李劍超1，褚君達1，豐華麗1，林廣發(fā)2
（1.河海大學(xué)環(huán)境與水利研究所，江蘇南京 210024；2.南京大學(xué)城市與資源科學(xué)系，江蘇南京 210008）

　　摘 要：穩(wěn)定塘法是通過人工控制生物氧化過程來進行污水處理的工藝，具有基建投資少、處理過程簡單、易管理等特點，在中小型常規(guī)污水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文對我國最近幾年在污水穩(wěn)定塘處理方面的研究與實踐作一綜述。
　　關(guān)鍵詞：穩(wěn)定塘；廢水處理；生化處理
　　中國分類號：X703.1
　　文獻標(biāo)識國：A
　　文章編號：1009－2455－（2002）01－0001－03

On the Research and Practice of stabilization Ponds in China
LI Jian－chao，CHU Jun－da，F(xiàn)ENG Hua－li，LIN Guang－fa

（1.Environment ＆ Hydrlogy Institute，Hehai University，Nanjing 210024，China；2·City ＆ Resource Science Department，Nanjing University，Nanjhg 210008，China）

　　Abstract：Stabilization pond for wastewater for wastewster is one kind of methods of wastewater treatment with controlledbio--oxidation.There are many characteristics in the technique，such as low investment and cost，simple man-agment，etc.At same time，it also is a focus of environment engineering how to apply itefficiently. There is a review on recent research and practice in China.
　　Key Words：stabilization-ponds; wastewater-treatment;biochemical treatment

　　穩(wěn)定塘是一種利用天然凈化能力的生物處理構(gòu)筑物的總稱。主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機污染物。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運轉(zhuǎn)費用低、維護和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優(yōu)點，在我國，特別是在缺水干旱的地區(qū)，是實施污水的資源化利用的有效方法，所以穩(wěn)定塘處理污水近年來成為我國著力推廣的一項新技術(shù)^[1]。我國的環(huán)境工作者近來也就此做了大量的工作，本文對我國污水穩(wěn)定塘處理方面的研究與實踐作一綜述，以期為國內(nèi)的工程設(shè)計提供參考。

1 穩(wěn)定塘處理污水的機理研究

1.1 污泥在穩(wěn)定塘中的性質(zhì)及分布規(guī)律
　　污泥在穩(wěn)定塘中的縱深分布隨污泥深度的增加，總固體量逐漸增加，而揮發(fā)性固體逐漸減少。沉積污泥的數(shù)量和分布，直接影響到穩(wěn)定塘內(nèi)的生化過程和凈水能力。在整個污泥的降解過程中，pH值先降低，后回升，繼而趨于穩(wěn)定；有機物濃度對污泥降解速率無影響，污泥降解速率與降解時間的關(guān)系為r∝t－a；溫度對降解速率常數(shù)的影響符合Arrhenius指數(shù)關(guān)系式；實驗室內(nèi)的污泥降解符合零級反應(yīng)規(guī)律[2]。
1.2 穩(wěn)定塘中溶解氧的規(guī)律
　　在穩(wěn)定塘污水處理過程中，氧是有機物好氧分解的重要組成部分，穩(wěn)定塘中氧的來源主要有藻類光合作用釋放氧氣和大氣復(fù)氧。通過有光無光對比試驗，大氣復(fù)氧試驗及對實際穩(wěn)定塘中運行數(shù)據(jù)進行總結(jié)研究，定量分析藻類光合產(chǎn)氧和大氣復(fù)氧量，計算在穩(wěn)定塘中有機物的總?cè)コ恐懈鞑糠炙嫉谋壤_定出大氣復(fù)氧是穩(wěn)定塘中氧傳遞的主要方式^[3]。
1.3 穩(wěn)定塘中鉛的遷移規(guī)律
　　對城市污水中的鉛在穩(wěn)定塘處理過程中的歸宿研究表明，不論在哪種預(yù)處理穩(wěn)定塘中，懸浮顆粒態(tài)鉛的沉降作用是去除污水中鉛的主要作用。進人城市污水中的鉛，大部分和污水中的懸浮物結(jié)合轉(zhuǎn)變成懸浮顆粒態(tài)鉛，它們輸人到模擬預(yù)處理穩(wěn)定塘，這些懸浮顆粒態(tài)鉛即可在很短的時間內(nèi)(1d）通過沉降作用得以有效地去除^[4]。
1.4 穩(wěn)定塘中藻類抑制規(guī)律
　　在穩(wěn)定塘藻類細胞生長抑制試驗中，通常是采用單項毒物條件，而對毒物聯(lián)合作用（桔抗效應(yīng)、疊加效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)）未能予以考慮。武漢市黑水湖中試穩(wěn)定塘污染物（主要為硫化物、揮發(fā)酚、石油類）對羊角月牙藻的96h的毒性效應(yīng)正交試驗表明，正交試驗的EC50。值都比單項毒物試驗低得多，其96hEC50。值降低了20％－80％；受試的幾種主要污染物對藻類有協(xié)同效應(yīng)^[5]。
1.5 穩(wěn)定塘的生態(tài)學(xué)分析
　　穩(wěn)定塘系統(tǒng)是一個配合完美的生態(tài)系統(tǒng)，從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，充分發(fā)揮穩(wěn)定塘及土壤一植物自然系統(tǒng)內(nèi)微生物種類及土壤滲濾、植物根際等的凈化能力，通過工程措施加以強化可以使城市污水在一級處理后，達到穩(wěn)定化和無害化，又可利用凈化后的水進行農(nóng)田灌溉。這在推崇生態(tài)和諧的大趨勢下具有很大的優(yōu)勢^[6]。

