1、第五章 污水的自然生物处理 自然处理系统分为稳定塘系统和土地处理系统。 稳定塘系统通过水水生生物系统（菌藻共生系统和水生生物系统）对污水进行自然处理。 土地处理系统利用土壤微生物植物系统的陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，对污水进行净化。 污水自然处理系统与常规处理技术相比，前者具有工艺简便、操作管理方便、建设投资和运转成本低的特点。建设投资仅为常规处理技术的1213，运转费用仅为常规处理技术的12110，可大幅度降低污水处理成本。而且净化效果较好。 又名氧化塘、生物塘5.1.1 概述1、稳定塘是经过人工适当的修正的土地，设围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠生物净化功能使污水得

2、到净化的一种污水生物处理技术 5.1 稳定塘与水体自净过程相似停留时间较长通过微生物+水生生物的多种生物的综合作用，使有机物降解，进而净化污水净化过程包括好氧，兼氧，厌氧三种状态DO来源于光和作用和大气复氧2、稳定塘的分类 根据塘水中的微生物优势群体类型和塘水的DO工况来分 （1）好氧稳定塘好氧塘 特点深度浅，一般不超过0.5m，阳光能进入塘底，主要由藻类供氧，全塘处于好氧状态，好氧微生物降解有机物 （2）兼性稳定塘兼氧塘（城市污水处理常用的一种塘） 特点：较深，一般在1.0m以上 塘深小于0.5m，好氧状态 兼性区介于好氧与厌氧之间 塘底沉淀污泥，厌氧状态，厌氧发酵净化作用好氧，兼性，厌氧微

3、生物共同完成（3）厌氧稳定塘厌氧塘 特点：塘深2.0m，整个塘基本上都是厌氧状态，有机负荷率高，净化速度低，停留时间长，一般为高浓度有机废水的前级处理工艺，后接其他处理工艺 。 （5）深度处理塘二级处理后用，进一步降低有机物、氮磷等，靠大气复氧和藻类光和作用供氧。 根据处理水出水方式分: 连续出水塘 控制出水塘 贮存塘：只进不出 靠蒸发和渗透 （4）曝气稳定塘曝气塘 特点：h2.0m以上，由表曝机供氧，并对塘水搅动， 在曝气条件下，藻类的生长与光合作用受到抑制 3、稳定塘的优点（1）投资省，工程简单（2）能够污水资源化，农业灌溉（效益显著，复合的生态系统）（3）能耗低4、稳定塘的缺点（1）占地

4、面积大（2）净化效果受自然因素控制（3）对地下水的影响（4）卫生状态差6.1.2 稳定塘的净化机理1、稳定塘中的生物及其生态系统（1）稳定塘中的生物 细菌 藻类 微型动物 水生植物及其他水生动物返回5.1.2 稳定塘的净化机理细菌降解有机物起主要作用 好氧菌和兼性菌种属多 产酸菌（兼性异氧菌）分解有机物产生乙酸等和醇类 厌氧菌（厌氧塘和兼性塘污泥区，将有机酸转化为 CH4+CO2，脱硫弧菌-绝对厌氧菌） 硝化菌（绝对好氧菌，一般只存活在深度处理塘） 常见细菌藻类 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O

5、2 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 蓝藻 机体构造简单，藻体为单细胞及丝状体 褐藻常见藻类原生动物和后生动物 水生植物 种植“水生维管束植物”能提高塘对有机物和N、P等无机营养物质的去除效果。 原生动物和后生动物水蚤枝角类，捕食（细菌和藻类）出现水蚤表明水质清澈，水蚤能吞食粒状物质，分泌粘液性物质。摇蚊幼虫使底泥量减少a、浮水植物漂浮在水面、直接从大气中吸O2、CO2，从塘水中吸取营养物质。 凤眼莲即水葫芦，具有较强的耐污性，去污能力强睡莲、凤眼莲，慈姑、萍蓬草、凤眼莲、满江红、菱、水鳖、苦菜 b、沉水植物根生长于底泥中，叶、茎全部沉没水中，仅在开

