穩(wěn)定塘處理技術(shù)在深圳市的應(yīng)用

林銳+++于岑+++閆偉+++成功

摘 要：穩(wěn)定塘作為一種生態(tài)處理工藝，具有能耗較低、運(yùn)行穩(wěn)定、免污泥處理的優(yōu)勢，在處理生活污水、工業(yè)廢水和養(yǎng)殖廢水等方面得到廣泛應(yīng)用，并且能適應(yīng)全球范圍內(nèi)多樣化的氣候條件，如熱帶、亞熱帶、溫帶甚至高緯度的寒冷地帶?，F(xiàn)以亞熱帶城市——深圳市為代表，對(duì)穩(wěn)定塘處理技術(shù)的工程應(yīng)用進(jìn)行了整合，并探討了穩(wěn)定塘技術(shù)的常見問題和解決方案。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定塘；污水處理；生物處理；工程應(yīng)用

1901年修建于美國得克薩斯州的圣安東尼奧市的穩(wěn)定塘是世界上第一個(gè)有記錄的穩(wěn)定塘。1920年修建于德國巴伐利亞州的慕尼黑市的穩(wěn)定塘是歐洲最早的穩(wěn)定塘。該項(xiàng)技術(shù)雖然因占地面積大的缺點(diǎn)產(chǎn)生了一段停滯期，但是其基建簡單、運(yùn)行成本低等顯著優(yōu)勢及全球能源現(xiàn)狀促使該項(xiàng)技術(shù)在近四十年得到迅速的發(fā)展，并在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。目前，全世界已有40多個(gè)國家和地域應(yīng)用穩(wěn)定塘處理技術(shù)，區(qū)域氣候差異比較大，從赤道到寒冷區(qū)域，由北部瑞典、加拿大至南部新西蘭。我國對(duì)穩(wěn)定塘技術(shù)的應(yīng)用研究始于20世紀(jì)50年代。目前，我國處理規(guī)模較大的穩(wěn)定塘有齊齊哈爾穩(wěn)定塘（20萬m3/d城市污水）、西安漕運(yùn)河穩(wěn)定塘（17萬m3/d城市污水）、湖北鴨兒湖氧化塘（8萬m3/d化工污水）等?，F(xiàn)以亞熱帶城市——深圳市為代表，探討穩(wěn)定塘技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及存在的缺陷，旨在提高穩(wěn)定塘的處理效率并實(shí)現(xiàn)其廣泛應(yīng)用。

1 穩(wěn)定塘的概念及分類

1.1 穩(wěn)定塘的概念及特點(diǎn)

穩(wěn)定塘是在人工修建的污水池塘的基礎(chǔ)上，以太陽能為初始能源，借助水體自凈能力處理污水的生物處理措施，適用于中低污染物濃度的污水處理。穩(wěn)定塘作為一種生態(tài)凈化技術(shù)，具有基建簡單、投資成本低、運(yùn)行維護(hù)方便、實(shí)現(xiàn)污水資源化等顯著優(yōu)勢，但是仍存在占地面積大、處理負(fù)荷較小、水力停留時(shí)間較長、淤泥積留嚴(yán)重、容易污染地下水、散發(fā)臭味和滋生蚊蟲、受自然因素影響大等問題。

1.2 穩(wěn)定塘的分類

1.2.1 穩(wěn)定塘的傳統(tǒng)工藝

根據(jù)穩(wěn)定塘水體中的溶解氧量和生物種群類別，可將傳統(tǒng)穩(wěn)定塘分為厭氧塘、兼性塘、好氧塘、曝氣塘。

1.2.2 穩(wěn)定塘的新型工藝

通過對(duì)傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的深度研究，分析其存在的缺陷并不斷進(jìn)行技術(shù)改良，逐漸出現(xiàn)了各種新型穩(wěn)定塘和組合塘工藝，這些改良技術(shù)不僅改善了傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的不足，還強(qiáng)化了穩(wěn)定塘獨(dú)有的優(yōu)勢。目前新型穩(wěn)定塘工藝[1]主要包含高效藻類塘、生態(tài)塘系統(tǒng)、水生植物塘、超深厭氧塘、移動(dòng)式曝氣塘和生物濾塘等。組合塘工藝[2]主要有2類：穩(wěn)定塘與傳統(tǒng)生物法組合、各類塘型的組合。其中，與傳統(tǒng)生物法組合處理系統(tǒng)可以作為二級(jí)處理的補(bǔ)充。

2 穩(wěn)定塘技術(shù)在深圳市的工程應(yīng)用

2.1 用于改善飲用水源的工程應(yīng)用

西麗水庫因地處深圳供水管網(wǎng)干線的西部交水點(diǎn)，其水質(zhì)情況成為西部飲用水水質(zhì)的關(guān)鍵影響因素。為防止西部飲用水源受污，采用漫流濕地-氧化塘復(fù)合生態(tài)處理技術(shù)在水庫流域污染較重的麻 河以及大 河河口處建立示范工程。其中漫流濕地占地5hm2，氧化塘占地16.5hm2，日處理規(guī)?？筛哌_(dá)9萬m3，不僅可以有效降低入庫污染負(fù)荷，還能為庫灣生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造條件，保護(hù)飲用水水質(zhì)。《深圳市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書》中明確指出西麗水庫的水質(zhì)（2003-2008年）整體尚好，除TN、TP外其他指標(biāo)均達(dá)到國家地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)，TN、TP可達(dá)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。本工程建成后對(duì)TN、TP的去除率可分別達(dá)到0.011t/a、0.143t/a[3]。