2 穩(wěn)定塘的發(fā)展和優(yōu)化設(shè)計

2.1 穩(wěn)定塘工藝的改進
　　AIPS新型穩(wěn)定塘是對傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進，該技術(shù)具有低投資，低運行費用，易管理，比普通穩(wěn)定塘占地少等優(yōu)點^[7]。超深厭氧塘是另一種穩(wěn)定塘新工藝，與常規(guī)厭氧塘相比，具有BOD5容積負荷大，占地面積小，受溫度影響小的優(yōu)點。
　　通常，在污水處理設(shè)計時采用初沉池-穩(wěn)定塘串聯(lián)的工藝，色譜-質(zhì)譜聯(lián)機測定結(jié)果表明，水解池能將大分子難降解有機物轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，從而加速了污水在后續(xù)穩(wěn)定塘中的降解。故而采用水解池一穩(wěn)定塘工藝可以較傳統(tǒng)工藝減少停留時間50％，相應(yīng)的占地面積減少50％以上^[8]。該工藝對三氯甲烷、二氯乙烯、二氯乙烷、四氯乙烷和四氯化碳的去除情況的實驗表明，水解池中存在還原脫鹵過程，而揮發(fā)是穩(wěn)定塘去除鹵代烴的主要途徑。
2.2 穩(wěn)定塘數(shù)學(xué)模型及工藝設(shè)計
　　人們在研究穩(wěn)定塘的設(shè)計和運行時，建立了多種數(shù)模。與其他的污水處理過程的數(shù)學(xué)模型一樣，有些廢水穩(wěn)定塘的數(shù)模能夠反映設(shè)計參數(shù)在內(nèi)的重要因素的內(nèi)在聯(lián)系，能夠抽象地描述穩(wěn)定塘的本質(zhì)。穩(wěn)定塘的數(shù)模對于處理效果預(yù)測、設(shè)計參數(shù)的確定，塘系統(tǒng)的優(yōu)化和穩(wěn)定塘工程設(shè)計都是必不可少的。近來提出的離散進料數(shù)學(xué)模型^[9]，是在全面系統(tǒng)地分析生化和水力特性的基礎(chǔ)上提出的，并研究了利用示蹤實驗技術(shù)計算水力停留時間的方法，從而使穩(wěn)定塘的設(shè)計更為合理。傳統(tǒng)的設(shè)計方法需要進一步完善，微機性能的提高和普及使得利用輔助設(shè)計軟件進行工程設(shè)計成為高效的方法，在穩(wěn)定塘設(shè)計中近來開發(fā)的“穩(wěn)定塘輔助設(shè)計系統(tǒng)”應(yīng)用軟件，具有系統(tǒng)性、實用性、可靠性和開放性等特點，可以作為設(shè)計者的得力工具。

