生态稳定塘系统在城市污水处理中的应用.pdf

生态稳定塘系统在城市污水处理中的应用 刘汝鹏 于水利 哈尔滨工业大学市政环境工程学院, 哈尔滨 150090 王全勇 山东省环境保护科学研究设计院, 济南 250013 摘要 介绍了生态稳定塘系统在德州市城市污水处理中的应用情况, 对工程设计参数及其设计特色作了重点介绍。 关键词 稳定塘 污水处理 工程设计 0 引言 生态稳定塘 Ecotypic Stabilization Ponds , 主要依 靠自然生物净化功能使污水得到净化的污水生物处 理技术 。污水在塘内缓慢的流动 , 较长时间的贮留, 通过在污水中存活的微生物的代谢活动 ,包括水生植 物在内的多种生物的综合作用, 使有机污染物降解, 污水得以净化 [ 1] 。德州市德城区属于南水北调东线 供水沿线德州段防污治理的重点, 为保证南水北调德 州段水质保证方案的实施 ,德城区污水必须实施治理 改排工程 ,以改善当地的水资源状况。 1 德城区污水治理改排方案选择 1. 1 水量及水质 2003 年进入污水处理厂城区西部的污水量为 8. 9 万m 3 d,预测2010年进入污水处理厂城区西部的 污水量为 9. 7 万 m 3 d , 确定设计规模为 10 万 m3 d。 德城区西部作为德州市的主要工业区, 工业污水量占 比例较大, 工业污水中 40为德州华北纸业集团排 放的草制浆造纸中段废水二级生化后出水 。综合设 计进 、 出水水质见表 1。 表 1 设计进、出水水质 mg L 监测因子CODCrBOD5SSNH3-NTP 进水400200220343 出水≤100≤50≤50≤15≤1 1. 2 治理与改排工程方案确定 氧化塘系统就成为本项工程首选方案,首先氧化 塘工艺运行费用低 [ 2] , 若采用常规人工处理建设, 每 年运转费用需上千万元, 这对于中等城市来说 ,经济 上尚有困难; 其次德州市郊有廉价土地可供氧化塘建 设之用 ,原有的制砖厂废弃的取土沟, 简易氧化塘等 均可用于本工程建设 ,如在出水水质条件较好的情况 下,建设生态塘, 种植水生植物 , 强化污染物质的去 除,同时放养鱼类、虾 、 鸭 、 鹅等 ,形成生态食物链, 营 建湿地生态系统 [ 3] , 恢复湿地野生群落, 可明显改善 生态自然环境, 保护生物多样性, 并可获取一定的经 济收益。 2 生态塘处理系统设计 2. 1 工艺流程 污水处理工艺见图 1。 图 1 污水处理工艺流程 2. 2 生态塘处理系统设计 1 粗格栅 采用两套斜爬平面格栅, 栅条间隙 25 mm ,格栅宽度 2. 0 m ,配套栅渣输送及脱水设备。 2 提升泵站 半地下钢筋混凝土结构泵房, 5 台配带自耦装置的潜水排污泵,3 用 2 备 ,配备变频 和PLC 装置。 3 细格栅 2 套螺旋式格栅除污机 ,集过滤、栅 渣输送 、 压实脱水于一体。格栅筒径1 600 mm , 栅条 间隙 6 mm 。 4 旋流沉砂池 直径 D 4. 87 m ,2 座 ,内设搅 拌机 ,配套螺旋砂水分离设备 。 5 水解池 半地上式钢混结构, 分 2 座并联运 行,按照上流式厌氧污泥床结构设计 , 总容积 V 20 000 m 3 ,CODCr有机负荷 F 2. 4 kg m 3d , 最大流 量下停留时间HRT 3. 08 h。 6 一级塘 按照厌氧塘工艺设计, 内设曝气强 化区 ,半地下式土坝结构 ,采用土工膜防渗,干砌石护 坡。水面面积 S 9. 03 hm 2 , 有效水深 h 4. 7 m, BOD5有机容积负荷 FV0. 042 kg m 3d , 内挂填 料,停留时间 HRT 3. 36 d ,强化区采用微孔曝气管 曝气 ,单管通气量 Q 10 m 3 h 。 7 二级塘 按照兼性塘工艺设计,推流布置 ,半 地下式土坝结构,采用粘土防渗 ,干砌石护坡,水面面 积S 51 . 7 hm 2 ,BOD5表面负荷 FS 260 kg hm 2 d ,有 19 环 境 工 程 2006年 10 月第 24卷第 5 期 效水深 h 2. 1 m, 停留时间 HRT 5. 1 d 。 8 三级生态塘 分为曝气好氧塘, 生态种植塘 2 部分 ,曝气好氧塘水面面积 S 12. 6 hm 2 ,分 4 格推 流运行, 每格有效水深 h 2. 95 m, BOD5表面负荷 FS 1 000 kg hm 2 d ,总停留时间 HRT 3. 72 d, 采 用浮动高效表曝机和表面抽吸充氧机 2 种充氧曝气 设备 ,比曝气功率取 1. 5～ 2. 0W m 3 ; 由于污水中不含 重金属等有毒物质 ,设生态种植塘, 生态种植塘中芦 苇湿地面积 S 9. 33 hm 2 ,养鱼塘面积 S 6. 16 hm 2 , 有效水深 h 2. 0 m ,总停留时间 HRT 2. 35 d 。 9 污泥脱水机房 砖混单层厂房, 建筑面积 S 108 m 2 , 污泥产量 Q 8 800 kg d TSS 水解率 60 ,设置 2套螺压式浓缩脱水一体机 单机处理量 40 m 3 h 及配套絮凝剂投药设备。 2. 3 生态塘处理系统设计特点 1 水解池的设置 ,悬浮物去除能力增强, 污泥产 量明显减少 ,可降低 40以上, 且污泥在厌氧条件下 经过消化分解趋于稳定, 便于处置, 并能有效消除氧 化塘运行中散发的异味和池底积泥现象 。 2 在一级塘进水端增设微孔曝气管和船型曝气 机,利用生物膜填料形成水解 好氧生物接触氧化预 处理工艺, 降低了厌氧塘有机负荷, 改善了塘体周围 环境 ,为整个工程达标奠定基础。 3 在好氧塘中加入高效表面曝气机设备 ,可显 著提高好氧塘处理负荷和出水水质 , 且耗电量很低, 仅为人工处理的 1 5～ 1 4。 4 水生植物塘和养鱼塘 ,可有效的控制藻类过 度生长,对 N、 P 富营养物质和无机盐 、 悬浮物都有很 高的去除作用, 不但保证了出水, 还具有一定的经济 效益 。 5 生态塘系统设计5～ 7 a 进行塘底清污,清塘污 泥是一种良好的肥料,处置方式根据德州当地情况,可 改良土壤,供农作物、 林场地和花草地的有机肥。 2. 4 生态塘处理系统实际运行效果 工程经过近 8 个月的污泥及菌种培养后, 进入稳 定运行期 ,夏秋季节水温高,代谢活动强烈,处理效果 较好 ; 冬春季节水温低,代谢活动减弱或停止 ,处理效 果较差。从表 2 可以看出, 稳定塘实际处理效果低于 设计值, 工艺中对 CODCr、 BOD5、 SS 的去除效果明显, BOD5、 SS 的总去除率在 55～ 80之间; CODCr的总 去除率在 50～ 78左右 ; NH3-N、 TP 的去除率受季 节影响最大 ,夏秋季节水生植物生长期 , 去除率可达 40～ 60, 而冬春季节去除率较低 ,其中 TP 在此工 艺中去除率最低 ,除 11, 12,1 月出水高于 1 mg L 外, 其余时间均优于污水综合排放标准 GB8978- 1996 二级标准, 达到设计要求 。 