于将有机物质降解为无害物质。
在降解池中，微生物通过呼吸作用将有机物质分解为水和二氧化碳，从而消除了有机物的污染。
降解池通常分为好氧区和厌氧区，以满足不同微生物的生长需求。
6.1.3 后处理池后处理池是氧化塘的最后一个池塘，用于进一步降解废水中的有机物和残留污染物。
后处理池通常采用植物为主要处理介质，比如芦苇、马尾松等。
这些植物通过吸收养分和吸附有机物质来净化废水。
6.2 污水的土地处理系统污水的土地处理系统是一种利用土壤的生物、化学和物理作用来处理污水的方法。
它一般包括渗滤系统和人工湿地系统。
6.2.1 渗滤系统渗滤系统是一种将污水通过土壤的过滤作用进行处理的系统。
它由沉淀池、过滤层和排水系统组成。
污水经过沉淀池预处理后，通过过滤层渗入土壤，在土壤中被微生物降解为无害物质。
最后，处理后的水通过排水系统排出。
6.2.2 人工湿地系统人工湿地系统是一种利用湿地植被和土壤的吸附和分解作用来处理污水的系统。
它由预处理池、湿地植被区和后处理池组成。
污水经过预处理池后，进入湿地植被区，通过湿地植被的吸收和分解作用来净化水体。
最后，处理后的水进入后处理池进行进一步处理。
第6章 氧化塘和污水的土地处理系统
第6章氧化塘和污水的土地处理系统第6章氧化塘和污水的土地处理系统6.1 氧化塘氧化塘是一种常见的污水处理设施，它使用氧气和微生物对有机物进行降解。
氧化塘可分为混合氧化塘、序批式氧化塘和连续氧化塘等不同类型。
混合氧化塘通过将污水和微生物混合，促进有机物的分解和氧化过程。
序批式氧化塘则按照一定的周期进行操作，分别注入污水、氧气以及停留时间。
连续氧化塘则是连续供应污水和氧气，通过水流的流动和氧气的作用来进行有机物的氧化。
6.2 污水的土地处理系统污水的土地处理系统是一种利用土壤和植物来处理污水的方法。
这种系统一般包括平行流湿地系统和串行流湿地系统。
平行流湿地系统将污水均匀地分布到各个湿地单元中，通过湿地中的植物和土壤的作用来进行污水处理。
而串行流湿地系统则是将污水依次经过多个湿地单元，每个湿地单元负责不同的处理阶段，如初级处理、中级处理和后期处理等。
6.2.1 平行流湿地系统平行流湿地系统一般包括进水单元、湿地单元和出水单元。
进水单元用来将污水引入系统中，并通过分配器将污水均匀地分布到各个湿地单元中。
湿地单元是系统的核心部分，它由植被和土壤组成，通过植物和土壤的生物学、化学和物理作用来进行污水的降解和去除有害物质。
出水单元则用来收集和排放处理后的水。
6.2.2 串行流湿地系统串行流湿地系统一般由多个湿地单元组成，每个湿地单元负责不同的处理阶段。
例如，第一个湿地单元可以用来进行初级处理，去除较大的悬浮物和沉积物；第二个湿地单元可以进行中级处理，去除有机物和营养物质；第三个湿地单元则可以进行后期处理，去除残留的有机物和微量污染物。
每个湿地单元之间通过管道连接，形成串行流的处理过程。
本文涉及附件：无。
本文所涉及的法律名词及注释：1.污水处理设施：根据国家相关法律法规，指用于对污水进行处理、净化和排放的设施，包括氧化塘和湿地处理系统等。
2.混合氧化塘：一种氧化塘的类型，通过将污水和微生物混合在一起，促进有机物的分解和氧化过程。
生物处理 稳定塘 土地处理
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
✓曝气装置的强度应能使塘内的全部 固体呈悬浮状态，并使塘水有足够的 溶解氧供微生物分解有机污染物。
✓不要求保持全部固体呈悬浮状态， 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。
土地处理基本工艺
慢速渗滤 系统
快速渗滤 系统
地表漫流 系统
湿地处理 系统
地下渗滤 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。
✓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。
➢优点 基建投资低 运行管理简单经济 可进行综合利用
➢缺点 占地面积大 处理效果受气候影响 可能形成二次污染
二、污水土地处理
是在人工控制的条件下，将污水投配在土地上，通
