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淺析污水處理之穩定塘技術

發布時間:2019-07-05閱讀次數: 次
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       好氧穩定塘:好氧穩定塘深度較淺,一般不超過0.5m,陽光能直接投入塘底,藻類生長茂盛,光合作用強,全部塘水呈好氧狀態,由好氧微生物降解有機污染物及凈化污水。BOD的去除率高,停留時間為2到6天時,可達到80%以上。

       穩定塘的廢水處理機制

穩定塘中富含各種細菌、真菌、微型動物、水生植物和其他類型的微生物,它們主要在以下6個方面對污水產生凈化作用。

     (1)塘水的稀釋作用:稀釋作用是一種物理過程,它并沒有改變污染物的性質,但卻未進一步的凈化作用條件。污水進入穩定塘后,在風力、水流以及污染物的擴散作用下與塘內已有的塘水進行一定程度的混合,使進水得到稀釋,降低了其中各項污染指標的濃度。

     (2)沉淀和絮凝作用:污水進入穩定塘后,由于流速降低,其所夾帶的懸浮物質在重力作用下沉于塘底。污水的SS、COD等各種指標得到進一步的降低。此外,穩定塘的塘水中含有大量的具有絮凝作用的生物分泌物,在它們的作用下,污水的細小懸浮顆粒產生了絮凝作用,沉于塘底成為沉積層。

     (3)好氧生物的代謝作用:在好氧條件下,絕大部分的有機污染物在異養型好氧菌和兼性菌的代謝作用下得以去除。BOD可以去除90%以上,COD去除率也可達80%。

     (4)厭氧生物的代謝作用:在厭氧環境中,厭氧生物對有機物污染物的降解作用一般能夠經歷厭氧發酵的全過程。

     (5)浮游生物的作用:在穩定塘中存活著許多種浮游生物。藻類的主要功能是供氧,同時起到去除池塘水中的某些污染物,如氮、磷的作用。原生動物、后生動物及枝角類浮游動物,能夠產生起生物絮凝作用的粘液,并吞食游離細菌和細小懸浮狀污染物和污泥顆粒,使塘水進一步澄清。

     (6)水生維管束植物的作用:①水生植物通過吸收氮、磷等營養元素,使穩定塘去除氮、磷的功能提高。

      它們的根部具有富集重金屬的功能,可提高重金屬的去除率。

      水生植物還能為塘水提供溶解氧。

       穩定塘的類型

       好氧穩定塘:好氧穩定塘深度較淺,一般不超過0.5m,陽光能直接投入塘底,藻類生長茂盛,光合作用強,全部塘水呈好氧狀態,由好氧微生物降解有機污染物及凈化污水。BOD的去除率高,停留時間為2到6天時,可達到80%以上。

       好氧塘的作用機理

       好氧塘中的一個主要特征是好氧微生物與植物性浮游生物——藻類共生。藻類利用太陽光進行光合作用,合成新的藻類,并在水中放出游離氧。好氧微生物利用這部分氧對有機物進行降解,而這一活動中產生的CO2又為藻類在光合作用中吸收利用。這樣在CO2和O2的授受過程中,有機污染物得到降解。好氧塘最大的問題是水中藻類含量高,其中水中藻類SS含量可高達每升幾百毫克。如對藻類處理不當將會造成二次污染。另外,好氧塘占地面積達,對細菌的去除效果較差。

       厭氧穩定塘:塘水深度一般在2m以上,有機負荷率高,整個塘水處于厭氧狀態,在其中進行水解、產酸以及甲烷發酵等厭氧反應。凈化速率低,污水停留時間長,一般作為高濃度有機廢水的首級處理工藝,之后還設有兼性塘、好氧塘,甚至深度處理塘。厭氧塘依靠厭氧菌的代謝功能使有機污染物得到降解。厭氧塘多以處理高濃度、水量不大的有機廢水。

