水污染控制工程课件水污染控制工程5实用教案.pptx

教学要求
了解其自然(zìrán)生物处理的主要类型，净化机理，生态系统特征。
教学时数：2h
六、污水的自然(zìrán)生物处理
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污水自然生物处理的回顾与前瞻(qián zhān)
污水的自然生物处理已有300多年的历史，但随着经济和社会的发展，生活污水和工业废水的水质水量发生了很大的变化，“经典式”生态系统的自然净化能力承受不了越来越沉重的污染负荷。为了解决日益严重的水环境污染问题，出现了以普通活性污泥法、生物膜法等高效的人工净化技术。但进入20世纪70年代，严重的世界能源危机，迫使人们又转向研究节省能源、资源和投资的处理方法。污水的自然生物处理作为“替代技术”之一将受到重视。
在我国，国家环保局组织了“七五”、“八五”城市废水生物稳定塘技术和废水的土地处理技术攻关，使污水的自然生物处理向规范化、资源化和系统化迈进了一步。目前，我国还在人工湿地方面进行了系统研究。
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一、稳定(wěndìng)塘（生物塘）
1、概述(ɡài shù)
稳定塘：又叫生物稳定塘（biological stabilization pond），俗称氧化塘（oxidation pond）。
1)工作原理：依靠自然生态系统的净化作用使污水净化。
2)供氧方式：通过大气复氧和藻类的光合作用供氧，或人工曝气（曝气塘）。
3)分类：按DO浓度高低分好氧稳定塘,兼性塘,厌氧塘,曝气塘。
按处理程度分一级、二级和深度处理塘。
按出水方式又可分连续出水塘、控制性水塘、贮存塘。
4)适宜条件：要求有废河道、沼泽地、峡谷、荒地且地质条件良好的地形；要考虑气温、光照和风力。
5)优缺点：工程简单，建设投资少，能耗少，成本低廉，利于农业灌溉，能实现污水资源化。但占地面积大，净化效果受季节（含光照、气温）影响，易造成地下水污染，周边环境条件较差。
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2、净化(jìnghuà)机理：
1）生态系统的组成
：好氧菌、兼性菌、产酸菌、厌氧菌、硝化菌、光合细菌等。
：绿藻、蓝绿藻等。
：不同类型稳定塘数量变化较大，不宜作为指示生物。
（耐污耐水植物）
浮水植物：水葫芦、浮萍等，可作为青贮饲料，其它处理方
式困难(因为含水率在95％左右，堆肥、厌氧发酵、脱
水均困难)，易影响水体景观及水质，需定期打捞。
沉水植物：马来眼子菜、叶状眼子菜等（需定期收割）。
挺水植物：水葱、芦苇、蒲草等。
：鱼、鸭、鹅等。
思考题：生物塘的生态系统与活性污泥法、生物膜法有什么异同？是否什么植物均可用于生物塘？
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2）生态系统——菌藻共生体系及其作用。
藻类在光合作用放出氧，细菌则利用(lìyòng)藻类提供的氧降解有机污染物，其它仅起辅助作用。具体机理见P263图6-1。
a、生态系统：由细菌、藻类、原生动物、后生动物、水生植物、高等水生动物组成，但悬浮生物总量不高。
b、不同水层存在分区：上方因复氧、光合作用成好氧区，下部兼性区，底部（泥）厌氧区。
c、表层藻类放氧：
106CO2＋16NO3－＋HPO42－＋122H2O＋18H＋→
C106H263O110N16P＋138O2↑
d、上层异氧菌降解：
C11H29O7＋14O2＋H＋→11CO2＋13H2O＋NH4＋
e、底层厌氧水解：大分子→小分子→挥发酸→甲烷。
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、N、P的迁移与转化
碳的转化：改变水体(shuǐ tǐ)碳酸盐的缓冲平衡(p265)。
氮的转化：有机氮→氨氮（少部分挥发和被生物同化）→亚硝酸氮→硝酸氮→氮气。
磷的转化：进水中的磷有有机磷、聚磷酸盐和正磷酸盐(预处理沉淀约10％的不溶解性磷)→正磷酸盐、偏磷酸盐→生物和化学沉淀。
由于C、N、P的转化以及日昼光合作用与否，导致水体(shuǐ tǐ)pH变化，日间升高、夜间降低；硝化作用时降低、反硝化时升高，并引起磷酸盐(日间易于沉淀、夜间溶解)、重金属等沉淀和溶解。
：生物降解(难降解有机物)、吸附与吸收重金属(植物)，鳌合与沉淀(底泥)。
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3）净化作用：
a、稀释作用：在风力、水流与浓度差的作用下，与塘内污水混合。
b、沉淀与絮凝作用：水力作用降低而沉淀