某造紙集團(tuán)氧化塘污水處理設(shè)計(jì)方案陜西興包企業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司污水處理廠技改擴(kuò)建技術(shù)方案1.任務(wù)的由來(lái)根據(jù)《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB3544-2008）中的要求，自2009年5月1日起至2011年6月30日現(xiàn)有制漿造紙企業(yè)執(zhí)行表1-1規(guī)定的水污染物排放限值，自2011年7月1日起現(xiàn)有制漿造紙企業(yè)執(zhí)行表1-2規(guī)定的水污染物排放限值，根據(jù)咸陽(yáng)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)資料顯示，目前興包集團(tuán)污水處理站出水能夠滿足表1-1中的排放限值，但是2011年7月1日起執(zhí)行表1-2規(guī)定的新標(biāo)準(zhǔn)以后，該污水處理站出水將不能滿足表1-2中排放限值，主要是COD及SS兩項(xiàng)排放指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，目前，這兩項(xiàng)排放指標(biāo)平均值分別為105mg/L及30mg/L，故必須對(duì)興包集團(tuán)的污水處理站進(jìn)行技改，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的污水處理工藝進(jìn)行技術(shù)改造，使得出水達(dá)到表1-2中相關(guān)排放限值的要求。具體的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如下：表1-1現(xiàn)有企業(yè)水污染物排放限值企業(yè)生產(chǎn)類型制漿企業(yè)制漿和造紙聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)造紙企業(yè)污染物排放監(jiān)控位置廢紙制漿和造紙企業(yè)其他制漿和造紙企業(yè)排放限值1pH值6～96～96～96～9企業(yè)廢水總排放口2色度（稀釋倍數(shù)）80505050企業(yè)廢水總排放口3懸浮物（mg/L）70505050企業(yè)廢水總排放口4五日生化需氧量（BOD5,mg/L）50303030企業(yè)廢水總排放口5化學(xué)需氧量（CODCr,mg/L）200120150100企業(yè)廢水總排放口6氨氮(mg/L)15101010企業(yè)廢水總排放口7總氮(mg/L)18151515企業(yè)廢水總排放口8總磷(mg/L)1.01.01.01.0企業(yè)廢水總排放口9可吸附有機(jī)鹵素（AOX,mg/L）15151515車間或生產(chǎn)設(shè)施廢水排放口單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量，噸/噸（漿）80206020排水量計(jì)量位置與污染物排放監(jiān)控位置一致部水層中，白天藻類光合作用旺盛，塘水維持好氧狀態(tài)，其凈化極力和各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)與好氧塘相同；在夜晚，藻類光合作用停止，大氣復(fù)氧低于塘內(nèi)耗氧，溶解氧急劇下降至接近于零。在塘底，由可沉固體和藻、菌類殘?bào)w形成了污泥層，由于缺氧而進(jìn)行厭氧發(fā)酵，稱為厭氧層。在好氧層和厭氧層之間，存在著一個(gè)兼性層。兼性層是氧化塘中最常用的塘型，常用于處理城市一級(jí)沉淀或二級(jí)處理出水。在工業(yè)廢水處理中，常在曝氣塘或厭氧塘之后作為二級(jí)處理塘使用，有的也作為難生化降解有機(jī)廢水的貯存塘和間歇排放塘（污水庫(kù)）使用。由于它在夏季的有機(jī)負(fù)荷要比冬季所允許的負(fù)荷高得多，因而特別適用于處理在夏季進(jìn)行生產(chǎn)的季節(jié)性食品工業(yè)廢水。（三）曝氣塘為了強(qiáng)化塘面大氣復(fù)氧作用，可在氧化塘上設(shè)置機(jī)械曝氣或水力曝氣器，使塘水得到不同程度的混合而保持好氧或兼性狀態(tài)。曝氣塘有機(jī)負(fù)荷和去除率都比較高，占地面積小，但運(yùn)行費(fèi)用高，且出水懸浮物濃度較高，使用時(shí)可在后面連接兼性塘來(lái)改善最終出水水質(zhì)。（四）厭氧塘厭氧塘的水深一般在2.5m以上，最深可達(dá)4至5m。當(dāng)塘中耗氧超過(guò)藻類和大氣復(fù)氧時(shí)，就使全塘處于厭氧分解狀態(tài)。因而，厭氧塘是一類高有機(jī)負(fù)荷的以厭氧分解為主的生物塘。其表面積較小而深度較大，水在塘中停留20至50d。