6、花时，花开在水面上 只能在塘水深较高，有机物负荷低和能有光照的地区生长常见的有马来眼子莲，范草、金鱼藻、苦草 c、挺水植物根生长于底泥中，叶、茎则挺出水面，常见水葱为深绿色，芦苇是浅绿色，其作用于上述两种植物相同，但只能生长于浅水中，收割季节需放水 其它水生动植物 放养水禽，建立良好的生态系统，鱼吞食藻类，鸭鹅吞食水草。荷花、再力花、芦苇、针芒、花叶芦竹、美人蕉、水芹、菱白、芦苇、香蒲、水葱、灯心草、水花生、齐齐哈尔氧化塘氧化塘出水口水体已由黑臭变为绿色氧化塘出水口水体已由黑臭变为绿色光合作用风有机污染物藻类新细胞 O好氧分解藻类细菌 CO细菌新细胞处理水流入污水可沉物质衰

7、死细菌污泥层有机污染物厌氧发酵厌氧发酵有机酸醇甲烷厌氧分解好氧区兼性区厌氧区OO阳光稳定塘内典型的菌藻共生生态系统（2）稳定塘生态系统稳定塘生态系统中不同种群的关系 菌藻共生关系有机物降解生成藻类，藻类也为有机体； 藻类吸收水中的CO2，藻类的数量（有机体的数量进水） 溶解性的有机物生成较稳定的形态的有机体（藻类细胞）稳定塘内的食物链网 细菌 藻类 水生植物 原生动物微生物 鱼类 水禽（鸭、鹅） 图 稳定塘内主要的食物链网稳定塘内碳元素的转化和循环不溶性有机碳分解处理水CH4沉淀分解沉淀呼吸作用光合作用CO2合成解体污水解体分解代谢有机碳C细菌藻类沉积物无机碳CO2 HCO3

8、-稳定塘内各种物质的转化碳的转化与循环 a、细菌的新陈代谢作用，使溶解性有机碳转化为 CO2合成细 菌增殖； b、藻类光合作用吸收CO2, 呼吸时又放出CO2； c、死亡的细菌，藻类沉入池底，分解为有机碳与无 机碳； d、塘底的厌氧发酵反应，将不溶解的有机碳分解。 碳的转化途径 综合作用的结果：溶解性有机物的降解，和细菌、藻类的增殖塘水的PH值有变化 CO2+H2O H2CO3 HCO3- +H+ 白天降低CO2，平衡左移， pH值升高 夜间CO2增加，平衡右移，pH值降低有机氮Org- N氨氮NH3- N硝酸盐氮NO3- N挥发污水处理水反硝化氨化硝化细菌藻类合成解体氮在稳定塘内的转化与循环

9、过程沉积物沉淀沉淀反硝化固氮作用N2合成合成解体光合合成解体氮的转化与转移N2a、氨化作用使有机氮生成氨氮进而硝化b、硝化作用使NH4+-N转化为NO3-N 2NH3+4O2=2HNO3+2H2O+能c、反硝化作用：NO3N转化为N2 2HNO3+=2H2O+2HCO3-+N2d、挥发作用：HRT长，温度较高的环境下，NH3挥发至大气，e、吸收作用:微生物及各种水生植物，吸收铵态氮或硝酸氮合成其本身的有机体；f、分解作用：衰死的细菌和藻类解体后，形成溶解性的有机氮和沉渣物， 沉淀层中的有机N在厌氧菌的作用下也可得到分解。 氮的转化与转移图6-5 磷在稳定塘内的转化与循环溶解性无机

10、磷有机磷不溶性无机磷有机磷处理水污水细菌藻类沉淀分解沉淀分解吸收吸收分解磷的转化与循环 进水中，含有有机磷及溶解性的无机磷酸盐 白天，PH上升，磷酸盐易于沉淀 夜间，PH下降，磷酸盐易于溶解c、有机磷在细菌作用下的净化分解稳定塘能去处磷50-70%有害物质的转化 a、生物降解作用微生物对苯、酚、腈、有机染料、农 药、多氯联苯 b、吸附与吸收作用：水生植物的根系适于微生物的生长并吸 收重金属 c、螯合与沉淀作用磷的转化与循环 进水中，有机磷也有溶解性的无机磷酸盐a、细菌、藻类吸收无机磷转化为有机磷（满足生命活动 有机磷） b、溶解性P与不溶解性P的互相转化 （4）厌氧微生物的代谢作用:兼性塘的塘

