氧化塘浮岛设计方案.docx
《氧化塘浮岛设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氧化塘浮岛设计方案.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
氧化塘浮岛设计方案
按照塘内微生物的类型和供氧方式来划分，稳定塘可以分为以下四类：
好氧塘
好氧塘是一种菌藻共生的污水好氧生物处理唐。
深度较浅，一般为0.3~0.5m。
阳光可以直接射透到塘底，塘内存在着细菌、原生动物和藻类，由藻类的光合作用和风力搅动提供溶解氧，好氧微生物对有机物进行降解。
兼性塘
有效深度介于1.0~2.0m。
上层为好氧区；中间层为兼性区；塘底为厌氧区，沉淀污泥在此进行厌氧发酵。
兼性塘是在各种类型的处理塘中最普遍采用的处理系统。
厌氧塘
塘水深度一般在2m以上，最深可达4~5m。
厌氧塘水中溶解氧很少，基本上处于厌氧状态。
曝气塘
塘深大于2m，采取人工曝气方式供氧，塘内全部处于好氧状态。
曝气塘一般分为好氧曝气塘和兼性曝气塘两种。
此外，还有其他一些类型的稳定塘：
深度处理塘——作用是进一步提高二级处理水的出水水质。
水生植物塘——在塘内种植一些纤维管束水生植物，比如芦苇、水花生、水浮莲、水葫芦等，能够有效地去除水中的污染物，尤其是对氮磷有较好的去除效果。
生态系统塘——在塘内养殖鱼、蚌、螺、鸭、鹅等，这些水产水禽与原生动物、浮游动物、底栖动物、细菌、藻类之间通过食物链构成复杂的生态系统，既能进一步净化水质，又可以使出水中藻类的含量降低。
由于稳定塘具有很多类型，所以可以组合成多种不同的流程。
厌氧塘
工作原理
厌氧塘的原理与其他厌氧生物处理过程一样，依靠厌氧菌的代谢功能，使有机底物得到降解。
反应分为两个阶段：
首先由产酸菌将复杂的大分子有机物进行水解，转化成简单的有机物（有机酸、醇、醛等）；然后产甲烷菌将这些有机物作为营养物质，进行厌氧发酵反应，产生甲烷和二氧化碳等。
如图：
特点及适用条件
优点：
稳定塘图示
（1）有机负荷高，耐冲击负荷较强。
（2）由于池深较大，所以占地省。
（3）所需动力少，运转维护费用低。
（4）贮存污泥的容积较大。
（5）一般置于塘系统的首端，作为预处理设施，在其后再设兼性塘、好氧塘甚至深度处理塘，做进一步处理，这样可以大大减少后续兼性塘和好氧塘的容积。
缺点：
（1）温度无法控制，工作条件难以保证。
（2）臭味大。
（3）净化速率低，污水停留时间长。
城市污水的水力停留时间为30~50天。
适用条件
对于高温、高浓度的有机废水有很好的去除效果，如食品、生物制药、石油化工、屠宰场、畜牧场、养殖场、制浆造纸、酿酒、农药等工业废水。
对于醇、醛、酚、酮等化学物质和重金属也有一定的去除作用。
对重金属也有一定的去除效果。
一般规定
（1）必须严格作好防渗措施。
（2）厌氧塘前要进行预处理。
（3）进水水质：
进水中有机负荷不能过高。
有机酸在系统中的浓度应小于3000mg/L；进水硫酸盐浓度不宜大于500mg/L；进水BOD：
N：
P=100：
2.5：
1；C：
N一般为20：
1左右；pH值要介于6.5~7.5；进水中不得含有有毒物质，重金属和有害物质的浓度也不能过高，应符合《室外排水设计规范》的规定。
设计计算
（1）设计方法
—有机负荷法。
—完全混合数学模型法：
很少采用。
有机负荷法分为3类：
BOD容积负荷法、BOD表面负荷法、VSS容积负荷法。
1）BOD表面负荷法：
必须规定塘中的最低容许BOD表面负荷。
根据实际情况，我国厌氧塘的最低容许负荷为：
北方—300kgBOD5/（104m2.d）；南方—800kgBOD5/（104m2.d）。
2）BOD容积负荷法：
国外城市污水厌氧塘的设计一般都采用此方法，我国的工业废水厌氧塘也有不少采用该方法。
根据美国7个州处理城市污水厌氧塘的设计参数，BOD容积负荷为一般采用0.2~0.4kgBOD5/（m3.d），也有个别取值范围比较大，比如蒙大拿州采用的设计参数是0.032~1.6kgBOD5/（m3.d）。
