【正文】 堆肥、厭氧發(fā)酵、脫水均困難 )，易影響水體景觀及水質(zhì)，需定期打撈。 ：綠藻、藍(lán)綠藻等。但占地面積大，凈化效果受季節(jié) (含光照、氣溫 )影響 ,易造成地下水污染 ,周邊環(huán)境條件較差。 4)適宜條件：要求有廢河道、沼澤地、峽谷、荒地且地質(zhì)條件良好的地形；要考慮氣溫、光照和風(fēng)力。 按處理程度分一級(jí)、二級(jí)和深度處理塘。 2)供氧方式：通過(guò)大氣復(fù)氧和藻類的光合作用供氧，或人工曝氣（曝氣塘）。 一、穩(wěn)定塘（生物塘） 概述 穩(wěn)定塘：又叫生物穩(wěn)定塘 (biological stabilization pond)俗稱氧化塘（ oxidation pond）。 ? 在我國(guó)，國(guó)家環(huán)保局組織了“七五”、“八五”城市廢水生物穩(wěn)定塘技術(shù)和廢水的土地處理技術(shù)攻關(guān)，使污水的自然生物處理向規(guī)范化、資源化和系統(tǒng)化邁進(jìn)了一步。但進(jìn)入 20世紀(jì) 70年代，嚴(yán)重的世界能源危機(jī)，迫使人們又轉(zhuǎn)向研究節(jié)省能源、資源和投資的處理方法。 ? 教學(xué)時(shí)數(shù)： 2h 第六章 污水的自然生物處理 污水自然生物處理的回顧與前瞻 ? 污水的自然生物處理已有 300多年的歷史，但隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水的水質(zhì)水量發(fā)生了很大的變化，“經(jīng)典式”生態(tài)系統(tǒng)的自然凈化能力承受不了越來(lái)越沉重的污染負(fù)荷。 高程布臵：計(jì)算見(jiàn) p425～ 432，圖見(jiàn) p430，其中泵后至出水口反向計(jì)算。 工藝流程選擇：根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量與排放標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算需降解 BOD、 COD的去除率、氨氮的硝化率和脫氮率、磷的去除率、 SS去除率，并考慮污泥的處理處臵、尾水的出路、水體的環(huán)境容量、以及當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)性條件、城市規(guī)劃、未來(lái)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（分期建設(shè)）等綜合選擇。 擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)： 施工圖設(shè)計(jì)。將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的工業(yè)廢水或達(dá)到 CJ18－ 86工業(yè)廢水排入城市排水系統(tǒng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的廢水進(jìn)行集中處理（見(jiàn) p415）。但當(dāng)曝氣池的水力停留時(shí)間達(dá) 6h時(shí)，可采用平均流量作為設(shè)計(jì)流量。 城市污水處理廠的設(shè)計(jì)水質(zhì) 平均日流量 :用以計(jì)算處理總水量、藥耗和能耗、污泥產(chǎn)量。 。 教學(xué)要求 。 c、填地和造山 注意地表徑流和地下滲漏。 ? 堆肥工藝：一級(jí)堆肥（前發(fā)酵）和二級(jí)堆肥（后發(fā)酵）。 b、污泥堆肥 ? 原理：利用嗜溫菌、嗜熱菌的作用分解有機(jī)物，并殺死病原菌和蟲卵。農(nóng)用必須考慮農(nóng)業(yè)食品安全。 十一、污泥的最終處臵與利用 ? 途徑 :農(nóng)業(yè)利用、作建筑材料、填地和填海、造山與綠化。 ? C、污泥脫水性能的評(píng)價(jià)：污泥的比阻、污泥含水率（含固率）、固體回收率、污泥壓縮或體積變化倍數(shù)（當(dāng)投加助凝劑時(shí)）、藥劑投加量。比阻反應(yīng)了污泥的脫水性能。 ? 基本公式： p386式 8－ 67， 68和 69式。 ? 推動(dòng)力：靜壓力（污泥自身）、負(fù)亞（抽真空）、擠壓以及離心力等。 ? 熱處理（自學(xué)） ? 冷凍處理（自學(xué)）。 ? 助凝劑：作用是調(diào)節(jié) pH值、提高多孔格狀網(wǎng)的骨架，改變污泥結(jié)構(gòu)，破壞膠體的穩(wěn)定性，改善混凝效果，增強(qiáng)絮體強(qiáng)度。 b、化學(xué)調(diào)理法：即通過(guò)投加混凝劑、助凝劑使污泥絮凝，降低污泥比阻。污泥主要成分是微生物，微生物具親水性和荷點(diǎn)性，比阻大（表 8－ 20），脫水困難。 六、污泥的自然干化 (自學(xué)） 七、污泥的消毒 (自學(xué)） 八、污泥的機(jī)械脫水 預(yù)處理（ pretreatment） a. 目的：改善污泥脫水性能、脫水效果、脫水設(shè)備生產(chǎn)能力。 沼氣脫硫：分干法和濕法二類。 ? b、沼氣性質(zhì)與成分：無(wú)色氣體，主要成分為甲烷、二氧化碳以及硫化氫，具體見(jiàn)表 8－ 18。 對(duì)不同污泥，其需氣量不同 (為什么？ ) 污泥顆粒大小和粘性。 c. 曝氣量計(jì)算：曝氣的作用：供氧和攪拌。污泥的消化率一般在 80％左右 （為什么？） ，污泥消化過(guò)程中，要控制污泥的含水率（ 95％左右），含水率過(guò)低則池容大，反之污泥的粘性大，不宜攪拌；由于好氧消化過(guò)程會(huì)有硝化左右，要注意 pH的變化。 ? 好氧消化的有缺點(diǎn)見(jiàn) p373，不足之處主要是能耗高。 6）消化池的運(yùn)行與管理（自學(xué)） 四、污泥的好氧消化 ? 厭養(yǎng)消化要求管理水平高，水力停留時(shí)間長(zhǎng)，消化池池容大、個(gè)數(shù)多。各相具有各自的微生物特點(diǎn)和消化速度、環(huán)境條件，按二相設(shè)計(jì)，利于滿足各自的要求。一級(jí)和二級(jí)的消化池容積比一般采用 2： 1。把消化設(shè)計(jì)成二級(jí)，則第一級(jí)（ 8d）消化池設(shè)加熱、攪拌、集氣；第二級(jí)則利用第一段的余熱繼續(xù)消化，產(chǎn)生的氣體可以不收集。 3）厭養(yǎng)消化池的池形、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)（自學(xué)） 4）二級(jí)厭養(yǎng)消化 ? 二級(jí)厭養(yǎng)消化是按照沼氣的產(chǎn)生規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 水解酸化反應(yīng)速度快，極易導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)酸性物質(zhì)積累，并對(duì)工藝運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響。從系統(tǒng) pH平衡看，當(dāng)水解酸化階段產(chǎn)酸速率超過(guò)產(chǎn)甲烷速率， pH就會(huì)下降，而對(duì)產(chǎn)甲烷菌帶來(lái)影響。 ? 具體的毒害作用有：重金屬離子與酶結(jié)合，使酶失活；硫酸鹽還原消耗基質(zhì)或底物，產(chǎn)生硫化氫，會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生毒害作用；在厭養(yǎng)消化過(guò)程中，由于有機(jī)酸的積累， pH下降，氨氮多以氨鹽的形式出現(xiàn)，當(dāng) NH4＋ 超過(guò) 150mg/L時(shí)，消化受到抑制。但產(chǎn)甲烷菌對(duì)有毒有害物質(zhì)非常敏感，因此需要控制它們的濃度。 ? 