它能以高有機(jī)負(fù)荷處理高濃度廢水，污泥量少，但凈化速率慢、停留時(shí)間長(zhǎng)，并產(chǎn)生臭氣，出水不能達(dá)到排放要求，因而多作為好氧塘的預(yù)處理塘使用。以上四類氧化塘的主要性能分別列于下表。表2-1四類氧化塘的主要性能一覽表塘型好氧塘兼性塘曝氣塘厭氧塘典型BOD負(fù)荷（kgBOD5/104m2.d）8.5-172.2-6.78-3216-80常用停留時(shí)間（d）3-55-303-1020-50水深（m）0.3-0.55-303-1020-50去除率（%）80-9550-7550-8050-70出水中藻類濃度（mg/L）>10010-5000主要用途及優(yōu)缺點(diǎn)一般用于處理其他生物處理的出水。出水中水溶性濃度低，但藻類固體受到限制常用于處理城市原污水及初級(jí)處理、生物濾池、爆氣塘或厭氧出水。運(yùn)行管理方便，對(duì)水量、水質(zhì)變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，是氧化塘中最常用的池型常接在兼性塘后，用于工業(yè)廢水處理。易于操作維護(hù)，塘水混合均勻，有機(jī)負(fù)荷和去除率較高用于高濃度有機(jī)廢水的初級(jí)處理，后接好氧塘可提高出水水質(zhì)。污泥量少，有機(jī)負(fù)荷高。但出水質(zhì)差，并產(chǎn)生臭氣注：表中各項(xiàng)性能均受控于陽(yáng)光輻射值、溫度、養(yǎng)料及毒物等多種因素。因此，其具體數(shù)值也因緯度高低、氣象條件和水質(zhì)狀況的不同而異。2.1.2穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)與規(guī)劃原則（1）塘址選擇穩(wěn)定塘占地較多，應(yīng)盡可能利用不宜耕種的土地，如廢舊河道、塘壩、低洼地、沼澤和貧瘠地等；若有高差，應(yīng)充分利用。為了防止春、秋季翻塘?xí)r臭氣的干擾，塘址應(yīng)離居民區(qū)500至1000米以上，并位于其主導(dǎo)風(fēng)下風(fēng)向。當(dāng)用于處理城鎮(zhèn)污水時(shí)，應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)劃統(tǒng)一考慮污灌、污養(yǎng)和水的綜合利用問(wèn)題，以求經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益的統(tǒng)一。（2）塘型及其組合塘型的選擇應(yīng)從處理對(duì)象的水質(zhì)特征出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、地形條件確定。例如，在光照充足沒(méi)有持續(xù)冰封期的地區(qū)，可選用好氧塘；而在處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)，應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置厭氧塘；在處理城市污水和工業(yè)廢水時(shí)，應(yīng)根據(jù)原水性質(zhì)及處理水的用途和要求，宜采用多塘組合系統(tǒng)。（3）水力條件水力條件主要指廢水在塘內(nèi)的流動(dòng)特征，如塘內(nèi)存在溝流、短流和返混，將使廢水在塘內(nèi)混合傳質(zhì)過(guò)程受到影響，有機(jī)物的去除率將下降。我國(guó)目前推薦的水力條件是：1)塘的個(gè)數(shù)不少于3個(gè)，串聯(lián)運(yùn)行；2)塘形如為矩形，長(zhǎng)寬比應(yīng)大于3，每個(gè)塘的面積以5000為度；3)進(jìn)口距塘底0.5m，以多點(diǎn)進(jìn)水為佳，出口應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離進(jìn)口；4)盡量設(shè)置導(dǎo)流墻，橫向?qū)Я鏖L(zhǎng)度為塘寬的0.8倍，縱向?qū)Я鲏﹂L(zhǎng)度為塘長(zhǎng)的0.7倍；5)沿塘長(zhǎng)每隔一定距離設(shè)置一條橫向污泥溝，溝上方設(shè)障板，障板伸入水中約0.9m，水面以上部分不大于0.15米；6)塘堤的最大和最小坡度分別為3：1和6：1。2.1.3穩(wěn)定塘的塘體及其附屬設(shè)施穩(wěn)定塘的塘體設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）塘體位置及設(shè)計(jì)1）穩(wěn)定塘位置應(yīng)設(shè)在居民區(qū)下風(fēng)向200m以外。2）塘體一般設(shè)為矩形，拐角處應(yīng)作成圓角。3）塘體的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮抗沖擊和抗破壞。4）若采用多級(jí)穩(wěn)定塘系統(tǒng)，則各級(jí)穩(wěn)定塘之間應(yīng)考慮超越設(shè)置。

