厌氧塘净化污水的工作原理与类型

Posted 2023-01-15 负荷

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厌氧塘的工作原理
　　
厌氧塘的原理与其他厌氧生物处理过程一样，依靠厌氧菌的代谢功能，使有机底物得到降解。反应分为两个阶段：首先由产酸菌将复杂的大分子有机物进行水解，转化成简单的有机物（有机酸、醇、醛等）；然后产甲烷菌将这些有机物作为营养物质，进行厌氧发酵反应，产生甲烷和二氧化碳等。如图：

厌氧塘的特点及适用条件
　　
优点：
（1）有机负荷高，耐冲击负荷较强。
（2）由于池深较大，所以占地省。
（3）所需动力少，运转维护费用低。
（4）贮存污泥的容积较大。
（5）一般置于塘系统的首端，作为预处理设施，在其后再设兼性塘、好氧塘甚至深度处理塘，做进一步处理，这样可以大大减少后续兼性塘和好氧塘的容积。
　　
缺点：
（1）温度无法控制，工作条件难以保证。
（2）臭味大。
（3）净化速率低，污水停留时间长。城市污水的水力停留时间为30～50天。
　　
厌氧塘的适用条件
　　
对于高温、高浓度的有机废水有很好的去除效果，如食品、生物制药、石油化工、屠宰场、畜牧场、养殖场、制浆造纸、酿酒、农药等工业废水。对于醇、醛、酚、酮等化学物质和重金属也有一定的去除作用。对重金属也有一定的去除效果。
　　
一般规定
（1）必须严格作好防渗措施。
（2）厌氧塘前要进行预处理。
（3）进水水质：进水中有机负荷不能过高。有机酸在系统中的浓度应小于3000mg/L；进水硫酸盐浓度不宜大于500mg/L；进水BOD：N：P=100：2.5：1；C：N一般为20：1左右；pH值要介于6.5～7.5；进水中不得含有有毒物质，重金属和有害物质的浓度也不能过高，应符合《室外排水设计规范》的规定。
　　

厌氧塘的设计计算

1 设计方法
　　
—有机负荷法
　　
—完全混合数学模型法：很少采用。
　　
有机负荷法分为3类：BOD容积负荷法、BOD表面负荷法、VSS容积负荷法。
　　
1）BOD表面负荷法：
　　
必须规定塘中的最低容许BOD表面负荷。根据实际情况，我国厌氧塘的最低容许负荷为：北方—300kg BOD5/（104m2.d）；南方—800kg BOD5/（104m2.d）。
　　
2）BOD容积负荷法：
　　
国外城市污水厌氧塘的设计一般都采用此方法，我国的工业废水厌氧塘也有不少采用该方法。根据美国7个州处理城市污水厌氧塘的设计参数，BOD容积负荷为一般采用0.2～0.4 kgBOD5/（m3.d），也有个别取值范围比较大，比如蒙大拿州采用的设计参数是0.032～1.6 kgBOD5/（m3.d）。工业废水的设计负荷应该通过实验来确定，我国肉类加工废水厌氧塘处理的中试结果如下表：

3）VSS容积负荷法：
　　
当厌氧塘处理含VSS较高的废水时，宜采用VSS容积负荷进行设计。根据国外资料，几种处理工业废水的厌氧塘的设计参数如下：奶牛粪尿废水：0.166～1.12 kgVSS/（m3.d）；
　　
家禽粪尿废水：0.063～0.16kgVSS/（m3.d）；猪粪尿废水0.064～0.32 kgBOD5/（m3.d）；菜牛屠宰废水0.593 kgBOD5/（m3.d）；挤奶间废水0.197 kgBOD5/（m3.d）。
　　
2 构造和主要尺寸
　　
1）厌氧塘一般为矩形，长宽比为2～2.5：1
　　
2）塘的深度：有效水深h1：3.0～5.0m。若深度过大，虽然有利于形成厌氧条件，但是会使塘底的水温过低，也对反应不利。储泥厚度h2：≥0.5m。城市污水厌氧塘的污泥量按每人每年50升计，污泥清除的周期一般为5～10年。此外，还应考虑一定的超高h3，一般取为0.6～1.0m。塘的面积越大，超高越大。
　　
3）堤坡：塘内坡度1.5：1～1：3；塘外坡度：1：2～1：4
　　
4）进出水口：厌氧塘进口设在底部，高出塘底0.6～1.0m，以便使进水与塘底污泥相混合。进水管直径一般为200～300mm；对于含油废水，进水管直径应不小于300mm。出水管应在水面以下，淹没深度不小于0.6m，并要求在浮渣层或冰冻层以下。一般进口和出口均不得少于两个，当塘底宽小于9m时，也可以只用一个进水口。
　　
5）塘数及单塘面积
由于厌氧塘通常位于稳定塘系统之首，会截留较多的污泥，所以至少应有两座并联，以便轮换除泥；单塘面积不应大于（0.8～4）×104m2。