在消化過(guò)程中，由于產(chǎn)生甲烷氣，氮被變成氨鹽，因此消化液出水的氨氮濃度較高。根據(jù)表 8－ 14的 C/N數(shù)據(jù)，所有污泥的氮素含量均超標(biāo)，其中初沉池污泥較為適宜厭養(yǎng)消化，混合污泥次之，活性污泥不宜。 4）營(yíng)養(yǎng)與 C/N比 ? 根據(jù)微生物細(xì)胞分子式 C5H7NO3，其 C/N＝ 5： 1，若考慮要產(chǎn)生甲烷氣，適宜的 C/N比為（ 10～ 20）： 1。常見(jiàn)的攪拌方法有水射器攪拌、消化氣循環(huán)攪拌、氣液混合攪拌等。若投配率過(guò)高，則脂肪酸增加， pH明顯下降，消化不完全；反之，則消化池容積加大，投資增加。 ? 消化池的投配率：每日投加新鮮污泥體積占消化池有效容積的百分?jǐn)?shù)。要想獲得穩(wěn)定的消化效果必須保持較長(zhǎng)的泥齡。Фe為消化池每日排除生物量。 即： θC＝ Mr/Фe。 2）泥齡與負(fù)荷：消化池的容積負(fù)荷與水力停留時(shí)間的關(guān)系見(jiàn) p357圖 8～ 24。無(wú)論高、中溫消化，其溫度的微弱變化（ 3℃ 左右）就會(huì)抑制消化速度，甚至停止產(chǎn)氣。在中溫區(qū)（ 30～ 36℃ ），利用中溫甲烷菌進(jìn)行中溫厭養(yǎng)消化，負(fù)荷 ～ ，產(chǎn)氣 1～。 厭養(yǎng)消化的影響因素 ? 厭養(yǎng)消化的影響因素主要有溫度、泥齡與負(fù)荷、攪拌與混合、營(yíng)養(yǎng)與 C/N比、 pH與堿度、有毒有害物質(zhì)等。 三階段消化模式見(jiàn) p355圖 8－ 21。 ? 第三階段：產(chǎn)甲烷階段，微生物為二組生理作用不同的產(chǎn)甲烷菌，為絕對(duì)厭養(yǎng)菌，包括甲烷桿菌、球菌、八疊球菌等。 ? 第一階段：水解酸化階段，微生物為水解和發(fā)酵細(xì)菌，包括纖維素分解菌、碳水化合物分解菌、蛋白質(zhì)分解菌，為專性、兼性厭養(yǎng)菌，分解產(chǎn)物為簡(jiǎn)單小分子的單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及 CO H2等。在產(chǎn)酸階段中，其主要作用的細(xì)菌是水解和發(fā)酵細(xì)菌，它們的代謝能力強(qiáng)，繁殖速度快（世代一般為幾十 min，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，能將復(fù)雜有機(jī)物水解為簡(jiǎn)單小分子的單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油等，然后 再進(jìn)一步發(fā)酵為各種有機(jī)酸和醇類等；第二階段細(xì)菌為產(chǎn)甲烷菌，它們的種類相對(duì)較少，能利用的基質(zhì)非常有限，繁殖速度慢，世代時(shí)間長(zhǎng)（十幾小時(shí)，長(zhǎng)者 4～ 6d），受環(huán)境因素影響較大，如 pH、溫度、有毒有害物質(zhì)等。由于不同微生物具有不同的生理生化特征，因而上述四類細(xì)菌可簡(jiǎn)單分為產(chǎn)酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌二大類。 三、污泥的厭養(yǎng)消化 厭養(yǎng)消化機(jī)理：厭養(yǎng)消化過(guò)程是由幾大類群不同種類細(xì)菌組成的微生物群落共同完成的一系列反應(yīng)、并使復(fù)雜有機(jī)物轉(zhuǎn)化為 CH4和 CO2等氣體。運(yùn)行時(shí)先排放上清液，后進(jìn)泥，所以需在濃縮池不同高度設(shè)上清液排放管。 ? 設(shè)計(jì)參數(shù)：刮泥機(jī)周邊線速度 1～ 2m/min，有效水深4m左右；底坡一般 5％；濃縮效果見(jiàn)表 8－ 9，但單位改為 ‰ ，濃縮時(shí)間 10～ 16h，排泥時(shí)間間隔 8