11、底+厌氧塘内 DO=0 水解阶段、 产氢产乙酸、产甲烷阶段（5）浮游生物的作用： 藻类的主要作用-供氧； 浮游生物的主要功能吞食游离细菌，使水清澈，分泌产生生物 絮凝的粘液； 底栖生物摇蚊摄取污泥层的藻类或细菌，使污泥层数量减少 ； 鱼类-捕食微型水生动物及污物。2、稳定塘对污水的净化作用（1）稀释作用 :风力、水流及污染物扩散的作用-物理过程（2）沉淀和絮凝作用：SS自然沉降，小SS，微生物絮凝作用 （3）好氧微生物的代谢作用:异养型好氧菌和兼性菌（6）水中管束植物的作用 a、吸收N、P b、富集重金属 c、向塘水供氧 d、根、茎为细菌提供了生长介质。（1）温度 好氧菌 10-40（最佳25

12、-35） 藻类存活 5-40（最佳30-35） 厌氧菌 15-60 35、53（2）光照 光照光合作用的能量，对藻类的产量有影响 当日光的强度影响DO含量，影响好氧层深度（3）混合（使营养物质与溶解氧均匀分布）3、稳定塘净化过程的影响因素 风力 水力搅拌 人工搅拌（4）营养物质 满足正常的C、N、P、S等（5）预处理5.1.3 好氧塘1、概述（1）塘深：h=0.5m（2）DO：白天充足，晚上降低（3）PH：白天上升，夜间降低（4）生物相：丰富（菌、藻、原生、后生动物）2、特点（1）优点：净化功能较高，HRT较短（2）缺点 进水有必要进行预处理，去除SS，防止污泥沉淀层、占地面积大，含有大量藻类

13、，需除藻3、分类 高负荷好氧塘 普通好氧塘 深度处理好氧塘4、设计（1）一般规定选址：气温日照通风条件需要预处理分格不能少于两格，分串联或并联混合是塘水混合的主要动力面积，矩形分布，长：宽=2-3：1，塘深1/2处为设计平面，取0.5m为超高处理水回流，定期除底泥，HRT约为20天（2）好氧塘的计算 按表面负荷计算 A=QS0/NA (m2) S0kg/m 原污水BOD5浓度 Qm3/d 污水设计流量 NABOD表面负荷率kg/m.d5.1.4 兼性塘1、概述（1）塘深 1.0-2.5m 上层好氧（2） 中间变化（DO时有时无） 下层厌氧兼性区：生化反应主导厌氧区：产酸，产氢产乙

14、酸，产甲烷三阶段反应好氧区：与好氧塘一样，（硝化菌）（3）生物相也比较丰富2、特点（1）耐冲击负荷（水质、水量上的）（2）效率相同时，建设投资低（3）适用范围广（4）可以减少底泥3、设计（1）一般规定 停留时间，7-180d，负荷高真人百家家乐app，负荷率的选定应以最冷月的平均温度为控制条件矩形池，长：宽=2：1-3：1塘数不少于两座（2）兼性塘的计算 BOD5表面负荷率：0.0002-0.010kg/m2.d停留时间7180天5.1.5 厌氧塘1、概述（1）主要功能稳定废水中高浓度有机固体，而不要求提 供高质量的出水 （2）生物细菌 PH 6.5-7.5 （3）控制CH4阶段 C:N 20：1 温度、重金属

15、离子 （4）塘深 3-5m 2、特点（1）主要问题气味；远离住宅区至少500m，使塘表层保持好 氧（可以回流） （2）浓度高，深度大，易污染地下水3、厌氧塘的设计（1）一般规定HRT的确定（经验）形状：矩形，长宽比：2-2.5：1 ，面积不大于8000m贮存底泥深度不小于0.5m，清除周期5-8年进水出水 进水口据塘底0.6-1.0m，进入消化槽中，可以控制气味，且与活性污泥固体混合出水口淹没是，入水中0.6m（2）经验数据设计有机负荷率：厌氧反应是HRT的函数，而与塘面积的函数 关系较小 有机负荷指标取决于地理位置，形状、流态、水温温度保持15以上，最好为32，5.1.6 曝气塘1、概述（1

16、）曝气塘人工强化的稳定塘。（2）塘的种类曝气相关，可分为好氧曝气塘和兼性曝气塘。（1）效率高，占地少、耗电高。2、特点3、设计BOD表面负荷率：30-/m.d；塘深 ：2.5-5.0m， SS：80-200mg/l ；HRT ：好氧1-10d 、兼性曝气塘7-20d； 5.1.7 深度处理塘（三级处理塘）1、概述（1）处理对象二级出水，设在稳定塘的最后或起缓冲作用 BOD；不高于30mg/l（2）进水水质 COD：不高于120mg/l SS：30-60mg/l 进水除BOD 、SS外，其他指标应符合渔业用水标准。（1）BOD的去除(COD)，去除率不高（2）除菌效果好（3）藻类的