表 2 2004年 6 月～ 2005年 3 月进、出水水质平均值mg L 日期 年-月 CODCrBOD5SSNH3-NTP 进水出水进水出水进水出水进水出水进水 出水 04 -06362821053418242326. 52. 20 . 8 04 -08380801243520050305. 72. 00 . 7 04 -1033570943715734319. 51. 70 . 6 04 -123388310642157382612. 51. 61 . 1 05 -013101069035161432010. 22. 01 . 2 05 -03353841124816844288. 91. 90 . 8 3 存在问题及解决措施 1 在2 a 的运行中 , 出现衰死的藻类形成污泥 层,占据塘容 , 需进行除藻处理。除藻措施除控制进 水氮、磷外 ,通过养鱼使塘水中形成藻类-动物性浮游 生物-鱼这一生态系统与食物链, 不失为既除藻又能 获得一定经济效益的好方法。 2 曝气塘DO 略有不足 , 应增加曝气机数量, 提 高塘中溶解氧浓度, 提高好氧处理效果。 3 养鱼塘运行初期 ,出现投入鱼苗批量死亡的 现象 ,因此 ,必须合理选择鱼苗品种和投放季节,提高 鱼苗的存活率, 加强莲藕 、 芦苇等水生植物的生长维 护,维系生态塘完整的食物链 。 4 冬季出现出水磷超标现象, 可根据进水水质 适当辅助以化学处理措施 。 4 结论 本工程现已正常运行 ,出水 BOD5、 CODCr、 SS 均能 优于污水综合排放标准 GB8978-1996 二级标准, 由于生态稳定塘工艺处理效果受季节影响变化较大, 其中NH3- N、TP 的去除率受季节影响最大 。本工程 的实现为南水北调东线工程的实施创造条件 ,从根本 上改变城市污水系统直接任意排放的现状。 参考文献 [ 1 ] 张自杰, 林荣忱等. 排水工程. 北京 中国建筑工业出版社, 1996. [ 2] 王宝贞. 水污染控制工程. 北京 高等教育出版社, 1990. [ 3] 刘华波, 杨海真. 稳定塘污水处理技术的应用现状与发展. 天津 城市建设学院学报, 2003, 9 1 20 -22. 作者通讯处 刘汝鹏 100840 北京市万寿路 27 号 中国电子工程设 计院综合设计所 E -mail 918222163. com 2005- 09-29 收稿 20 环 境 工 程 2006年 10 月第 24卷第 5 期 TREATMENTOFMID -STAGEWASTEWATEROFPAPER -MAKINGBYCARROUSEL OXIDATION DITCHYan Xinping Teng Hongwen7 Abstract It was introduced the design of treating mid-stage wastewater of paper -making in a paper -mill using Carrousel oxidation ditch, its running condition, the existing problems and the suggestions on them. Keywords Carrousel oxidation ditch, activated sludge and mid -stage wastewater NITROGEN REMOVAL BY AEROBIC DENITRIFICAITON WITH SBR -BAF PROCESS Wang Baoyi Huang Shaobin 10 Abstract It is experimentally studied the influence of C N ratio, higher nitrate radical and CODCr, low temperature under aerobic condition on denitrification by a SBR and a biofilm-filter filledwith porous honeycomb ceramics. The results show that DO has great effect on denitrification efficiency of this system model, The result also illustrates that the aerobic denitrification efficiency is quite well even at a low 15 ℃ temperature with DO2. 0 mg L as comparing with anaerobic dinitrification. Keywords SBR -BAF, nitrate radical, C N ratio, temperature, DO and denitrification TEST AND PROJECT PRACTICE ON TREATMENT OF HIGH NH3-N AND CO CONTAINING WASTEWATER WITH BREAK POINT CHLORINATION Song Weifeng Luo Dingfa Wang Xiaowu et al 12 Abstract High NH3-N concentration wastewater from non -ferrous chemical metallurgy isvery difficult to treat. Its NH3-N concentration and salinity are very high and is very hard to use biological technology . Breakpoint chlorination treatment is employed to treat the true wastewater in laboratory scale, according to the experimental results and parameters, a project is conducted, the main pollutantsin the effluentmeet the second -order of the national effluent standards. Finally , the matters needing attention during the project