工业废水的设计负荷应该通过实验来确定，我国肉类加工废水厌氧塘处理的中试结果如下表：
▲表1我国肉类加工废水厌氧塘处理的中试数据
序号
BOD容积负荷率
kgBOD5/（m3.d）
水力停留时间（d）
水温T（℃）
进水BOD5（mg/L）
处理水BOD5（mg/L）
去除率（%）
1
0.49
1
17.3
486
251
48.8
2
0.53
1
28.2
530
330
37.7
3
0.22
2
24.5
438
200
54.4
4
0.24
2
30.2
473
150
68.2
3）VSS容积负荷法：
当厌氧塘处理含VSS较高的废水时，宜采用VSS容积负荷进行设计。
根据国外资料，几种处理工业废水的厌氧塘的设计参数如下：
奶牛粪尿废水：
0.166~1.12kgVSS/（m3.d）；
家禽粪尿废水：
0.063~0.16kgVSS/（m3.d）；
猪粪尿废水0.064~0.32kgBOD5/（m3.d）；
菜牛屠宰废水0.593kgBOD5/（m3.d）；
挤奶间废水0.197kgBOD5/（m3.d）。
（2）构造和主要尺寸
1）厌氧塘一般为矩形，长宽比为2~2.5：
1
2）塘的深度：
有效水深h1：
3.0~5.0m。
若深度过大，虽然有利于形成厌氧条件，但是会使塘底的水温过低，也对反应不利。
储泥厚度h2：
≥0.5m。
城市污水厌氧塘的污泥量按每人每年50升计，污泥清除的周期一般为5~10年。
此外，还应考虑一定的超高h3，一般取为0.6~1.0m。
塘的面积越大，超高越大。
3）堤坡：
塘内坡度1.5：
1~1：
3；塘外坡度：
1：
2~1：
4。
4）进出水口：
厌氧塘进口设在底部，高出塘底0.6~1.0m，以便使进水与塘底污泥相混合。
进水管直径一般为200~300mm；对于含油废水，进水管直径应不小于300mm。
出水管应在水面以下，淹没深度不小于0.6m，并要求在浮渣层或冰冻层以下。
一般进口和出口均不得少于两个，当塘底宽小于9m时，也可以只用一个进水口。
5）塘数及单塘面积
由于厌氧塘通常位于稳定塘系统之首，会截留较多的污泥，所以至少应有两座并联，以便轮换除泥；单塘面积不应大于（0.8~4）×104m2。
兼性塘
工作原理
兼性塘是最常见的一种稳定塘。
兼性塘的有效水深一般为1.0~2.0m，从上到下分为三层：
上层好氧区，中层兼性区（也叫过渡区）；塘底厌氧区，见图6-3）好氧区对的净化原理与好氧塘基本相同。
藻类进行光合作用，产生氧气，溶解氧充足。
有机物在好氧性异养菌的作用下进行氧化分解，兼性区的溶解氧的供应比较紧张，含量较低，且时有时无。
其中存在着异养型兼性细菌，它们既能利用水中的少量溶解氧对有机物进行氧化分解，同时，在无分子氧的条件下，还能以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。
稳定塘图示
厌氧区内不存在溶解氧。
进水中的悬浮固体物质以及藻类、细菌、植物等死亡后所产生的有机固体下沉到塘底，形成10~15cm厚的污泥层，厌氧微生物在此进行厌氧发酵和产甲烷发酵过程，对其中的有机物进行分解。
在厌氧区一般可以去除30%的BOD。
特点及适用条件
优点：
（1）投资省，管理方便。
（2）耐冲击负荷较强。
（3）处理程度高，出水水质好。
缺点：
（1）池容大，占地多。
（2）可能有臭味，夏季运转时经常出现漂浮污泥层。
（3）出水水质有波动。
适用条件：
既可用来处理城市污水，也能用于处理石油化工、印染、造纸等工业废水。
一般规定
（1）应该建在通风、无遮蔽的地方。
（2）预处理及对进水水质的要求：
如果兼性塘作为第一级，则要求有一定的预处理措施。
具体规定与厌氧塘相同，唯一不同的是兼性塘要求进水中BOD：
N：
P=100：
5：
1。
设计计算
（1）设计方法：
一般是采用经验方法进行计算，即BOD表面负荷法。
BOD表面负荷与冬季平均气温有很大关系。
下表是我国“七五”科技攻关成果对城市废水兼性塘建议的主要设计参数：