（2）堤頂寬度及坡度堤頂寬度最小為1.8～2.4m，一般不小于3m，堤岸的外坡度為1：（3～5），堤岸的內(nèi)坡度為1：（2～3）。（3）塘底要求1）應(yīng)充分夯實(shí)，并且盡可能平整，塘底的竣工高差不得超過(guò)0.5m。2）曝氣塘表曝機(jī)的正下方塘體必須用混凝土加固。3）必須采取防滲措施。穩(wěn)定塘的附屬設(shè)施（1）進(jìn)出水口1）進(jìn)水口的設(shè)計(jì)原則是：盡量避免在塘內(nèi)產(chǎn)生短流、溝流、反混和死區(qū)，使塘內(nèi)水流狀態(tài)盡可能接近推流，以增加進(jìn)水在塘內(nèi)的平均停留時(shí)間。一般的矩形塘，進(jìn)水口宜設(shè)置在1/3池長(zhǎng)處。在少數(shù)情況下，穩(wěn)定塘采用方形或圓形，進(jìn)水口宜設(shè)置在接近中心處。2）出水口的布置原則是：應(yīng)考慮能適應(yīng)塘內(nèi)不同水深的變化要求，宜在不同高度的斷面上，設(shè)置可調(diào)節(jié)的出流孔口或堰板。在穩(wěn)定塘出口前，應(yīng)設(shè)置浮渣擋板。但是在深度處理塘前，不應(yīng)設(shè)置擋板，以免截留藻類。3）對(duì)于多級(jí)穩(wěn)定塘，在各級(jí)穩(wěn)定塘的每個(gè)進(jìn)出口均應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的閘門。4）進(jìn)出口宜采取多點(diǎn)進(jìn)水多點(diǎn)出水，盡量使塘的橫斷面上配水均勻。5）進(jìn)口和出口之間的直線距離應(yīng)該盡可能大。通常采用對(duì)角線布置。6）進(jìn)出口至少應(yīng)距塘面0.3m。厭氧塘進(jìn)水應(yīng)接近底部的污泥層。7）進(jìn)口至出口的方向應(yīng)避開(kāi)當(dāng)?shù)爻Ｄ曛鲗?dǎo)風(fēng)向，以防止臭氣污染。（2）曝氣塘的充氧設(shè)施1）如果曝氣塘的進(jìn)水高程與塘的水面高程有一定的高差，則可考慮利用此高差進(jìn)行跌水充氧。若高差較大，應(yīng)建造多級(jí)跌水。2）曝氣塘的人工充氧設(shè)備與其他好氧工藝相同。比如在活性污泥法和氧化溝工藝中廣泛采用的鼓風(fēng)曝氣機(jī)、表面曝氣機(jī)、水平軸轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)等，均可用于曝氣塘的充氧。2.1.4穩(wěn)定塘處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）能充分利用地形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用低。采用污水處理穩(wěn)定塘系統(tǒng)，可以利用荒廢的河道、沼澤地、峽谷、廢棄的水庫(kù)等地段建設(shè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大都以土石結(jié)構(gòu)為主，在建設(shè)土地具有施工周期短，易于施工和基建費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn)。污水處理與利用生態(tài)工程的基建投資約為相同規(guī)模常規(guī)污水處理廠的1/3-1/2。（2）可實(shí)現(xiàn)污水資源化和污水回收及再用，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)，既節(jié)省了水資源，又獲得了經(jīng)濟(jì)收益。穩(wěn)定塘處理后的污水，可用于農(nóng)業(yè)灌溉，也可在處理后的污水中進(jìn)行水生植物和水產(chǎn)的養(yǎng)殖。將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水生作物、魚、水禽等物質(zhì)，提供給人們使用或其他用途。如果考慮綜合利用的收入，可能到達(dá)收支平衡，甚至有所盈余。（3）處理能耗低，運(yùn)行維護(hù)方便，成本低。風(fēng)能是穩(wěn)定塘的重要輔助能源之一，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，可在穩(wěn)定塘中實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的自然曝氣充氧，從而達(dá)到節(jié)省電能降低處理能耗的目的。此外，在穩(wěn)定塘中無(wú)需復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備和裝置，這使穩(wěn)定塘的運(yùn)行更能穩(wěn)定并保持良好的處理效果，而且其運(yùn)行費(fèi)用僅為常規(guī)污水處理廠的1/5-1/3。