生态塘处理小城镇污水再生回用工艺设计.pdf

生态塘处理小城镇污水再生回用工艺设计 殷晋铎 1 邓 桦 2 林 晶 3 李得翔 1 刘建艳 1 1.天津市津南区环境保护局, 天津 300350;2.天津工业大学, 天津 300157; 3.北京市石景山区园林管理局, 北京 100043 摘要 阐述了采用生态塘工艺对城镇污水处理及再生水回用工程进行系统设计的方法。 关键词 生态塘系统 城镇污水 再生回用 设计 0 引言 天津市津南区属于淡水资源贫乏的区域 ,该区域 位于海河下游, 地势低洼 ,土地多为盐碱地,由于河道 污染, 地表水可利用率非常低, 生态环境的恶化及水 资源的匮乏已经成为本地区较为突出的问题 。目前, 该区已建有一座处理规模为 3 万m 3 d 的二级生化污 水处理厂, 由于处理工艺的限制, 导致出水中含有大 量NH3- N 、 TP 及其他污染物。以这种水作为景观水 体的补充水,水体富营养化现象时有发生。为了解决 以上存在的问题 ,采用生态塘工艺, 成功地解决了这 一难题。 1 工艺的选择 津南区环兴污水处理厂再生水回用处理工艺 ,采 用生态塘系统, 处理工艺包括深度处理塘 人工湿地 处理工艺 。 1. 1 工艺主要特点 充分利用污水处理厂附近有大面积芦苇塘和废 弃的河道 ,解决了占地面积大的难题。该工艺具有结 构简单 ,工程造价低; 运行稳定可靠 、 维护方便 ,运营 费用很低; 并具有良好的抗冲击负荷能力 ; 系统污泥 产量很少, 一般多年不需要排泥等诸多优点 ,适宜小 城镇污水处理及再生回用 。 1. 2 运行原理 深度处理塘 人工湿地系统是以太阳能作为初 始能源 ,生态系统在初始能源的推动下 , 通过系统中 的多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、 转化 ,将进入塘中的有机污染物进行降解、 转化,净化 出水可以回用。 2 生态塘处理系统工艺设计 根据津南区利用再生水的实际需求 ,建设 1座处 理能力为 3 万m 3 d 再生水回用工程。 2. 1 进出生态塘水量及水质 进水总量为 3. 0 10 4 m 3 d, 出水设计排放总量 3. 0 10 4 m 3 d。 进水水质为国家城镇污水处理厂污染物排放标 准中二级排放标准。出水水质达到景观 、 农灌和水 产养殖水体标准 。进厂水质和出厂水质见表 1。 表 1 进、出生态塘水质mg L pH 除外 项目CODCrBOD5SSNH3-NTPpH 进水≤100≤30≤30≤25≤ 36～ 9 出水≤ 50≤10≤10≤5≤ 16～ 9 2. 2 工艺流程设计 再生水回用处理工艺 生态塘系统 工艺流程见 图1。 图 1 生态塘工艺流程 2. 3 工艺设计计算 生态塘设计内容和主要工艺参数见表 2。 表 2 生态塘设计内容和主要设计参数 设计内容计算公式主要设计参数 生态塘总有效面积 A 生态塘总有效体积 V 单塘有效面积 单塘有效容积 有效水深 H A QS0 NA VQt 式中 Q 污水流量 m3 d; S0 进水 BOD5g m3; t 停留时间 d ; NA 面积负荷 g m2d 。 Q 3 104m3 d S030 g m3 A 3105m2 NA3105g m2d 设计参数分析 天津地区年平均气温为 17℃, 依 据中华人民共和国行业设计标准污水稳定塘设计规 范 ,生态处理塘 Ⅲ区参数区间为 BOD5表面负荷 30～ 60 kg m 2d ; 选最低表面负荷 30 kg m2d 为 生态 处理 塘工 艺 参数 , 则 A 3 10 5m2 , 约 合 0. 3 km 2 , 选最高表面负荷 60 kg m 2d 为生态处理塘 94 环 境 工 程 2007年 4 月第25 卷第2 期 工艺参数 ,则 A 15 10 4 , 约合 0. 15 km 2 ,考虑北方 地区气温偏低故选择 A 310 5m2 ,约合 0. 3 km 2 为 生态塘总有效面积。 2. 4 各单体构筑物的设计 2. 4. 1 兼性塘 兼性塘塘深 1. 2～ 2. 5 m ,上层阳光照射, 藻类 得以繁殖, 溶解氧含量充足 , 好氧菌活跃 ,为好氧区; 塘中层溶解氧不足 ,兼性菌占优势; 塘底主要为厌氧 菌占优势 ,对塘底底泥进行厌氧消化。不同类型的细 菌可将含氮有机物分解为较简单的化合物,在好氧条 件下被变形杆菌和球菌分解, 在厌氧环境中被梭状芽 孢杆菌等分解成氨 ,其它细菌可将氨氧化 ,原生动物 和后生动物可消耗塘中的藻类 、 菌类等 。 主要设计参数 ① 单格 150 m 75 m ,4 格, 2 个系列 ;②有效水 深2. 0m ,超高0. 7m ; ③水力停留时间HRT 2. 50 d。 2. 4. 2 芦苇塘 曝气好氧塘出水中含有较多的藻类悬浮物,采用 地表流人工湿地的工艺, 设置芦苇塘能有效去除。同 时对 BOD5、 病原体 、 SS 去除率也很高, 芦苇可以通过 吸收和脱硝作用有效去除氮, 对于磷的去除率也可达 到40～ 60,重金属污染物 Hg 、Pb 、 Cr、 Cd、Cu 等 去除率在 60 以上。影响湿地系统处理的因素主要 是植物 、 水文、 土壤 、 水温等因素, 考虑到管理和维护 方便并结合植物的特点, 湿地植物选择挺水植物芦 苇; 湿地的表面积较大,蒸腾作用明显, 氧源由于湿地 中的芦苇的光合作用 , 周围氧分压高 , 有利于水体 复氧 。 主要设计参数 ① 单格 420 m 150 m,2 格 ,2 个系列 ;②设计有 效水深0. 5 m, 超高均为 0. 8 m ; ③芦苇塘水力停留时 间HRT 2. 10 d。 2. 4. 