17、去除养鱼（4）N、P的去除水生植物和藻类的吸收2、特点3、计算 负荷率计算 负荷率的选取根据去除的具体污染物选取5.1.8 控制出水塘1、概述（1）控制出水塘多为兼性塘（2）主要考虑冬贮问题 停留时间（冬季） 一般稳定塘（夏季）2、设计要点（1）设计应考虑的因素 塘深高于冰冻线1m 进出水口：污泥层之上,冰冻层之下（2）需有一级处理：不少于2座，可并联或串联，避免短流（3）BOD表面负荷率法5.1.9 稳定塘设计要点（3）进水 小塘塘的中心 大塘多点布水的进水扩散装置（4）短流的控制多塘串联，多点进水，塘内安装导流板，一个塘系统不小于3个塘（5）渗漏的控制塘底和堤内面做防渗 粘土：膨润土 混凝土：膜（6）污泥的问题一切塘均有的问题 优点：进水构筑物旁，通过厌氧层可提高BOD降解 现象：温度变化诱发翻转，使水底SS悬浮起来，春季时发生 冬天:污泥的蓄积 后果：臭气上升，水质下降（NH3-N）等升高 方法：一般保留容积，以蓄积污泥，定期外排（7）病菌的控制 水生生物塘，亦可用氯消毒（1）以挖方和填方平衡为依据（2）堤的外坡1：3，（垂直于水流），内坡（1：2-1：3） 需防渗漏

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污水的自然生物处理PPT

简介自然生物处理是一种利用自然环境中的微生物和植物来净化污水的技术。它结合了活性污泥法、生物膜法和生态处理法的优点，具有高效、环保、节能等优点。在自然生物处理过程中，污水经过一级处理、二级处理和三级处理后，可达到国家排放标准。工作原理自然生物处理利用微生物降解有机污染物的原理，将污染物转化为无害物质。在处理过程中，污水经过预处理、生物处理和后处理三个阶段。预处理阶段主要是去除大颗粒的悬浮物和漂浮物，生物处理阶段是利用微生物降解有机污染物的过程，后处理阶段则是通过混凝、过滤等手段进一步去除污染物。特点高效性自然生物处理能够有效地去除有机污染物、重金属离子和有害微生物，净化效率高环保性自然生物处理不产生二次污染，对环境友好。同时，能够促进生态系统的平衡和发展节能性自然生物处理不需要大量的能源和化学药剂真人百家家乐app，运行成本低，符合节能减排的要求可持续性自然生物处理充分利用自然环境中的微生物和植物，对环境影响小，有利于实现污水处理和环境可持续发展的双重目标类型1. 湿地处理湿地处理是一种利用天然湿地进行污水处理的工艺。湿地中生长着多种植物和微生物，它们共同构成了一个完整的生态系统。污水经过湿地处理后，能够有效地去除污染物，同时还能补充地下水。

湿地处理根据植物类型的不同可以分为挺水植物处理、沉水植物处理和浮叶植物处理等。2. 稳定塘稳定塘是一种利用天然池塘或人工构筑的池塘进行污水处理的工艺。在稳定塘中，污水经过微生物降解、植物吸收和物理沉降等过程，能够有效地去除污染物。稳定塘根据塘内微生物种类和生长情况的不同可以分为好氧塘、兼性塘和厌氧塘等。3. 土壤处理土壤处理是一种利用土壤中的微生物和植物进行污水处理的工艺。在土壤处理中，污水经过土壤层过滤、吸附和微生物降解等过程，能够有效地去除污染物。土壤处理根据土壤类型和污水性质的不同可以分为快速渗滤土地处理、慢速渗滤土地处理和地表漫流土地处理等。优势与不足优势成本较低自然生物处理不需要大量的能源和化学药剂，运行成本低环保性强自然生物处理不产生二次污染，对环境友好。同时能够促进生态系统的平衡和发展维护容易自然生物处理系统相对简单，维护容易，不需要专业技术人员操作不足处理效率受环境影响自然生物处理的效率受环境条件的影响较大，如气候变化、季节变化等需要良好的设计与运行管理自然生物处理需要良好的设计与运行管理，以确保系统的稳定性和净化效果

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