（4）美化環(huán)境，形成生態(tài)景觀。將凈化后的污水引入人工湖中，用作景觀和游覽的水源。由此形成的處理與利用生態(tài)系統(tǒng)不僅將成為有效的污水處理設(shè)施，而且將成為現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)基地和游覽的勝地。（5）污泥產(chǎn)量少。穩(wěn)定塘污水處理技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是產(chǎn)生污泥量小，僅為活性污泥法所產(chǎn)生污泥量的1/10，前端處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的污泥可以送至該生態(tài)系統(tǒng)中的藕塘或蘆葦塘或附近的農(nóng)田，作為有機(jī)肥加以使用和消耗。前端帶有雁洋塘或堿性塘的塘系統(tǒng)通過(guò)其底部的污泥發(fā)酵坑使污泥發(fā)生酸化、水解和甲烷發(fā)酵，從而使有機(jī)固體顆粒轉(zhuǎn)化為液體或氣體，可以實(shí)現(xiàn)污泥等零排放。（6）能承受污水水量大范圍的波動(dòng)，其適應(yīng)能力和抗沖擊和能力強(qiáng)。我國(guó)許多城市其污水BOD濃度很小，低于100mg/L，是活性污泥法尤其時(shí)候氧化溝無(wú)法正常運(yùn)行，而穩(wěn)定塘不僅能夠有效的處理高濃度有機(jī)物水，也可以處理低濃度污水。缺點(diǎn)（1）占地面積過(guò)多。（2）氣候?qū)Ψ€(wěn)定塘的處理效果影響較大。（3）若設(shè)計(jì)或運(yùn)行管理不當(dāng)，則會(huì)造成二次污染。2.1.5初步設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)氧化塘工藝的特點(diǎn)，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，本項(xiàng)目易采用好氧塘作為處理工藝。定義：全塘皆為好氧區(qū)；為使陽(yáng)光能達(dá)到塘底，好氧塘的深度較淺。分類：又可分為普通好氧塘、高負(fù)荷好氧塘和深度處理好氧塘；1)高負(fù)荷好氧塘：有機(jī)負(fù)荷較高，HRT較短；出水中藻類含量高；運(yùn)行技術(shù)較復(fù)雜，只適用于氣候溫暖且陽(yáng)光充足的地區(qū)；處理廢水的同時(shí)又產(chǎn)生藻類。2)普通好氧塘：有機(jī)負(fù)荷低，HRT長(zhǎng)；處理廢水為主要目的。3)深度處理好氧塘：有機(jī)負(fù)荷短，HRT也短；目的是串聯(lián)在二級(jí)處理系統(tǒng)之后，進(jìn)行深度處理。應(yīng)用：好氧塘多應(yīng)用于串聯(lián)在其他穩(wěn)定塘后做進(jìn)一步處理，不用于單獨(dú)處理。主要尺寸：(1)長(zhǎng)寬比：多采用矩形塘，L：W=3:1-4:1(2)塘深：有效水深：高負(fù)荷好氧塘：0.3-0.45m；普通好氧塘：0.5-1.5m；深度處理好氧塘：0.5-1.5m；超高：0.6-1.0m(3)堤坡：塘內(nèi)坡坡度1：2-1:3；塘外坡坡度1:2-1:5(4)單塘面積：?jiǎn)翁撩娣e介于0.8-4.0×104m2好氧塘的典型設(shè)計(jì)參數(shù)：表2-2好氧塘設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)高負(fù)荷好氧塘普通好氧塘深度處理好氧塘BOD表面負(fù)荷80-16040-120<5HRT4-610-405-20有效水深0.30-0.450.5-1.50.5-1.5pH值6.5-10.56.5-10.56.5-10.5溫度范圍5-300-300-30BOD去除率80-9580-9560-80藻類濃度100-26040-1005-10出水SS150-30080-14010-30根據(jù)興包集團(tuán)污水處理站目前出水出水水質(zhì)情況，根據(jù)計(jì)算，由于BOD表面負(fù)荷較低，故選擇深度處理好氧塘。興包集團(tuán)目前污水水量約為20000m3/d。設(shè)計(jì)規(guī)模：20000m3/d；HRT：12d；有效水深：1.0m；池體深度：1.0（水深）+0.6（超高）=1.6m；所需面積=240000m3/1.0m=240000m2；根據(jù)選址所在地具體條件，設(shè)計(jì)單池尺寸為長(zhǎng)200m，寬50m，高1.6m，共設(shè)置串聯(lián)的氧化塘24座。2.1.6方案分析（一）氧化塘技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的合理性氧化塘的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，節(jié)省電耗，易于管理，處理效果尚好。