3 曝气养鱼塘 曝气养鱼塘是在塘体内通过增氧机进行人工充 氧,使水体内保持较高的溶解氧, 曝气方式采用机械 曝气 。塘内设有曝气区和好氧区, 另外在塘内放养鱼 类,好氧区内会生存藻类和好氧微生物 , 形成菌藻共 生体, 水中有机物被细菌进一步降解成 CO2、H2O、 NH3-N 等,这些物质可以由水中藻类通过光合作用而 形成藻类新细胞, 同时产生氧气供好氧菌生存和活 动,在塘中放养鱼类 白鲢、花鲢等 ,其以藻类为食, 可以控制藻类的生长, 从而可以达到净化水质的 目的 。 主要设计参数 ① 单格 300 m 150 m ,2 格 ,2 个系列 ; ②曝气区 有效水深 2. 0 m 120 m 150 m ; ③过渡区均深1. 5 m 3 m 150 m ; ④好氧区有效水深 1. 0 m 177 m 150 m ,超高均为 0. 75 m; ⑤曝气养鱼塘总水力停留 时间 HRT 2. 22 1. 78 4. 0 d。 2. 5 污水处理效果 SS 总 去除 率 60 ～ 70; BOD5总 去除 率 70～80; CODCr总去除率 65左右 ; TN 总去除 率 80 左右; TP 总去除率 67左右; 大肠菌总去除 率 99. 99 。 3 结论 津南区环兴污水处理厂再生水回用处理项目 ,采 用生态塘系统处理工艺。该工艺处理效果稳定,工程 造价低, 运营费用相当于二级生化污水处理厂的 1,适宜小城镇污水处理, 出水清澈 ,可回用, 不仅改 善了当地居民的生活环境 ,而且对保护天津市东南部 海河流域生态环境具有很好的环境效益 。同时再生 水回用已产生显著的经济效益和社会效益。 参考文献 [ 1] 田金质, 王宝贞主编. 污水稳定塘设计规范. 中华人民共和国行 业标准 CJJ T54 , 1993. [ 2] 张立秋, 王宝贞等. 寒冷地区短停留时间稳定塘研究. 中国给水 排水, 2000, 16 10 . [ 3] 杨琼. 人工湿地对生活污水的净化效果与优势植物筛选研究. 华南师范大学, 2003. [ 4] 陈云霞. 人工复合生态床处理村镇生活污水试验研究. 西安建 筑科技大学, 2003. [ 5] 姜翠玲. 沟渠湿地对农业非点源污染物的截留和去除效应. 河 海大学, 2004. 作者通讯处 殷晋铎 300350 天津市津南区咸水沽红旗路环境保 护局 电话 022 88514470 2006- 05-24 收稿 95 环 境 工 程 2007年 4 月第25 卷第2 期 Abstract A new model of lake and reservoir eutrophication assessment can be established with RBF network of artificial neural network. There are twelve groups of given data, of which ten groups are used to establish network and two groups are used to test the network. The results show that the RBF network is better than the s of principal component analysis and discriminant analysis in solving the problems of water eutrophication assessment. Keywords ertrophication, RBF network and artificial neural network DESIGN SUMMARY OF SHUANGYANG WASTEWATER TREATMENT PLANT IN CHANGCHUN Yang Shaohua Huang Jiguo Huang Guoxin et al 83 Abstract The design of Shuangyang Wastewater Treatment Plant in Changchun is introduced, and the problems and solutions in the process of debugging and operation are presented. Keywords design of wastewater treatment plant and CAST BRIEF INTRODUCTION TO URBAN RIVER POLLUTION PURIFICATION AND ECOLOGICAL RESTORATION INSHANGHAIHuang Yan Huang Minsheng Xu Yatong et al 85 Abstract It was introduced the background, pollution purification and ecological restoration projects of five polluted rivers in the center districts of Shanghai city, which has certain values for the people in similar domestic zones to consult with when improving their cities water environments. Keywords Shanghai, urban rivers, pollution