2010環(huán)保工程師考試資料:污水穩(wěn)定塘處理工程技術(shù)

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6.3污水穩(wěn)定塘處理工程技術(shù)
    穩(wěn)定塘是土地經(jīng)過(guò)人工適當(dāng)修整,設(shè)圍堤和防滲層的池塘,主要依靠自然生物凈化功能凈化污水,凈化過(guò)程與自然水體的自凈過(guò)程極其相近。有機(jī)污染物在塘中被微生物所降解,塘內(nèi)的氧由塘內(nèi)生長(zhǎng)的藻類的光合作用及塘面的復(fù)氧作用提供。
    穩(wěn)定塘的類型主要有:好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、深度處理塘以及控制出水塘。
    (1)好氧塘和兼性塘
    在凈化功能上,兩者有著相同的好氧層,在好氧層中,生長(zhǎng)著好氧微生物和植物性浮游微生物——藻類等。藻類利用透入水中的陽(yáng)光進(jìn)行光合作用,向水中放出游離氧。好氧微生物則利用這部分氧對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解,所生成的二氧化碳又為藻類在光合作用中利用。
    好氧塘與兼性塘的作用不同的是,前者塘深較淺(一般在1m左右),后者塘介于1.0~2.5m之間,在好氧塘內(nèi),整個(gè)塘水都處于好氧狀態(tài),BOD降解效果好,可達(dá)80%以上。而兼性塘內(nèi),塘的上層成好氧層,塘的下層成為厭氧層,由厭氧微生物進(jìn)行厭氧消化。
    好氧塘和兼性塘的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    ①根據(jù)城市規(guī)劃,在有可供利用的湖塘、洼地和空地,氣溫適宜、日照條件良好的地方,可以考慮采用;②污水在進(jìn)塘之前,必須進(jìn)行旨在去除可沉懸浮物的預(yù)處理;③好氧塘應(yīng)建于高處、通風(fēng)良好的地域,每座塘面積以不超過(guò)40000m2為宜;④塘表面長(zhǎng)寬比取值2~3:1,塘堤外坡4:1~5:1,內(nèi)坡3:1~2:1,堤頂1.8m~2.4,超高0.5m;⑤矩形塘進(jìn)水口應(yīng)盡量使橫斷面上配水均勻,宜采用擴(kuò)散管或多點(diǎn)進(jìn)水,出水口之間的直線距離盡可能的大;⑥塘的設(shè)計(jì)計(jì)算主要參數(shù)是BOD負(fù)荷和停留時(shí)間。
    (2)厭氧塘
    厭氧塘的水深一般在2.5m以上,最深可達(dá)4或5m,在水面所形成的浮渣層具有保溫和防止光合作用的作用,不應(yīng)加以破碎。特點(diǎn)是:勿需供氧,整個(gè)塘水都處于厭氧狀態(tài);能夠接受高負(fù)荷,處理高濃度廢水;污泥量較少。缺點(diǎn):凈化速度慢,廢水停留時(shí)間長(zhǎng);產(chǎn)生臭氣;產(chǎn)生的甲烷氣體不能加以回收利用;處理水達(dá)不到排放要求。
    厭氧塘設(shè)計(jì)要點(diǎn)
    ①塘數(shù)不少于2座,厭氧塘單池面積不宜大于8000m2,保護(hù)高0.6~1m;②厭氧塘一般位于穩(wěn)定塘系統(tǒng)之首,截留污泥量較大,因此,宜設(shè)并聯(lián),以便輪換清除污泥;③厭氧塘底部應(yīng)采取防滲措施,平底或略具坡度,以利排泥,儲(chǔ)泥深度不應(yīng)小于0.6m,清泥周期為5~10年。④進(jìn)口一般設(shè)在高于塘底0.6~1m處,使進(jìn)水與塘底污泥混合,塘底寬度小于9m時(shí),可以只用一個(gè)進(jìn)口,進(jìn)水管徑200~300mm,出水口淹沒(méi)式深入水下0.6m,不得小于冰層厚度或浮渣厚度。⑤多頭進(jìn)水,多頭出水為好,應(yīng)采用格柵、沉砂池作預(yù)處理。
    (3)曝氣塘
    曝氣塘的塘面上裝有人工曝氣器,但塘內(nèi)的供氧主要靠水面復(fù)氧,不足部分則由人工曝氣設(shè)備補(bǔ)充,它是介于穩(wěn)定塘和活性污泥延時(shí)曝氣法之間的水處理方法。
    曝氣塘水深一般都在3~4m,最深達(dá)5m,塘水保持好氧狀態(tài),并基本上得到完全混合,盡管塘內(nèi)BOD負(fù)荷較高,停留時(shí)間較短,但BOD去除率平均在70%以上。當(dāng)污水水質(zhì)、水量發(fā)生變化時(shí),曝氣塘有較大適應(yīng)性,且構(gòu)造簡(jiǎn)單,維護(hù)方便而受到重視。
    (4)深度處理塘
    通常設(shè)置于常規(guī)二級(jí)處理或相當(dāng)常規(guī)二級(jí)處理的工藝之后,接納BOD5≤30mg/L,CODCr≤120mg/L,SS≤30~60mg/L的污水并將其進(jìn)一步凈化,使BOD5、SS、細(xì)菌和病毒、藻類或氮磷指標(biāo)滿足受納水體或回用要求。其設(shè)計(jì)目標(biāo)因受納水體功能或回用要求不同而各異。深度處理塘多采用好氧塘或曝氣塘,少數(shù)也采用兼性塘。常采用有機(jī)負(fù)荷法或公式法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
    (5)控制出水塘
    適用于有大量廉價(jià)可利用土地,但結(jié)冰期長(zhǎng)的寒冷地區(qū),或需季節(jié)性利用塘出水的缺水地區(qū)以及因受納水體的條件限制不能連續(xù)排放的地區(qū),其功能是在非排放期儲(chǔ)存污水,在排放期排出水質(zhì)合格的污水。
    設(shè)計(jì)方法包括有機(jī)負(fù)荷法和公式法等。
    有機(jī)負(fù)荷法的主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)為BOD5表面負(fù)荷和水力停留時(shí)間,通常,控制出水塘可按兼性塘有機(jī)負(fù)荷的低限值設(shè)計(jì),因此,設(shè)計(jì)步驟為:選擇BOD5表面負(fù)荷;確定占地面積;計(jì)算兼性塘容積;計(jì)算
    并校核水力停留時(shí)間;確定單塘面積、塘數(shù)以及長(zhǎng)寬比;確定兼性塘中好氧層深度。
    (6)儲(chǔ)留塘
    又稱完全儲(chǔ)留塘,適用于地價(jià)低廉、蒸發(fā)速率高、年蒸發(fā)量與年降水量之差大于770mm的地區(qū),該塘不考慮微生物對(duì)污水中污染物的降解作用,只顧及濕度的虧缺造成的水的蒸發(fā)作用。