▲表2城市废水兼性塘的设计负荷和水力停留时间
冬季平均气温（℃）
BOD5表面负荷（kgBOD5/（104m2.d））
水力停留时间（d）
>15
70~100
≥7
10~15
50~70
20~7
0~10
30~50
40~20
-10~0
20~30
120~40
-20~-10
10~20
150~120
≤-20
<10
180~150
（2）构造及主要尺寸：
1）长宽比：
多采用矩形塘，长宽比为3：
1~4：
1。
塘的四角宜作成圆形，以避免死区。
2）塘深：
有效水深h1：
1.2~2.5m
储泥厚度h2：
不小于0.3m
超高h3：
0.6~1.0m
3）堤坡：
塘内坡度为1：
2~1：
3；塘外坡度为1：
2~1：
5。
4）进出水口：
进水口宜采用扩散管或多点进水，保证塘的横断面上配水均匀。
5）塘数及单塘面积。
系统中兼性塘一般不少于3座，多串联。
其中第一塘的面积比较大，约占总面积的30%~60%。
单塘面积一般介于（0.8~4）×104m2。
好氧塘
工作原理与类型
——好氧塘净化污水的基本原理如图：
好氧塘内有机物的降解过程，实质上是溶解性有机污染物转化为无机物和固态有机物——细菌与藻类细胞的过程。
好氧细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物，使成为无机物CO2、NH4+、和PO43-、并合成新的细菌细胞。
而藻类则利用好氧细菌所提供的二氧化碳、无机营养物以及水，借助于光能合成有机物，形成新的藻类细胞，释放出氧，从而又为好氧细菌提供代谢过程中所需的氧。
在好氧塘中，藻是生产者，好氧细菌是分解者。
此外，好氧塘中存在的浮游动物以细菌、藻类和有机碎屑为食物，是初级消费者。
生产者、分解者和消费者，与塘水共同组成一个水生态系统，完成系统中物质与能量的循环和传递，从而使进塘的污水得到净化。
稳定塘
塘中的藻类，除在其光合作用中为污水的好氧降解提供溶解氧以外，还能去除污水中的氮、磷营养物质，并能吸附一些有机质。
藻类光合作用使塘水的溶解氧和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。
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。
——好氧塘的分类：
（1）高负荷好氧塘
有机负荷较高，HRT（HydraulicRetentionTime水力停留时间）较短，塘水的深度较浅。
出水中藻类含量高。
（2）普通好氧塘
有机负荷比前者低，水力停留时间较长。
以处理污水为主要目的，起二级处理作用。
（3）深度处理好氧塘
有机负荷较低，水力停留时间也短。
其目的是在二级处理系统之后，进行深度处理。
特点及适用条件
优点：
（1）投资省。
（2）管理方便。
（3）水力停留时间较短，降解有机物的速率很快，处理程度高。
缺点：
（1）池容大，占地面积多。
（2）处理水中含有大量的藻类，需要对出水进行除藻处理。
（3）对细菌的去除效果较差。
适用条件：
适用于去除营养物，处理溶解性有机物；由于处理效果较好，多用于串联在其他稳定塘后做进一步处理，处理二级处理后的出水。
一般规定
（1）好氧塘应该建在温度适宜、光照充分、通风条件良好的地方。
（2）既可以单独使用，又可以串联在其他处理系统之后，进行深度处理。
（3）如果好氧塘用于单独处理废水，则在废水进入好氧塘之前必须进行彻底的预处理。
设计计算
（1）设计方法：
实际工程中多采用经验数据进行设计，即BOD5表面负荷法。
下表是好氧塘的典型设计参数：
▲表3好氧塘的典型设计参数
设计参数
高负荷好氧塘
普通好氧塘
深度处理好氧塘
BOD5表面负荷[kgBOD5/（104m2.d）]
80~160
40~120
<5
水力停留时间（d）
4~6
10~40
5~20
有效水深（m）~
0.3~0.45
0.5~1.5
0.5~1.5
pH值
6.5~10.5
6.5~10.5
6.5~10.5
