氧化塘设计实例解读.docx
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氧化塘设计实例解读
稳定塘资料
稳定塘是一种天然的或经过一定人工修整的有机废水处理池塘。
按照占优势的微生物种属和
相应的生化反应，可分为好氧塘、兼性塘、曝气塘、厌氧塘和生物塘五种类型。
1好氧塘工艺设计的主要内容是计算好氧塘的尺寸和个数。
好氧塘多采用矩形，表面的长宽比为3:
1〜4:
1，一般以塘深的1/2处的面积作为计算塘面。
好氧塘的座数一般不少于3座，规模很小时不少于2座。
2、兼性塘一般不少于三座，多采用串联，其中第一塘的面积约占兼性塘总面积的30%^60%,单塘面积应小于4ha,以避免布水不均匀或波浪较大等问题。
3、曝气塘的两种类型：
（1）完全混合曝气塘：
完全混合曝气塘中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。
（2）部分混合曝气塘:
部分混合曝气塘部分混合曝气塘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。
曝气塘的水力停留时间为3〜10d,有效水深2〜6m。
曝气塘一般不少于3座，通常按串连方
式运行。
4、厌氧塘的设计
几何尺寸：
厌氧塘一般为矩形，长宽比为2:
1〜2.5:
1。
单塘面积不大于4ha。
塘的有效水深一般为
2.0〜4.5m，储泥深度大于0.5m，超高为0.6〜1.0m。
进水口离塘底0.6〜1.0m,出水口离水面的深度应大于0.6m,进、出口的个数均应大于
两个。
厌氧前应设置格栅、普通沉砂池，有时也设置初次沉淀池用于前处理单元。
厌氧塘的主要问题是产生臭气，目前是利用厌氧塘表面的浮渣层或采取人工覆盖措施防止臭
氧逸出。
也有用回流好氧塘出水使其布满厌氧塘表层来减少臭气逸出。
厌氧塘宜用于处理高
浓度有机废水，如制浆造纸、酿酒、农牧产品加工、农药等工业废水和家禽和家畜粪尿废水等，也可用于处理城镇污水。
稳定塘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，其具体数值也因纬度高低、气象条件和水质状况的不同而异。
5、采用生物塘处理废水，费用一般较低，但必须掌握负荷并防止蚊类和水草为害。
废水在
塘中逗留的时间常达数天，甚至数十天，故用地较广。
在土地条件许可时，生物塘是引人瞩
目的。
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：
进水水质情况一览表
项目卩
COD+1
TN&
NH3-忖存
浓度（mg/L）心
70^
1右2
70^
30心
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12.0mX3m,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n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。
氧化塘工艺处理造纸污水
[摘要]采用多级串联生物稳定塘法处理草浆造纸废水获得了可喜成果；本文介绍了氧
化塘处理造纸污水的工程概况、治污条件及废水处理工艺流程。
[关键词]氧化塘草浆造纸废水处理流程
草浆造纸污水,目前国内和国外都没有成本低、效果好的处理方法。
本文根据我国辽南地区某造纸厂废水，采用二级厌氧塘和三级兼氧塘串联运行方法，取得较好处理效果。
BOD去除
率，秋冬季55〜68%春夏季84〜91%木质素去除率40—63%SS最佳去除率可达到68〜75%。
氧化塘处理后水可用于制浆。
原废水中纸浆经回收予处理,可再用于生产。
我国给水排水实施标准规范指出,当有土地可资利用,且通过技术经济比较,实施方案合理时,污水处理可采用生物稳定塘。
但稳定塘的设计数据,应由试验确定。
如无试验资料,标
准规范提供一个波动幅度极宽的经验数，BOD5的塘表面有机负荷为1.5〜IOg/m2d,塘
水力停留时间HRT为20〜120d。
冰封期长的地区，塘内时间更长。
可见对某一特定地区在气象、地理、废水水质条件下,研究现有氧化塘运行规律,为相应地区氧化塘扩大应用范围,具有实际意义。
现就本文介绍的工程概况、治污条件和技术结语,做一论述。
1概述
造纸工业是一个治污投资大,能耗多,污染严重的行业。
我国造纸工业由于使用大量草类原料，企业规模小，技术装备落后，其污染与国际水平相比尤为严重。
目前，我国处理造纸废水存在的主要问题，是对COD等主要污染物质去除效果差，处理成本
高，给生产单位造成较大的经济负担。
因此，研究行之有效、处理成本低的废水处理技术，是人们共同关心的问题。
在国内外现有造纸废水处理方法中，氧化塘法是经济有效的。
本文
对辽南地区氧化塘处理造纸废水效果进行了技术论述。
着重探讨了温度对氧化塘净化功能的
影响，为深入研究氧化塘净化废水的机理，掌握工程设计和运行规律提供了必要的基础材料。
提出了有机物在氧化塘中降解速率反应级，并对氧化塘出水回用于生产的可行性、污泥处置
及氧化塘的经济效益进行了初步分析。
报告总结了近一年时间的运行成果，历经春夏秋冬四个季节，取得了近千个有效数据。
下面
对研究成果做一简介。
2治污条件
治污试验厂，是在辽南某地的草浆造纸厂，其废水量为6500〜7000m3/d。
废水水质指标见
下表。
废水水质指标表
指标
COD
BOLS
木质素
色度
pH
浓度
2800~
1200-
）100-
130-
350*
6.2-
（mg/l）
!