但其必須有可利用的廢棄土地，才能使工程投資少，它的缺點(diǎn)是處理效果比較低，受氣候影響大，不穩(wěn)定，特別是占地面積過(guò)大。如果沒(méi)有可資利的廢棄洼塘、荒地，就顯示不出它的優(yōu)越性來(lái)，甚至有時(shí)即便有洼塘可利用，由于采取必要的技術(shù)措施，結(jié)果，工程投資反比二級(jí)污水處理高得多?，F(xiàn)用以三個(gè)可行性研究實(shí)例予以論證。l.有洼塘可以利用而不計(jì)購(gòu)地費(fèi)等條件的實(shí)例:例如昆明蘭花溝污水處理可行性研究成果.設(shè)計(jì)規(guī)模為5.5萬(wàn)m3/d，原城市污水水質(zhì):BOD5180mg/L,CODCr60mg/L,當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?4.7℃,最低氣溫7.8℃，冬季66天，全年氣候條件是好的，是氧化塘應(yīng)用的適宜條件。選用處理工藝除均先經(jīng)一級(jí)處理外。分別進(jìn)行:(l)厭氣塘和兼性塘;(2)厭氧塘和曝氣塘;(3)二級(jí)處理和成熟塘等三個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，結(jié)果一方案投資為2100萬(wàn)元，二方案2380萬(wàn)元，三方案2360萬(wàn)元，可見(jiàn)第三方案(二級(jí)處理)投資略省于氧化塘方案，但占地面積，一方案為76.6萬(wàn)平方米，二方案為4萬(wàn)平方米，三方案為7.8萬(wàn)平方米，可見(jiàn)氧化塘占地面積比二級(jí)處理高4-10倍。雖然全年電費(fèi)二級(jí)處理方案要比氧化塘方案多30-50萬(wàn)元，但處理效果，二級(jí)處理BOD52.部分荒地可以利用(不花征地費(fèi))，而不足部分征用土地(花征地費(fèi))的實(shí)例:例如，西安北郊污水廠可行性研究成果是:設(shè)計(jì)規(guī)模，32萬(wàn)m3/d;原城市污水水質(zhì)，BOD180mg/L,COD350mg/L。經(jīng)一級(jí)處理后，BOD約為144mg/L，經(jīng)氧化塘處理后，要求出水水質(zhì)BOD<20mg/L,COD<80mg/L。比較方案分別采用:好氧塘、兼氧塘、曝氣塘和二級(jí)處理四個(gè)方案。經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果是:(1)工程投資:好氧塘18000萬(wàn)元，兼性塘30000萬(wàn)元，曝氣塘12079萬(wàn)元，二級(jí)處理(活性污泥法)9787萬(wàn)元?？梢?jiàn)三個(gè)氧化塘方案都比二級(jí)處理方案投資貴2000-20000萬(wàn)元，高出1-2倍。(2)占地面積分別為:兼性塘2468畝、好氧塘9257畝、曝氣塘921畝和二級(jí)處理351畝。(3)年耗電:好氧塘為200-300元/d,曝氣塘為19874元/d，二級(jí)處理為18954元/d。但處理效果氧化塘為80%,兼性塘為70%,曝氣塘為80%，二級(jí)處理為95%，可見(jiàn)氧化塘處理效果較低。故該研究結(jié)論推薦二級(jí)處理方案。3.完全征用土地的氧化塘實(shí)例:條件是占用丘陵坡地，修建污水庫(kù)和氧化塘結(jié)合，城市污水終年蓄存利用灌溉菜地。設(shè)計(jì)規(guī)模為22萬(wàn)m3/d;原水水質(zhì):COD410-679mg/L,BOD350-372mg/L;城市污水經(jīng)提升泵站(50m)用10km管道送到污水庫(kù)，進(jìn)污水庫(kù)前先經(jīng)一級(jí)處理(或高負(fù)荷曝氣池)。選用三個(gè)方案進(jìn)行比較其一方案污水廠設(shè)在東北郊進(jìn)行二級(jí)處理后進(jìn)行季節(jié)性灌溉(污水經(jīng)一沉池、兼性塘、污水庫(kù)、氧化塘);二方案在東郊設(shè)一級(jí)污水廠、污水庫(kù)和氧化塘，然后利用污水灌溉;三方案基本同二方案，但一級(jí)處理廠改為二級(jí)處理，冬季污水經(jīng)二級(jí)處理后進(jìn)污水庫(kù)蓄存，春夏兩季污水由庫(kù)出水經(jīng)氧化塘處理后進(jìn)行灌溉。經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果是:(1)氧化塘和污水庫(kù)方案投資都比二級(jí)處理方案高30-90%左右，即一方案為:6835萬(wàn)元、二方案為8944萬(wàn)元、三方案為9421萬(wàn)元，主要是征地費(fèi)用多。(2)處理效果:二級(jí)處理CODCr84%，BOD595%;氧化塘二方案為:CODCr60%,BOD564%;三方案為CODCr70%,BOD576%，可見(jiàn)二級(jí)處理效果高，而氧化塘效果低。