李劍超1，褚君達1，豐華麗1，林廣發(fā)2
（1.河海大學環(huán)境與水利研究所，江蘇南京 210024；2.南京大學城市與資源科學系，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)污水處理領域具有廣泛的應用前景。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。
　　關鍵詞：穩(wěn)定塘；廢水處理；生化處理
　　中國分類號：X703.1
　　文獻標識國：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^[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)關系式；實驗室內(nèi)的污泥降解符合零級反應規(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氧。通過有光無光對比試驗，大氣復氧試驗及對實際穩(wěn)定塘中運行數(shù)據(jù)進行總結研究，定量分析藻類光合產(chǎn)氧和大氣復氧量，計算在穩(wěn)定塘中有機物的總去除量中各部分所占的比例，確定出大氣復氧是穩(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合轉變成懸浮顆粒態(tài)鉛，它們輸人到模擬預處理穩(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、疊加效應和協(xié)同效應）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^[5]。
1.5 穩(wěn)定塘的生態(tài)學分析
　　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，在污水處理設計時采用初沉池-穩(wěn)定塘串聯(lián)的工藝，色譜-質譜聯(lián)機測定結果表明，水解池能將大分子難降解有機物轉化為小分子物質，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)學模型及工藝設計
　　人們在研究穩(wěn)定塘的設計和運行時，建立了多種數(shù)模。與其他的污水處理過程的數(shù)學模型一樣，有些廢水穩(wěn)定塘的數(shù)模能夠反映設計參數(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。穩(wěn)定塘的數(shù)模對于處理效果預測、設計參數(shù)的確定，塘系統(tǒng)的優(yōu)化和穩(wěn)定塘工程設計都是必不可少的。近來提出的離散進料數(shù)學模型^[9]，是在全面系統(tǒng)地分析生化和水力特性的基礎上提出的，并研究了利用示蹤實驗技術計算水力停留時間的方法，從而使穩(wěn)定塘的設計更為合理。傳統(tǒng)的設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計軟件進行工程設計成為高效的方法，在穩(wěn)定塘設計中近來開發(fā)的“穩(wěn)定塘輔助設計系統(tǒng)”應用軟件，具有系統(tǒng)性、實用性、可靠性和開放性等特點，可以作為設計者的得力工具。

3 穩(wěn)定塘應用實例

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試運行期間化學和生物學資料，分析了此穩(wěn)定塘的凈化效果，結果表明，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查，結果表明，隨污水的凈化，藻類的群落結構發(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^[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)廠不能承擔傳統(tǒng)的處理方法，應用厭氧接觸發(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，工程的預期處理效果和生態(tài)經(jīng)濟效益都是非?？捎^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?？h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。