3500
1500
1400
180
480
8.5
废水处理流程如下：
适纸废水f沉砂池“集水池f城浆回收f斜扳
沉淀F计暈堰〜氣化塘〜岀水
4I
生产车间十回收纸浆污泥脱水亠干污泥
氧化塘采用五个串联矩形塘，流程示意图如下：
厂内污水站--厌氧糖I--厌氧塘n--兼性塘I--兼性塘n--兼性塘川--出水回用
其中厌氧塘I停留时间I2d；厌氧塘n停留时间20d；兼性塘工、n、in停留时间分别为8.5d、7d、lOd，塘内总停留时间为57.5d。
3技术结语
3.1水温变化规律
一年内，四季塘水的温度经历了一个由低温（1.5cC）向高温（28.5C）逐渐演变，再降低的
变化过程。
7月份温度最高，1月份温度最低。
其中12月下旬至2月中旬，连续53d,氧化塘处于冰封期；2月至7月，塘水温度逐渐升高；7、8月份塘水温度最高，9、10月份塘水温度逐渐降低。
3.2pH变化规律
塘水pH值是氧化塘性能监测的重要参数。
对本氧化塘来说，低温时（12月〜4月），pH值沿
塘呈稍降趋势；高温时（5月〜Io月），pH值沿塘呈上升趋势。
这是由于水中BOD的水解酸化和高温季节的部分好氧降解所致。
3.3污染物去除规律
3.3.1BOD5和COD去除规律：
BOD5和COD是考查氧化塘净化功能的重要指标，随停留时
间的增长，或者说沿塘水流动方向，BOD5COD直逐渐降低。
BOD5COD在塘中的残余量随
着塘水温度的升高而降低，亦即BOD5COD去除率随温度的升高而增大。
在1.5"C一18.5"C范围内，BOD、COD去除率受温度影响显著，B0政去除率为54.7。
68.O%COD去除率为52.4〜71.9%当温度高于20C时，温度对BOD5COD去除率影响较小，BOD去除率为84.6〜91.1%COD去除率为81.6〜83.4%并且升温过程的BOD5COD去除率变化幅度大于降温过程的BOD5COD去除率变化幅度。
研究结果表明，COD在氧化塘内的降解反应速率呈二级反应，BOD在氧化塘内降解反应呈一级反应。
3.3.2木质素去除规律：
木质素在氧化塘中能够得到较好地去除。
沿塘水流动方向，木质素逐渐降低。
在氧化塘中，木质素的去除率随温度的升高而增高。
在冰封期，塘水温度为1.5。
C时，氧化塘中木质素去除率为32.3%当塘水温度由6.0"12升高到13.0。
C时，氧化
塘中木质素去除率为39.1〜41.0%当塘水温度介于18.5。
28.5C时，氧化塘中木质素去除率为52.2〜63.4%木质素在氧化塘内的去除反应速率属一级反应。
3.3.3ss的去除规律：
SS值在氧化塘内沿塘水流动方向呈减少趋势，其去除率为68.5%〜
75.9%由于塘水上下温度差引起的春季翻塘的影响，塘水温度为1.5〜18.5C时出水SS
效果低于塘水温度为20.0〜28.5。
C时出水SS效果，即冬、春季的出水Ss效果低于夏、秋季的出水Ss效果。
4氧化塘出水回用及污泥处置
经过一年的技术实践和观测结果，对造纸厂的污水回用提出如下建议，即厂内治理和厂外治
理相结合。
a.可以把白水回用量提高到75—85%b.氧化塘出水可直接回用，用于打浆、
洗涤等工艺过程，还可用于锅炉除尘用水、清洗汽车、冲洗厕所、建筑工地用水等。
c.对
（so,），是
于水质要求较高的纸机压榨部喷水管系统，可采用混凝过滤法进行深度处理。
她适宜的混凝剂，当投量为350mv;/1时，出水较清澈。
其工艺流程为：
氧化塘岀水〜集水池-水5乞反应池〜沉
白来水—r
淀池一“车间
5氧化塘效益分析
通过费用效益分析，表明氧化塘系统在社会效益、环境效益和经济效益上成效可观。
费用与
效益比值为1:
2.2。
参考文献
[1]排水工程（上），中国建筑工业出版社，1996.