温度范围（℃）
5~30
0~30
0~30
BOD5去除率（%）
80~95
80~95
60~80
藻类浓度（mg/L）
100~260
40~100
5~10
出水SS（mg/L）
150~300
80~140
10~30
（2）构造及主要尺寸：
1）好氧塘多采用矩形塘，长宽比为3：
1~4：
1。
2）塘深：
高负荷好氧塘：
0.3~0.45m；
普通好氧塘：
0.5~1.5m；
深度处理好氧塘：
0.5~1.5m；
好氧塘的超高取为0.6~1.0m。
3）堤坡：
塘内坡度1：
2~1：
3；塘外坡度：
1：
2~1：
5。
4）塘数及单塘面积：
好氧塘的座数一般不少于3座，至少为2座。
单塘面积一般不得大于（0.8~4.0）×104m2。
曝气塘
工作原理与类型
不是依靠自然净化过程为主，而是采用人工补给方式供氧，通常是在塘面上安装曝气机。
实际上是介于活性污泥法中的延时曝气法与稳定塘之间的一种工艺。
曝气塘可以分为以下两种类型：
（1）完全混合曝气塘（或称好氧曝气塘）。
（2）部分混合曝气塘（或称兼性曝气塘）。
特点及适用条件
优点：
（1）体积小，占地省；水力停留时间短。
（2）无臭味。
（3）处理程度高；耐冲击负荷较强。
缺点：
（1）运行维护费用高。
（2）由于采用了人工曝气，所以容易起泡沫，出水中含固体物质高。
适用条件：
适用于处理城市污水与工业废水。
一般规定
曝气塘
（1）排放前必须进行沉淀。
（2）完全混合曝气塘的出水经沉淀后污泥可回流也可以不回流。
（3）曝气塘一般宜采用表面曝气机进行曝气，但在北方要采用鼓风曝气（一般由曝气风机及曝气器组成）。
设计计算
（1）设计方法
曝气塘也采用BOD5表面负荷法进行计算。
BOD5表面负荷为1~30kgBOD5/（104m2.d）
（2）构造和主要尺寸
1、好氧曝气塘的水力停留时间（RHT）为3~10d；兼性曝气塘的HRT有可能超过10d。
2、有效水深一般为为2~6m。
3、塘数一般不少于3座，通常按串联方式运行。
编辑本段塘体及其附属设施
稳定塘的塘体设计要点
（1）塘体位置及设计
1）稳定塘位置应设在居民区下风向200m以外。
2）塘体一般设为矩形，拐角处应作成圆角。
3）塘体的设计应考虑抗冲击和抗破坏。
4）若采用多级稳定塘系统，则各级稳定塘之间应考虑超越设置。
（2）堤顶宽度及坡度
堤顶宽度最小为1.8~2.4m，一般不小于3m，堤岸的外坡度为1：
（3~5），堤岸的内坡度为1：
（2~3）。
（3）塘底要求
1）应充分夯实，并且尽可能平整，塘底的竣工高差不得超过0.5m。
2）曝气塘表曝机的正下方塘体必须用混凝土加固。
3）必须采取防渗措施。
稳定塘的附属设施
（1）进出水口
1）进水口的设计原则是：
尽量避免在塘内产生短流、沟流、反混和死区，使塘内水流状态尽可能接近推流，以增加进水在塘内的平均停留时间。
一般的矩形塘，进水口宜设置在1/3池长处。
在少数情况下，稳定塘采用方形或圆形，进水口宜设置在接近中心处。
2）出水口的布置原则是：
应考虑能适应塘内不同水深的变化要求，宜在不同高度的断面上，设置可调节的出流孔口或堰板。
在稳定塘出口前，应设置浮渣挡板。
但是在深度处理塘前，不应设置挡板，以免截留藻类。
3）对于多级稳定塘，在各级稳定塘的每个进出口均应设置单独的闸门。
4）进出口宜采取多点进水多点出水，尽量使塘的横断面上配水均匀。
5）进口和出口之间的直线距离应该尽可能大。
通常采用对角线布置。
6）进出口至少应距塘面0.3m。
厌氧塘进水应接近底部的污泥层。
7）进口至出口的方向应避开当地常年主导风向，以防止臭气污染。
（2）曝气塘的充氧设施
1）如果曝气塘的进水高程与塘的水面高程有一定的高差，则可考虑利用此高差进行跌水充氧。
若高差较大，应建造多级跌水。
2）曝气塘的人工充氧设备与其他好氧工艺相同。
比如在活性污泥法和氧化沟工艺中广泛采用的鼓风曝气机、表面曝气机、水平轴转刷曝气机等，均可用于曝气塘的充氧。
编辑本段应用实例
概况
1、绥化市氧化塘。
