[科普中國]-間歇排放塘

簡介

間歇排放塘和儲存塘都屬于兼性塘。儲存塘可用于蒸發(fā)量大于雨量的氣候條件，間歇排放塘的水力停留時間長而且可控，當(dāng)出水水質(zhì)令人滿意的時候，每年排放一到兩次2。兼性塘是指在上層有氧、下層無氧的條件下凈化污水的穩(wěn)定塘，是最常用的塘型，其塘深通常為1.2 ～2.5 m。該塘上部有一個好氧層，下部是厭氧層，中層是兼性區(qū)。污泥在底部進行消化，一般水力停留時間為5～30 d，常被用于處理小城鎮(zhèn)的原污水以及中小城市污水處理廠一級沉淀處理后出水或二級生物處理后的出水。在工業(yè)廢水處理中，接在曝氣塘或厭氧塘之后作為二級處理塘使用。運行管理方便，較長的污水停留時間使它能經(jīng)受污水水量、水質(zhì)的較大波動而不致嚴重影響出水質(zhì)量。此外，為了使BOD面積負荷保持在適宜的范圍內(nèi)，需要較大的土地面積3。

凈化機理凈化機理如右圖所示：

塘水中溶解氧較低，且時有時無，微生物為異養(yǎng)型兼性細菌，既能利用水中的溶解氧氧化分解有機污染物，也能在無分子氧的條件下，以NO3-、CO32-作為電子受體進行無氧代謝。

好氧區(qū)對有機污染物的凈化機理與好氧塘基本相同。在好氧區(qū)進行的各項反應(yīng)與存活的生物相也基本與好氧塘相同。但由于污水的停留時間長，有可能生長繁殖多種種屬的微生物，如硝化菌等。由此也會進行較為復(fù)雜的反應(yīng)，如硝化反應(yīng)等。

厭氧區(qū)沒有溶解氧?？沙廖镔|(zhì)和死亡的藻類、菌類在此形成污泥層，污泥層中的有機質(zhì)由厭氧微生物對其進行厭氧分解。與一般的厭氧發(fā)酵反應(yīng)相同，其厭氧分解包括酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩個過程。發(fā)酵過程中未被甲烷化的中間產(chǎn)物（如脂肪酸、醛、醇等）進入塘的上、中層，由好氧菌和兼性菌繼續(xù)進行降解。而CO2、NH3等代謝產(chǎn)物進入好氧層，部分逸出水面，部分參與藻類的光合作用。

生物種群生物種群與好氧塘基本相同，但由于其存在兼性區(qū)和厭氧區(qū)，使產(chǎn)酸菌和厭氧菌得以生長。在缺氧條件下，屬兼性異養(yǎng)菌的產(chǎn)酸菌可將有機物分解為乙酸、丙酸、丁酸等有機酸和醇類。產(chǎn)酸菌對溫度及pH的適應(yīng)性較強，常存在于兼性塘的較深處。厭氧菌常見于兼性塘污泥區(qū)，產(chǎn)甲烷菌即是其中之一，它將有機酸轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，但甲烷水溶性極差，將很快地逸出水面，達到塘內(nèi)有機物降解的目的，且污泥在此過程中也可以減量。在厭氧塘內(nèi)常見的還有厭氧的脫硫弧菌，它能使硫酸鹽還原成硫化氫。

參數(shù)設(shè)計兼性塘可以作為獨立處理技術(shù)，也可作為生物處理系統(tǒng)中的一個處理單元在實踐中應(yīng)用。一般采用負荷法進行計算，BOD5表面負荷按0.0002—0.010 kg/(m2·d)考慮，隨著氣溫的升高，可采用較大的BOD5表面負荷值。停留時間一般規(guī)定為7～180 d，北方的停留時間較長，南方的停留時間則較短。

主要尺寸的經(jīng)驗值如下：

（1）采用矩形為宜，便于施工和串聯(lián)組合，也有助于風(fēng)對塘水的混合，減少死角。長寬比3:1～4:1。塘深一般采用1.2～2.5 m。此外還應(yīng)考慮污泥層厚度以及為容納流量變化和風(fēng)浪沖擊的保護高度，在北方寒冷地區(qū)還應(yīng)考慮冰蓋的厚度。污泥層厚度可取0.3 m，保護高度0.5～1.0 m，冰蓋厚度0.2～0.6 m。

（2）兼性塘堤壩的內(nèi)坡坡度為1:2～1:3(垂直：水平)，外坡坡度為1:2～1:5。

（3）兼性塘一般不少于3座，多采用串聯(lián)，其中第一塘的面積約占兼性塘總面積的30%～60%，單塘面積應(yīng)小于4 hm2，以避免布水不均勻或波浪較大等問題。