[2]给水排水标准规范实施手册，中国建筑工业出版社，1993•作者：
马效民来源：
谷腾水
网
曝气塘的工作原理与类型
曝气塘的工作原理与类型
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）。
曝气塘的特点及适用条件
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。
曝气塘的一般规定
（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。
曝气塘的设计计算
（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1~30kgB0D5/（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2~6mt
3、塘数一般不少于3座，通常按串联方式运行
厌氧塘净化污水的工作原理与类型
厌氧塘的工作原理
厌氧塘的特点及适用条件
优点：
（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。
30~50天。
（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
厌氧塘的适用条件对于高温、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BODN:
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。
厌氧塘的设计计算
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
方一300kgBOD5/（104m2.d）;南方一800kgBOD5/（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0.2~0.4
kgBOD5/（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0.032~1.6
kgBOD5/（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：
斑国肉类加工废水厌氧塘处理的中试褻IE*
序号4
BOD容积负荷率^kgBODS/（m3.d）*-■
水力停留时间Cd）
水潟TCC）
进水BOD5（mg/L5
处理水BOD5（mg/L）卩
去除率
（%）心
1卩
0.49^
1+»
17.3^
486卩
251*-
48.8心
2^
0.53^
2
俎加
530+*
330Q
37.7^
左
0.22^
24"
438^
202
54.4^
4卢
0.24*^
2卩
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0.064~0.32kgB0D5/（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hi：
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）X104m2
兼性塘净化污水的工作原理与类型
兼性塘的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N03-、CO32-乍为电子受体进行无氧代谢。
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。
兼性塘的特点及适用条件
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。
兼性塘的一般规定
（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：
如果兼性塘乍为第一级，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。
兼性塘的设计计算
（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：
城市废水莞性塘的设计负荷和水力停留时祠
冬季平均气溟（口Q
BOD5表面负荷（kgBODS/（104m2.d））*
水力停笛时间
>15P
70-100a
10-15^
50-70p
20^7p
0T（]P
30-^50Q
4D~20Q
-10-0P
20-30P
120-40^
-20"*-10屮
10-20*-
150-120p
各2Z
100-150^
（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hl:
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）X104m2
好氧塘净化污水的工作原理与类型
好氧塘的工作原理与类型
——好氧塘净化污水的基本原理如图:
HZ~77^~可冷料0
塘底
好氧塘工作原理示意图
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一一细菌与藻类细胞的过程。
――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。
好氧塘的特点及适用条件
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。
好氧塘的一般规定
（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。
好氧塘的设计计算
（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：
好氧嬉的典型设计琴数心
设计参数"
高负荷舜氧塘:
普通好氧幡心
深度处理好氧塘存
BOD5表面负荷［kgBODS/（104m2.d）
80~160卩
40-120^
<5^
水力停雷时闾（d）宀
10-40卩
5-20相
有效.水深（m）7
□3-0.45心
05-15+1
05^*15*'
pH值心
6.5'10.5p
6.5^10.5^
65^10.5初
湼度范围（1C）审
5~30衣
CHSO*3
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