       兼性穩定塘:塘水較淺,一般在1m以上。塘內存在不同的區域,從塘面到一定深度,陽光能透入,藻類的光合作用旺盛,溶解氧充足,呈好氧狀態;塘底為沉淀淤泥,處于厭氧狀態,進行厭氧發酵;介于厭氧和好氧之間為兼性區,存在大量的兼性微生物。兼性塘的污水凈化是由好氧、厭氧、兼性微生物協同完成的。它是城市污水處理最常用的一種穩定塘。

        曝氣穩定塘:塘深2m以上,由表面曝氣器供氧,并對塘水進行攪動,在曝氣的條件下,藻類的生長和光合作用受到抑制。曝氣厭氧塘是經過人工強化的穩定塘,它采用人工曝氣裝置向塘內污水充氧,曝氣裝置多為表面機械曝氣器。根據曝氣裝置的數量、安設密度、曝氣強度不同,曝氣塘分為好氧曝氣塘和兼性曝氣塘兩類。好氧曝氣塘的曝氣裝置功率較大,足以使塘水中的生物污泥全部處于懸浮狀態,并向塘水提供足量的氧。兼性曝氣塘曝氣裝置僅能使部分團體物質處于懸浮狀態,存有一部分固體物質沉積塘底進行厭氧分解。曝氣塘是介于延時曝氣活性污泥法與穩定塘之間的工藝。其凈化功能、凈化效果以及工作效率方面都明顯高于一般類型的穩定塘。污水在塘內的停留時間短,曝氣塘所需的容積及占地面積均較小。但由于采用人工曝氣,耗能增加,運行費用也有所提高。

       深度處理塘:通常作為塘系統的最后一級,接納兼性塘或曝氣塘出水,或設置在常規二級生物處理設施后,作為進一步凈化有機物、病原菌和去除部分氮、磷之用。深度處理塘在污水處理廠和受納水體間起緩沖作用。其處理對象為常規二級處理工工藝的處理出水,以及處理效果與二級處理技術相當的穩定塘出水。其處理目的是使出水達到一定的標準,以滿足受納水體或回用時對水質的要求。深度處理塘一般采用好氧塘的形式,也有采用曝氣塘形式的,用兼性塘的則較少。通過深度處理可使BOD、COD等指標進一步降低,進一步去除水中的細菌、藻類以及氮、磷等植物性營養物質。

       穩定塘占地面積大的解決辦法

      解決水力停留時間的問題是解決穩定塘占地面積大這一問題的關鍵。污水在塘內的水力停留時間t=E/K(100-E),其中E為污染物去除率,K為有機物的降解速率常數。所以,污水在穩定塘內的停留時間主要取決于污染物去除率和有機物的降解速率常數。因此,可采用人工曝氣裝置向塘內污水供氧,攪動塘水,提高微生物降解速率,從而降低污水在曝氣塘內的停留時間。另外,也可采用在穩定池塘內放置人工制造的附著生長介質的辦法。該系統因置入介質,可以延長塘內生物鏈結構,增加微生物數量,提高對有機污染物的分解速率,大大減少水力停留時間,從而減少占地。另外,它還有減少污泥生成,提高耐沖擊負荷的作用。

       有害物質在穩定塘中的轉化

       進入穩定塘的有害物質主要包括合成有機物和重金屬離子。它們在一定的環境條件下會發生轉化,被穩定塘生態系統所降解或去除。在適宜的環境條件下,微生物對苯、酚、脂、有機染料等有害物質具有一定的降解功能。且水生植物的根系適宜于微生物的附著與生長,能夠通過吸附作用去除一部分有害物質。根系也具有吸收重金屬等有害物質的能力,可使重金屬離子富集,降低水中的重金屬離子濃度。此外,重金屬離子還能與其他化合物形成螯合物而沉淀在塘底。但是,穩定塘對于有害物質的去除是有限制的,如果水中有害物質的濃度過高,將危害水中生物的生理活動,甚至使穩定塘的凈化功能遭到破壞。因此,對含有有害物質和重金屬離子的廢水應嚴格控制。