过土壤—微生物—植物组成的系统进行一系列物理、 化学和生物学的净化过程，使污水得到净化的一种污 水处理工艺。 系统组成：
预处理
调节和贮存
土地处理基本工艺
慢速渗滤 系统
快速渗滤 系统
地表漫流 系统
湿地处理 系统
地下渗滤 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动过程中，在耐水性植物和土 壤共同作用下得以净化。
第三章-1生物处理原理-环境工程学课件(1)
ATP循环 phosphorylation（磷 酸化）
通过ATP-ADP偶联反应贮存和利
分解代谢(catabolism)
使复杂的高分子物质、高能化 合物降解为简单的低分子、低能 量物质
能量逐级释放──产能代P合成：ADP的磷酸化──将能 量贮存于高能磷酸键中（ADP磷酸 化途径：底物水平磷酸化、电子传 递磷酸化、光合磷酸化） ATP的分解：ATP水解为ADP， 能量的利用(合成、生理活动)
一种废水处理方法。
有机物(需氧)——BOD
生物处理的目的——使废水 中可生物降解(或转化)的污染物 质稳定化或转化为易于从水中
分离的物质，从而使之被去除。
可生物降解的有毒物 (工业污染 物)——如酚、腈等
氮需氧物质——TKN、NH3等 植物营养物质——TN、TP、S等
概述
二、生物处理的类型和工艺系统
好氧生物处理与厌氧生物处理的比较：
好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构 筑物容积较小，且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、 低浓度的有机废水，或者说BOD5小于500mg/L的有机废水，基本采 用好氧生物处理。
由于厌氧生物处理不需曝气，故运行费用低，且剩余污泥量少， 可回收能量（CH4）等优点。其主要缺点是反应速度较慢，反应时 间较长，处理构筑物容积大等。此外，需维持较高的反应温度，就 要消耗能源。对于有机污泥和高浓度有机废水（一般 BOD5≥2000mg/L）可采用厌氧处理法。
概述
附着生长工艺系统(Attached growth process，attachedfilm，Biofilm process，生物膜法)
利用附着于各种填料(media)裁体(carrier)上的生物膜中的微生物群 体净化废水的工艺，是土壤自净过程的人工强化(工程化)，主要工艺 包括：生物滤池(Biological filter)、生物转盘(RBC Biodisk)、生物流 化床
稳定塘及土地处理-1
2.2 ~ 6.7 5 ~ 30 1.2 ~ 2.5 50 ~ 75 10 ~ 50
处理城市原污水 及初级处理、 及初级处理 、 生 物滤池、 物滤池 、 曝气塘 或厌氧塘出水。 或厌氧塘出水 。 运行管理方便， 运行管理方便 ， 适应能力强， 适应能力强 ， 是 氧化塘中最常用 的池型
8 ~ 32 3 ~ 10 2~6 50 ~ 80 0
以上四类氧化塘的主要性能分列于下表。 以上四类氧化塘的主要性能分列于下表。 表中各项性能均受控于阳光辐射值、 表中各项性能均受控于阳光辐射值、温 度、养料及毒物等多种因素。因此，其具体 养料及毒物等多种因素。因此， 数值也因纬度高低、气象条件和水质状况的 数值也因纬度高低、 不同而异。 不同而异。
处理其它生物 处理的出水。 处理的出水 。 水 溶性BOD 主要用途 溶性 BOD 5 浓度 及优缺点 低 ， 但藻类固体 含量高， 含量高 ， 因而用 途受到限制
3 稳定塘系统的设计规范
确定所需参数 整体工艺流程设计，参数计算 整体工艺流程设计， 水力学条件 其他附属设施
水力条件