為充分利用污水灌溉菜地，每年收回效益600萬(wàn)元，因而該可行性研究結(jié)論推薦三方案(即二級(jí)處理、污水庫(kù)和氧化塘工藝)。但是，如果從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度權(quán)衡，單純采用污水庫(kù)和氧化塘方案要比二級(jí)處理方案投資高2000萬(wàn)元，說(shuō)明氧化塘方案是不經(jīng)濟(jì)的。當(dāng)然年電費(fèi)后者比前者多40%。從以上三個(gè)可行性研究實(shí)例可以說(shuō)明，氧化塘應(yīng)用于大、中型規(guī)模的城市污水處理，無(wú)論利用洼荒地與否，在工程投資上并不經(jīng)濟(jì)，有的甚至很貴，而且單獨(dú)應(yīng)用氧化塘和污水庫(kù)，其處理效果較低，還不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。如果氧化塘用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型簡(jiǎn)易處理，且有澇洼地可資利用，不計(jì)購(gòu)地費(fèi)用時(shí)，那當(dāng)然會(huì)經(jīng)濟(jì)些。所以，對(duì)氧化塘必須經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較后，因地制宜地采用。(二)氧化塘對(duì)環(huán)境潛在的影響氧化塘對(duì)環(huán)境衛(wèi)生的影響和污染是比較嚴(yán)重的。除蚊蠅擎生、臭氣四溢，污染大氣外，還對(duì)地下水、土壤和農(nóng)作物等都造成不同程度的污染，從而影響農(nóng)作物質(zhì)量和人民群眾身體健康。例如，齊齊哈爾市污水庫(kù)除對(duì)地下水污染外，污水灌區(qū)土壤內(nèi)發(fā)現(xiàn)地下60-80cm處的土層中含砷7.36mg/L，汞0.09mg/L,酚0.09mg/L,(地下20-40cm)。在稻米中含汞0.05-0.06mg/L，超標(biāo)0.5-1.0倍，含砷0.22mg/L。至于蔬菜污染也甚嚴(yán)重，1976-1978年資料含汞量為:菠菜0.103-0.1088mg/L;茄子0.02-0.028mg/L;辣椒0.015-0.02mg/L。又如:鴨兒湖污灌區(qū)糙米含六六六農(nóng)藥0.136mg/L，小麥0.147mg/L,蔬菜含0.074mg/L。其它氧化塘也有不同程度的污染。為此，從環(huán)境衛(wèi)生觀點(diǎn)看氧化塘不適宜用于大中城市污水處理，因大、中城市污水量大、污染濃度高、品種多，導(dǎo)致占地面積大，污染范圍廣，危害人口多，給社會(huì)環(huán)境影響也較嚴(yán)重。此外，也不應(yīng)利用氧化塘處理后污水進(jìn)行菜田灌溉，會(huì)引起流行性傳染病的傳染和蔓延。而如果應(yīng)用于小城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村，由于水量小、水質(zhì)品種少、濃度低，如能離居民村遠(yuǎn)，用于灌溉草地、牧場(chǎng)、苗圃、旱田等，受污染程度會(huì)較輕。(三)氧化塘的合理應(yīng)用和發(fā)展根據(jù)氧化塘的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)環(huán)境影響嚴(yán)重性看，氧化塘可應(yīng)用于氣候溫和和干熱地區(qū)、有廢棄土地可利用的地帶、土壤密實(shí)、地下水位較低的地方、污水量較少的中、小型城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村的污水處理。對(duì)于工業(yè)廢水可適用于機(jī)械加工、輕工、食品等工業(yè)廢水處理，特別對(duì)水質(zhì)中的重金屬鹽類和有毒、有害物質(zhì)要比人工生物處理效果好得多。相反，對(duì)化工、石油農(nóng)藥和造紙工業(yè)廢水處理效果都不甚理想。總之，對(duì)氧化塘和污水庫(kù)的合理應(yīng)用，一要重視其適用條件，二要全面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從經(jīng)濟(jì)、效果、環(huán)境衛(wèi)生和城市排水規(guī)劃發(fā)展等方面綜合權(quán)衡后，因地制宜、實(shí)事求是地應(yīng)用。為了更好地、合理地推廣應(yīng)用和發(fā)展氧化塘，現(xiàn)提出初步構(gòu)思和設(shè)想如下:1.為克服氧化塘的占地面積過(guò)大，處理效果低的缺陷，不單獨(dú)采用氧化塘，可考慮采用氧化塘和曝氣塘結(jié)合的處理工藝，則占地面積可節(jié)省一半，處理效果可大為提高。