3 穩(wěn)定塘應(yīng)用實例

3.1 生活污水的處理
　　漢沽生物穩(wěn)定塘建于1993年，由10級池塘組成，占地75hm²,用于處理城市污水（主要是化工廢水人根據(jù)2a試運行期間化學(xué)和生物學(xué)資料，分析了此穩(wěn)定塘的凈化效果，結(jié)果表明，該穩(wěn)定塘處理效果較好，主要污染物BOD₅、CODcr、NH₃－N和PO₄³－P的平均去除率分別為86.2％、70.1％、60.3％和67.5％；平均年去除BOD54297.8t、CODcr6179.86t、NH₃-N154.6t^[10]。對塘建成后的藻類進行了調(diào)查，結(jié)果表明，隨污水的凈化，藻類的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化；從人水口至生態(tài)塘出口，藻類的種類數(shù)，種類多樣性指數(shù)d值不斷上升，出水口平均達26.8種，累積達56種，d值平均為1.42；優(yōu)勢種由耐污種逐漸變?yōu)橹形鄯N；藻類的數(shù)量隨污染物濃度的下降而上升，平均為41155.6×10⁴個／L。水中的SS，BOD₅，CODcr，NH₃－N，PO₄³-—P等的濃度與藻類的種類數(shù)呈直線相關(guān)^[11]。
　　山東諸城市白玉山污水處理廠占地28hm²，處理水量3×10⁵m³／d。生物處理采用穩(wěn)定塘與土地處理相結(jié)合的自然處理系統(tǒng)，該工程投資省，能耗少，運行費用低，污水經(jīng)處礎(chǔ)CODcr為120mg／L，BOD₅為30mg／L，NH₃－N為40mg／L^[12]。
　　平度市地處山東半島西部，流經(jīng)市區(qū)的東現(xiàn)河水體已被嚴重污染，水資源十分緊缺，利用東現(xiàn)河廢舊河床和兩岸荒蕪沙地，選用快速滲濾+穩(wěn)定塘組合工藝對污水治理進行了規(guī)劃，出水可以回用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，處理成本為0·046元／m³，是常規(guī)生化級處理的1/4，總投資是生化二組處理的1/3^[13]。
3.2 農(nóng)藥廢水的處理
　　采用厭氧水解（酸化）塘-好氧塘、兼性塘-好氧塘、好氧塘-厭氧塘三種工藝分別對樂果廢水進行處理，研究結(jié)果表明：第一種工藝處理效果優(yōu)于它兩種工藝。在試驗條件下，其CODcr，BOD₅，樂果的平均去除率分別為74.3％，85.8％和91.0％,平均出水CODcr在240mg／L左右。通過綜合分析得出，厭氧水解（酸化）塘-好氧塘工藝處理樂果廢水比普通生物穩(wěn)定塘的水力停留時間短，處理效果穩(wěn)定^[14]。
3.3 食品工業(yè)廢水的處理
　　肉聯(lián)廠廢水具有高生物降解性，其水質(zhì)及排放量隨季節(jié)變化很大，一般的小型肉聯(lián)廠不能承擔(dān)傳統(tǒng)的處理方法，應(yīng)用厭氧接觸發(fā)酵-穩(wěn)定塘工藝，以及采用新型過濾材料，可以取得顯著的處理效果^[15]，為處理小型肉聯(lián)廠廢水提供了一個良好的范例。
3.4 造紙廢水的處理
　　利用穩(wěn)定塘和葦田組成的生態(tài)工程處理蘆葦制漿中段廢水，工程的預(yù)期處理效果和生態(tài)經(jīng)濟效益都是非常可觀的，不僅可以達到控制污染的目的，而且可以取得較好的生態(tài)經(jīng)濟效益^[16]。另外，河北省唐海縣也采用穩(wěn)定塘系統(tǒng)處理制漿造紙廢水，效果穩(wěn)定。

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　　作者簡介：李劍超（1971-），男，陜西三原縣人，現(xiàn)為河海大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)在職博士研究生，主要研究方向是環(huán)境污染機理和水污染控制工程，發(fā)表論文數(shù)篇，li-jch@21cn.com。