水力条件--废水在塘内的流动特征 如塘内存在沟流、 水力条件--废水在塘内的流动特征，如塘内存在沟流、短 废水在塘内的流动特征， 流和返混，将使废水在塘内混合传质过程受到影响。 流和返混，将使废水在塘内混合传质过程受到影响。有机物 的去除率将下降。推荐的水力条件： 的去除率将下降。推荐的水力条件： 1)塘的个数不少于 1)塘的个数不少于3个，串联运行； 塘的个数不少于3 串联运行； 2)塘形如为矩形，长宽比应大于九每个塘的面积以5000m 为度； 2)塘形如为矩形，长宽比应大于九每个塘的面积以5000m2为度； 塘形如为矩形 3)进口距塘底 3)进口距塘底0.5m，以多点进水为主，出口应尽可能远离进； 进口距塘底0.5m，以多点进水为主，出口应尽可能远离进； 4)尽量设置导流墙，横向导流墙长度为塘宽的0.8倍 4)尽量设置导流墙，横向导流墙长度为塘宽的0.8倍，纵向导流 尽量设置导流墙 墙长度为塘长的0.7倍 墙长度为塘长的0.7倍； 5)沿塘长每隔一定距离设置一条横向污泥沟，沟上方设障板， 5)沿塘长每隔一定距离设置一条横向污泥沟，沟上方设障板，障 沿塘长每隔一定距离设置一条横向污泥沟 板伸入水中约0.9m，水面以上部分木大于0.15m; 板伸入水中约0.9m，水面以上部分木大于0.15m; 6)塘堤的最大和最小坡度分别为 6)塘堤的最大和最小坡度分别为3：1和6：1。 塘堤的最大和最小坡度分别为3
稳定塘和土地处理
1
通过自然沉淀和微生物絮凝作用，使悬浮物沉降 下来。
2
悬浮物的去除效果与塘体的大小、深度、水流速 度等有关。
3
稳定塘中生长的藻类和植物也对悬浮物有一定的 吸附作用。
土地处理技术概述
04
土地处理的定义与特点
定义
土地处理是一种利用土壤、植物和微生物的自然净化能力对废水进行处理的技 术。
特点
利用自然净化能力，低能耗，低运行成本，处理效果好，适用于各种规模的处 理需求。
特点
具有较高的处理效率，适用于处理 高浓度有机废水。
土地处理塘
定义
特点
土地处理塘是一种利用土壤和植物的 净化功能来处理废水的稳定塘。
具有投资少、运行费用低、维护方便 等优点，适用于处理生活污水和轻度 工业废水。
原理
通过土壤和植物的吸附、过滤、吸收 和生物降解等作用，去除废水中的污 染物。
厌氧塘
定义
稳定塘和土地处理
目 录
• 稳定塘处理概述 • 稳定塘的种类与构造 • 稳定塘处理原理与过程 • 土地处理技术概述 • 土地处理技术种类与原理 • 稳定塘与土地处理的比较与选择
稳定塘处理概述
01
定义与特点
定义
稳定塘是一种自然净化系统，通过微 生物的代谢活动来去除废水中的有机 物、氮、磷等污染物。
废水中的有机物、营养盐和悬浮物等污染物。
原理
02
通过好氧、厌氧和兼性微生物的作用，将废水中的有机物转化
为无害的物质，如二氧化碳、水、硝酸盐塘等。
曝气塘
定义
曝气塘是一种通过人工曝气来增 加水体溶解氧含量的氧化塘。
原理
通过人工曝气设备向水体中注入空 气，提高水体中的溶解氧含量，促 进好氧微生物的生长和代谢。
稳定塘和污水土地处理
2018/11/17
河北科技大学环境科学与工程学院
9
第一节
①好氧塘工作原理
稳 定 塘
细菌的降解作用：
有机物＋O2＋H+→CO2＋H2O＋NH4+ ＋C5H7O2N
藻类的光合作用： 106CO2＋16NO3-＋HPO42-＋122H2O＋18H+→C106H263O110N16P＋138O2
2018/11/17
第四章
第一节
稳定塘和污水土地处理
稳定塘
第二节
污水土地处理
2018/11/17
河北科技大学环境科学与工程学院
1
第一节
稳 定 塘
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河北科技大学环境科学与工程学院
2
第一节
1.概述
(1)定义
稳 定 塘
稳定塘又名氧化塘或生物塘，其对污水的净化过程 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。
2018/11/17
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14
第一节
稳 定 塘
藻类 稳定塘为菌藻共生体系，藻类具有叶绿体，含有 叶绿素，能够通过这些色素进行光合作用，是塘水 中DO的主要供应者。 白昼 吸收CO2，放出O2 夜间 内源呼吸，消耗O2，放出CO2 绿藻——最常见的，单细胞或多细胞的绿色藻类 蓝绿藻（蓝藻）——构造简单，藻体为单细胞丝 状体 褐藻 蓝绿藻能够代谢产生H2S能够将大气中的N2固定
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11
好 氧 塘
第一节
①好氧塘工作原理