design are summarized. Keywords break point chlorination, high NH3-N containing wastewater, project practice and experimental study TREATMENT OF CHINESE TRADITIONAL PHARMACY WASTEWATER BY BIOFILTRATION OXYGENATED REACTOR BIOFORZhu Lehui Gu Rui Zhu Zhongbang 14 Abstract One stage biological filtration oxygenated reactor BIOFORwas used to treat Chinese traditional pharmacy wastewater which was mixedwith some domestic wastewater. One -year -operating data revealed that when the concentrations of CODCr, BOD5, SS of the influent were respectively 500 mg L, 230 mg L, 250mg L, the volume loading of BOD5was4. 1 kg m3d, and the gas-water ratio was 6. 6∶ 1. Only inwinter, the effluent CODCrwasoccasionally above 60 mg L, others were generally lessthan 50mg L. The water quality of finaleffluentmeets the first -order of Integrated Wastewater Discharge Standard GB8978 -1996. Keywords biological aerated filter, BIOFOR and pharmacy wastewater BENEFIT ANALYSIS OF TAKING SECONDARY EFFLUENT AS LANDSCAPE RUNOFF SOURCE AND COOLING WATERZhou Lǜ Huo Zhenyuan Gan Yiping et al 16 Abstract Gaobeidian Lake, as an ornamental water body in eastern Beijing, is supplied by the secondary effluent from Gaobeidian Wastewater Treatment Plant. Meanwhile the lake is also the cooling water source for the power plant. Intensive survey of water quality and preponderant algae show the lake has good aesthetics appearance, water bloom isunder the active control, and the water quality meets cooling water use, considering effective reclamation for the power plant, some suggestion is offered. Keywords wastewater treatment plant, secondary effluent, reclamation, ornamental water body and cooling water APPLICATION OF ECOTYPIC STABILIZATION POND SYSTEM IN MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENTLiu Rupeng Yu Shuili Wang Quanyong 19 Abstract Application of ecotypic stabilization pond system in Dezhou municipal wastewater treatment was presented, with an emphasis on engineering design parameters and characteristics of the design. Keywords stabilization pond, wastewater treatment and engineering design SEWAGE TREATMENT TECHNOLOGY OF LAZARETTOWu Beigen Yu Zhiyong 21 Abstract According to the characteristics of waste water of lazaretto, a process of disinfectionaerobic bio -contact oxidationdisinfection was adopted to treat the sewage of Yangquan SAR S Hospital. Operation results showed that all the indsof the effluent could meet the first -order of“ National Overall Discharge Standard of Sewage” , thus obtaining good environmental and economic benefits. Keywords lazaretto, bio -contact oxidation, disinfection and chlorine dioxide TESTOFCHARACTERISTICSOFANAEROBIC -AEROBICBIOLOGICALFILTERFOR MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENTFang Junhua He Qiang Xu Jianbin et al 23 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 5,Oct. , 2006