如果有條件采用污水庫(kù)時(shí)，庫(kù)后可設(shè)高負(fù)荷曝氣池，既可提高處理效果，又可大為節(jié)省能源消耗。因污水先經(jīng)厭氣分解后，有機(jī)物很易被氧化降解，較易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。這樣就可代替氧化塘，既可大為減少占地面積，也可節(jié)省工程投資。2.為保證城市污水處理效果和防止污染環(huán)境，有條件時(shí)可采用二級(jí)處理加氧化塘的處理工藝，可進(jìn)一步提高污水處理程度和水質(zhì)質(zhì)量，使處理后污水綜合利用于生產(chǎn)用水或灌溉稻田和養(yǎng)魚，但不宜用于灌溉菜田，以防傳染疾病。3.要改進(jìn)和革新現(xiàn)有氧化塘之不足，采取必要的技術(shù)措施，使其更臻完善。例如，對(duì)氧化塘位置選擇要重視地形、地質(zhì)、和水文地質(zhì)條件，并采取必要的防滲措施，以減少對(duì)地下水的污染；對(duì)氧化塘要精心設(shè)計(jì)，合理選用設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)總體布置要合理組合和單元分格，以保證良好的水力條件；為減少污染環(huán)境可在沿岸植樹(shù)造林，建立綠化林帶；為加強(qiáng)維護(hù)管理，可設(shè)置輕型刮泥機(jī)，實(shí)行機(jī)械化除泥，以保證氧化塘處理效果和延長(zhǎng)壽命，并對(duì)污泥進(jìn)行適當(dāng)處理或處置，以防止二次污染，采取綜合利用。2.1.7結(jié)論及建議防滲漏是選擇氧化塘修建場(chǎng)址的最根本條件，特別是對(duì)于處理水量大,占地面積多的塘系統(tǒng),因采用土堤圍護(hù)，場(chǎng)址選擇尤為重要。選址時(shí)要廣泛收集資料，進(jìn)行調(diào)查，必要時(shí)要進(jìn)行工程地質(zhì)勘察,弄清地質(zhì)構(gòu)造，確定所要采取的工程措施。氧化塘防滲不僅能保證氧化塘貯水，更重要的是防止污染物的滲透而污染地下水。有的地區(qū)地下1米左右就是砂、礫石，而且透水層厚,在這樣的地區(qū)是不適宜建塘的。有的地區(qū)不透水層轉(zhuǎn)薄,如果采取挖、填平衡來(lái)筑塘就要挖到透水層處，這時(shí)就要挖的土方量少一些，從另外地方運(yùn)一些防滲性較好的粘土處理塘底防滲和筑堤，但應(yīng)注意，不能破壞原土層。氧化塘要筑在不透水或滲透系數(shù)小的地質(zhì)構(gòu)造上，這樣，防滲效果好，投資節(jié)省。如果地質(zhì)條件不好，要進(jìn)行處理，就要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較之后，再確定是否采用氧化塘方案。為了減少氧化塘污水向周圍滲透，要在塘周構(gòu)筑截滲溝，攔截污水，使其能回流到塘里進(jìn)行處理。滲漏水對(duì)地層的污染與地層的物理化學(xué)、生物條件有關(guān)，如地層條件較好會(huì)對(duì)污水起到一定的凈化作用。另外，氧化塘在使用時(shí)，底部會(huì)逐漸沉積一層壓實(shí)的污泥，這層污泥也會(huì)起到一定的防滲作用。土壤作為塘堤條件的可行性判定：塑性指數(shù)不大于20，滲透系數(shù)不大于1×10-4cm/s，土壤水溶性含鹽量不大于3%，土壤有機(jī)物含量不大于5%，滿足上述指標(biāo)的土壤，才適合建塘。根據(jù)我們以往的經(jīng)驗(yàn)，氧化塘滲漏水量不能過(guò)大，過(guò)大會(huì)造成水量漏失過(guò)多，污染地層與地下水，設(shè)計(jì)時(shí)如果資料不全，可以暫時(shí)參考小水庫(kù)的滲漏量估算。以后，再根據(jù)地層的地質(zhì)資料和地層條件進(jìn)行詳細(xì)測(cè)算。由于項(xiàng)目選址所在地區(qū)地下水埋深較淺，因此，如果采用氧化塘工藝，必須對(duì)當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件進(jìn)行勘察，論證采用氧化塘工藝的可行性，如果采用該工藝必須采取必要的防滲措施，根據(jù)對(duì)氧化塘需要鋪設(shè)防滲膜的面積的初步估算，按照每平方HDPE防滲膜工程造價(jià)為35元，則氧化塘防滲措施單項(xiàng)造價(jià)約為282960m2×35元/m2=990.36萬(wàn)元，以上造價(jià)不包括土方開(kāi)挖、土地平整等費(fèi)用開(kāi)支。2.2水解酸化池興包集團(tuán)污水處理站目前所采用的污水處理工藝預(yù)處理單元無(wú)水解酸化池，建議在調(diào)節(jié)池后面增加水解酸化池，提高后續(xù)處理單元的容積負(fù)荷，提高去除效率，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。