稳 定 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1×1085×109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。
第四节 污水土地处理系统
二、土地处理系统的基本功能与处 理机制
• （一）物理沉淀作用去除悬浮物 • （二）物理沉淀作用和生物降解作用去除有机物 • （三）物理化学吸附作用、化学固定作用和植物 吸收作用去除重金属 • （四）氧化还原作用和植物吸收作用去除氮 • （五）化学固定作用和植物吸收作用去除磷 • （六）物理沉淀作用和微生物间的相互作用去除 病原微生物
Байду номын сангаас
（三）植物
• 功能：维持和增加土壤含水量和土壤渗透 性，增加蒸腾和耗水量，减少地面径流和 土壤侵蚀，吸收污水中的氮、磷和其他污 染物。 • 植物种类不同，净化功能不同，且种间差 异较大。
四、土地处理系统的效益分析
• • • • （一）净化效率：具有较好的净化效果 （二）面积比较：占地面积大 （三）耗能比较：节能 （四）费用比较：投入较少，同时还有一 定的生物产品的经济收入
（一）慢速灌溉
• 又称慢速渗滤，即用污水灌溉农田、草场 和林地。 • 有控制地喷灌或地表漫灌 • 污水通过植物吸收、蒸腾、蒸发和渗漏而 得到处理 • 处理后一般地表1m左右深处水质得到很好 改善。
（二）快速渗漏
• 使污水通过土层而得到净化，相当于柱层 析。 • 要求土壤具有较好的渗透性，通常为粗砂、 砂和砂壤土。 • 不一定有植物覆盖和植物的净化作用。 • 不利用污水中的肥分。
第四节 污水土地处理系统
• 土地处理系统：是指利用生态工程原理， 将污水通过土壤-生物系统，除去污水中的 营养成分和污染物，达到净化和综合利用 的目的。 • 包括污水的预处理设施（氧化塘）、贮水 湖（污水库）、灌溉系统和地下排水系统 等部分。
一、土地处理系统的类型
• • • • （一）慢速灌溉 （二）快速渗漏 （三）坡面径流 （四）湿地系统
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年份
1945 1957
稳定塘数（个） 45 631
1968 2500
1976 5500
1980 现在 7000 20000
全球有超过40个国家和地区使用稳定塘来处理污水。
我国稳定塘的发展也很快，目前已经超过40座。如：黑龙江省齐齐哈尔污
水库，上海金山石化总厂稳定塘，新疆克拉玛依市稳定塘，湖北鄂城鸭儿
类
型
普通好氧塘
深度处理好氧塘
0.002～0.004
0.0005
2～6 ～0.5 80～95 100～200 0.2～2.0
5～20 0.5～1.0
60～80 5～10
氧化塘和土地处理系统
2 兼性稳定塘
兼性塘设计基本参数：（一般采用 负荷法计算） 停留时间：7～180天，低纬度气候 暖，取低值，高纬度取高值。 BOD5负荷：0.0002～ 0.010kgBOD5/m2 ·d，北方取低值， 南方取高值。
(3) 作为活性污泥二级处理的后续深度处理。
(4) 稳定塘处理污水与综合利用相结合，发展养鱼、养禽、水生植物、饲料 等。
(5) 稳定塘的运行方式，由单塘运转向多塘串联运行，并以兼性塘为主，如： 厌氧塘——兼性塘——好氧塘氧或化兼塘和性土塘地—处理—系好统 氧塘等串联方式。
法国南部MeZe镇的氧氧化塘化和土塘地处污理系水统 处理系统
3）好氧塘座数一般不少于3座，规模很小时不少于2座。
氧化塘和土地处理系统
好氧塘典型设计参数
参数
高负荷好氧塘
BOD5表面负荷率 （kg/（m2·d）） 水力停留时间（d）
0.004～0.016 4～6
水深（m）
0.3～0.45
BOD5去除率（%） 藻类浓度（mg/L）
80～90 100～260
回流比
塘数：一般为多塘，串联塘系统，最少3个塘。单塘面积要小于4ha，其中第一塘面
积约占兼性塘总面积的30％～60％，
塘长宽比：一般2：1～3：1，避免死角，四角应为弧形。
唐深：1.2～2.5m，保护高度：0.5～1.0m，污泥层厚度取0.3m，冰盖厚度0.2 ～
0.6m，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）。