purification and practical effect INFLUENCE OF OVERFLOW DAM SHAPE ON NUTRIENT AND ORGANIC CONTAMINATION OF WATER BODYWang Jinqi Wang Guoxiang 89 Abstract The influence of overflow dam shape on nutrient and organic contaminants is studied by monitoring the DO and the change of water quality timely . It indicates that the dissolved oxygen of the water body all increasesby the two damswith different shapes dams, the function of the stepped overflow dam is more obvious than the bevel surface overflow dam, andthe content of IMn, NH3-N andTP is decreased, the average removal rate in the influent of the stepped overflow dam is better than the bevel surface overflow dam. Keywords overflow dam, DO, IMn, NH3-N, TP and self -purification RESEARCH ON THE UTILIZATION RATIO OF H2O2AND THE REMOVAL EFFICIENCY OF CODCrIN THE TREATMENT OF MIDDLE -AGED LANDFILL LEACHATE BY FENTON PROCESS Wang Xiquan Liu Xuewen 92 Abstract The factorswhichinfluence the utilization ratio of H2O2and the removal efficiency of CODCrwere studiedin the process of Fenton treatment of the effluent from the biological treated middle -aged landfill leachate. The test results show that the optimal initial pH is 7, the H2O2 Fe2ratio is 4∶ 1, the most economical dosage of H2O2is 0. 05 mol L and the a reaction time is 3. 5 h respectively aswell as the mixed activators can increase the utilization ratio of H2O2. The removal efficiency of CODCrmay reach to 80. 5 and the utilization ratio of H2O2is 153. 9, the quality of effluent can reach to the second level of landfill leachate discharge standard. Keywords landfill leachate, Fenton agent and hydrogen peroxide DESIGNAND OPERATION OF THE PROJECT OF ECOLOGICAL PONDS-WETLAND SYSTEM FOR MUNICIPAL WASTEWATER RECLAMATION AND REUSE YinJinduo Deng Hua LinJing et al 94 Abstract It was introduced the systematic design and operation of the project of the ecological ponds -wetland system for municipal wastewater reclamation and reuse. Keywords ecological ponds -wetland system, municipal wastewater, reclamation reuse and design Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road,Haidian District, Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O . Box 399, Beijing China China Standard Serial Numbering ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgcpublic. yj. cn. net hjgcmail. yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 25, No. 2,Apr. ,2007