2.2 對(duì)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)的技術(shù)改造

深圳市朗坤環(huán)境技術(shù)有限公司采用生物微電解-接觸氧化-穩(wěn)定塘組合處理工藝對(duì)豬場廢水凈化系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。在改造后出水氨氮仍超標(biāo)的前提下，把豬場內(nèi)現(xiàn)有水塘改造為穩(wěn)定塘（兼性塘），塘體占地面積為6×104m2，體積為15×104m3。穩(wěn)定塘對(duì)氮和磷的去除率分別高于30kg/（104m2·d）和0.3kg/（104m2·d）。整個(gè)改造工程的設(shè)計(jì)處理規(guī)模為360m3/d。在進(jìn)水COD、氨態(tài)氮、總磷分別為10500、188、271mg/L的條件下，出水水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[4]。

2.3 對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠尾水的深度處理

以城市污水處理廠尾水深度處理為目標(biāo)，提升污水廠出水水質(zhì)，削減受納水體污染負(fù)荷，減少水資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。深圳市牛成水質(zhì)凈化廠通過設(shè)置缺氧區(qū)、分區(qū)種植水生植物構(gòu)建缺氧/好氧生物塘，并以此作為中試示范區(qū)。生物塘占地面積為40m×8.5m，總有效體積為410m3，共設(shè)3個(gè)廊道，且每個(gè)廊道寬2.6m。該凈化廠出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）的一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)[5]，并且具有低氨氮、高硝態(tài)氮的特點(diǎn)。系統(tǒng)對(duì)COD、硝態(tài)氮和TP的去除率分別達(dá)到58.25%、 37.74%、35.66%，出水COD、硝態(tài)氮和DO濃度可達(dá)到地表Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，TP可達(dá)到Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 凈化湖水水質(zhì)，同時(shí)結(jié)合濕地建設(shè)構(gòu)造主題景觀公園

洪湖公園在建園以前是滯洪區(qū)，滯洪過后，污水橫流，一片狼藉。深圳市政府決定在此建造集滯洪功能、休閑娛樂功能為一體的荷花主題公園。洪湖公園自從改為花卉主題公園，引入大量荷花、睡蓮、王蓮和水竹芋等水生植物，構(gòu)造水生植物塘。改造后CODCr、BOD5、氨和磷等主要水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到GB 3838-88V類標(biāo)準(zhǔn)，有的甚至接近Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。蓮香湖北岸建成面積10000m2的高效垂直流人工濕地，對(duì)湖水進(jìn)一步凈化，可達(dá)公園景觀用水的要求。從而營造出濱水怡人的主題景公園，不僅反映了城市的園林綠化水平，也為周邊居民和游客創(chuàng)造了舒適的游憩場所[7]。

3 在處理污水研究應(yīng)用中存在的問題和發(fā)展趨勢

在利用生態(tài)方法處理污水的技術(shù)中，穩(wěn)定塘技術(shù)（尤其是穩(wěn)定塘的新型工藝）表現(xiàn)出了其出眾的優(yōu)勢，在污水處理方面具備極大的應(yīng)用前景。但仍有很多缺陷急需進(jìn)一步解決：占地面積大；水力停留時(shí)間較長，處理效率低；夏季容易滋生蚊蟲并散發(fā)臭味，環(huán)境條件較差；處理效果受自然因素影響大；污泥淤積，減小了有效池容；防滲措施不當(dāng)時(shí)容易污染地下水等。為改善穩(wěn)定塘的缺陷，建議從以下角度入手：

（1）通過增設(shè)隔板、機(jī)械攪拌、太陽能曝氣、跌水曝氣等方式改善塘體溶氧情況，通過加入高效凈化菌劑、加入人造載體提高塘內(nèi)具有高效凈化效果的微生物濃度，通過間歇運(yùn)行優(yōu)化穩(wěn)定塘水力條件，進(jìn)而提高處理效率，減少占地面積。

（2）從有機(jī)物、營養(yǎng)鹽遷移的角度研究穩(wěn)定塘系統(tǒng)的凈化效果，建立系統(tǒng)內(nèi)部之間的聯(lián)系；從生物多樣性以及優(yōu)勢種的角度進(jìn)一步研究穩(wěn)定塘凈化機(jī)理，研究高效凈化菌劑。

（3）借助預(yù)處理設(shè)施避免塘體發(fā)生污泥淤積，借助回流、多級(jí)進(jìn)水等方式改善惡臭的環(huán)境條件。

（4）加強(qiáng)防滲措施，并建立受污地下水應(yīng)急處理設(shè)施。

參考文獻(xiàn)

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[2]張巍，許靜，李曉東，等.穩(wěn)定塘處理污水的機(jī)理研究及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，23（08）：1396-1401.

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[7]李尚志，唐永瓊.利用水生植物對(duì)污染水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的研究[J].深圳特區(qū)科技，2005（00）：276-283.

作者簡介：林銳（1989-），男，漢族，廣東吳川人，學(xué)歷：本科，研究方向：水環(huán)境研究。