2.2.1簡(jiǎn)介水解是指有機(jī)物進(jìn)入微生物細(xì)胞前、在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。微生物通過(guò)釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶來(lái)完成生物催化反應(yīng)。酸化是一類典型的發(fā)酵過(guò)程，微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機(jī)酸。從機(jī)理上講，水解和酸化是厭氧消化過(guò)程的兩個(gè)階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C(jī)物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。2.2.2處理過(guò)程一、厭氧生化處理的概述廢水厭氧生物處理是指在無(wú)分子氧的條件下通過(guò)厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程。厭氧生化處理過(guò)程：高分子有機(jī)物的厭氧降解過(guò)程可以被分為四個(gè)階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。1、水解階段水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過(guò)程。2、發(fā)酵（或酸化）階段發(fā)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過(guò)程，在此過(guò)程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過(guò)程也稱為酸化。3、產(chǎn)乙酸階段在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。4、甲烷階段這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。二、水解酸化分析高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大，不能透過(guò)細(xì)胞膜，因此不可能為細(xì)菌直接利用。它們?cè)谒怆A段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。例如，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過(guò)細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過(guò)程通常較緩慢，多種因素如溫度、有機(jī)物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。酸化階段，上述小分子的化合物在酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外。發(fā)酵細(xì)菌絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。2.2.3總結(jié)水解階段是大分子有機(jī)物降解的必經(jīng)過(guò)程，大分子有機(jī)想要被微生物所利用，必須先水解為小分子有機(jī)物，這樣才能進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步降解。酸化階段是有機(jī)物降解的提速過(guò)程，因?yàn)樗鼘⑺夂蟮男》肿佑袡C(jī)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外。這也是為何在實(shí)際的工業(yè)廢水處理工程中，水解酸化往往作為預(yù)處理單元的原因。兩點(diǎn)普遍認(rèn)同的作用：1、提高廢水可生化性：能將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子。2、去除廢水中的COD：既然是異養(yǎng)型微生物細(xì)菌，那么就必須從環(huán)境中汲取養(yǎng)分，所以必定有部分有機(jī)物降解合成自身細(xì)胞。2.2.4設(shè)計(jì)計(jì)算水解（酸化）池設(shè)計(jì)計(jì)算1、有效池容V可以根據(jù)污水在池內(nèi)的水力停留時(shí)間計(jì)算。水解（酸化）池內(nèi)水力停留時(shí)間需根據(jù)污水的有機(jī)物種類（水解的速度情況）、進(jìn)水有機(jī)物濃度、當(dāng)?shù)氐钠骄鶜鉁厍闆r綜合而定。2、池截面面積根據(jù)污水在池內(nèi)的上升流速計(jì)算。對(duì)于水解酸化反應(yīng)器,為了保持其處理的高效率,