氧化塘和土地处理系统
氧化塘和土地处理系统
处理城市污水兼性塘BOD面积负荷与水力停留时间
冬季月平均气温 （℃）
15以上
BOD5表面负荷率 （g/（m2·d）） 70～100
水力停留时间（d） ＞7
10～15
50～70
20～7
0 ～10
30～50
40～20
-10 ～0
20～30
120～40
-20～10
特点好氧微生物——藻氧类化共塘和生土地处理系统
氧化塘和土地处理系统
氧化塘和土地处理系统
氧化塘和土地处理系统
有机负荷法：
好氧塘有效面积： 有机物面积去除负荷
好氧塘设计计算
A QS a NA
BOD5面积负荷（kg/m2﹒d）
Nr
Q(Sa Se) A
好氧塘主要尺寸经验值：
1）多采用矩形，表面长宽比为2:1 ～ 3:1，一般一塘深1/2处面积作为计算 塘面积。唐高0.6～1.0m，至少0.5米的超高。单塘面积不宜超过4ha(104m2) 2）塘堤的内坡坡度为1:2～1:3 （垂直：水平），外坡坡度为 1:4～1:5（垂 直：水平），堤顶宽度取1.8～2.4m。
该进水与塘底污泥相混合。塘底宽度小于9m时，可以设一个进口，宽 塘应采用多个进口。进水管径200～300mm。出水口为淹没式，深入水 下0.6m，不得小于冰层厚度或浮渣层厚度。
厌氧塘宜设于塘系统之首，厌氧塘宜并联设置。
氧化塘和土地处理系统
湖，江苏镇江市征润州稳定塘，云南澄江县抚仙湖，北京官厅水库黑土洼等
等。
氧化塘和土地处理系统
氧化塘和土地处理系统
氧化塘和土地处理系统
稳定塘发展阶段
(1) 用于处理小城镇污水，美国90%用于处理万人以下小城镇污水，设计流 量小于7570m3/d。
(2) 用于食品工业废水，继而广泛用于造纸、纺织、皮革、石油化工等工业 废水。美国20世纪70年代有处理工业废水的稳定塘1000多座，处理食品废 水的占1/2。
缺点：无法回收甲烷气体、容易产生臭味、环境效果差。
氧化塘和土地处理系统
厌氧塘设计参数
a. BOD面积负荷： 我国给水排水设计手册对厌氧塘处理城市污水的建议负荷率值
为:200～600kgBOD/104m2·d b．BOD容积负荷
表6—4所列举的是美国7个州处理城市污水厌氧塘的设计BOD容积 负荷率与水力停留时间二项参数。塘深介于3～4.5m。 c．VSS容积负荷率
10～20
150～120
-20以下
＜10
180～150
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氧化塘和土地处理系统
3 厌氧稳定塘
与厌氧生物处理过程相同，厌氧降解 分为水解、产酸、产气三个阶段。 影响厌氧塘处理效率的因素有： 气温、水温、进水水质、浮渣、营养 比、污泥成分等。
一般厌氧塘都作为预处理的手段，形成厌氧——好氧塘系统，较好的应用 于处理水量小、浓度高的有机废水。
d．停留时间：城市污水3氧0～化塘50和d土（地国处理外系长统达160d）
氧化塘和土地处理系统
主要尺寸： 长宽比：(2～2.5):1，呈长方形。 深度：有效深度（水深+泥深）3～5m，储泥深度不应小于0.5m，
保护高度0.6～1.0m。 单塘面积：≤0.8×104m2，塘底略具坡度，堤内坡1：l～1：3。 厌氧塘进出口，厌氧塘进口一般按设在高于塘底0.6～1.0m处，
第10章
氧化塘和污水的土地 处理系统
氧化塘和土地处理系统
10.1 稳定塘
稳定塘（Stabilization）：又名氧化塘（Oxidation Pond），生 物塘，利用天然净化能力处理污水的生物处理设施，其净化过 程与自然水体自净过程相似。
应用：在欧美和部分发展中国家推广很快。如下表，为美国的稳定塘发展 情况
齐齐哈尔市 南郊污水处理厂氧化塘
氧化塘的面积有880公顷 已经具有生态效应 野鸭成群
氧化塘和土地处理系统
氧化塘进水口水体黑臭
氧化塘2号塘水体已变黄
氧化塘和土地处理系统
氧化塘出水口水体已由黑臭变为绿色
氧化塘3号塘水体变绿，已形成生物系统
1 好氧稳定塘
藻类进行光合作用，吸收部分有机物分解的二氧化碳，放出氧，成为微生 物利用的溶解氧。 好氧塘是各类稳定塘的基础，一般都设好氧塘。 出水藻类含量高，如果营养过剩产生水华