该塘占地面积13万平方米，容积38万立方米，抽升站两座，简抽升站四座，砖砌防渗渠道19500米，灌溉面积6000亩。
根据污水总泵站和氧化塘的水质分析情况看，净化效果明显，可以达到农田灌溉水质标准。
利用这种净化后的污水灌溉农田十七年，对土壤、蔬菜、地下水都没有污染，而且净化后污水中含氮22.5毫克/升，含磷2.93毫克/升，含钾6.0毫克/升，这样每年可节约化学肥料31430公斤，地下水100万吨。
从小区试验和大面积调查看，各类蔬菜均增产，平均每年增产5-8万斤，提早成熟7-10天，每年增加收入25-30万元。
因此，中小城市利用氧化塘处理污水是农业生产的重要水肥资源，还可提高土壤肥力，增加蔬菜产量。
2、义马煤业集团公司常村煤矿氧化塘。
为清除矿井水对涧河的污染，近年来，该矿先后投资40余万元将一废弃的矿坑改建成一座容积为15万立方米的氧化塘，月处理矿井水8.2万立方米。
这条治理矿井水污染的新途径，不仅缓解了矿区用水严重不足，而且还产生了较好的经济效益和社会效益。
经氧化塘处理后的矿井水，可作为井上和井下工业用水，同时还可在氧化塘内养鱼，年产鲜鱼2万余公斤。
如今氧化塘四周已绿树成荫，成为远近闻名的一处风景胜地。
3、高唐纸业集团氧化塘。
为解决污水排放问题，该集团投入1200万元建成了占地600余亩的治污二期工程一氧化塘，全天候运行。
这使公司处理后的造纸废水水可用于水产养殖及农业灌溉，并可达到80%水量循环回用于生产，从而实现造纸废水的无害化综合利用，成为零污染排放企业。
山东省东营市污水处理与利用生态工程
1、工程简介
东营市污水处理与利用生态工程于2000年10月建成，设计处理水量10万t/d，占地面积约110公顷，工程总投资6700万元，是目前国内外应用稳定塘处理系统设计较为完善的一座污水处理厂。
污水水质如下表：
▲表4进水水质情况一览表
项目
BOD
COD
SS
TN
TP
NH3-N
浓度（mg/L）
70
150
70
30
5
20
该工程因地制宜，将现有的一个水库适当修整分隔后，改造成高效厌氧塘、曝气塘、曝气养鱼塘等处理单元；将附近的盐碱荒地建成养鱼塘、藕塘、芦苇塘等生态利用单元。
2、主要处理单元设计
（1）细格栅：
单组栅宽1.4m，栅条间隙8mm，栅条宽10mm，栅前有效水深0.8m，过栅流速0.9m/s，格栅安装角度75°。
（2）沉砂池：
每组平面设计尺寸12.0m×3m，有效水深1.2m，砂斗倾角55°，砂斗高度1.85m。
（3）高效复合厌氧塘：
每组厌氧塘平均长约138.88m，宽约65.87m，有效水深5.0m，厌氧塘中污水停留时间为1.68d。
（4）曝气塘：
每组曝气塘平均长度133.37m，宽约66.31m，有效水深3.6m，污水在曝气塘中停留时间为1.29d。
（5）曝气养鱼塘：
塘总面积为23.24公顷，塘有效水深3.5m，污水在塘中的水力停留时间为8.13d。
（6）养鱼塘：
养鱼塘总占地面积为12.09公顷，有效水深2.5m，污水在其中停留时间为3.02d。
（7）藕塘：
总面积为7.56公顷，有效水深1.2m，污水在其中的水力停留时间为0.91d。
（8）芦苇塘：
芦苇塘Ⅰ和芦苇塘Ⅱ的占地面积分别为18.09公顷和19.09公顷，有效水深平均为0.5m，在芦苇塘中总共水力停留时间为1.85d。
3、运行效果
本工程于2000年10月开始通水试运行，在养鱼塘中尚未放养鱼苗、藕和芦苇未开始种植的情况下，经现场检测，最终的出水完全复合我国污水综合排放二级标准（GB8978-1996）的要求。
4、本工程的特点
（1）本工程采用稳定塘处理系统，将污水的处理与利用有机地结合起来，实现了污水的资源化，这对于缓解东营市水资源短缺的矛盾具有重要的意义。
（2）本工程在设计中特别注意了处理系统与周围环境的协调一致，注意了对环境的美化。
堤坝修建整齐，全部采用毛石进行护砌；曝气养鱼塘作为人工景点，将污水处理厂建成了一座生态公园。
（3）本工程同传统活性污泥法比较，具有基建投资省，运行费用低，维护管理方便等优点。
升级会员 