水解池—稳定塘工艺越冬技术措施研究

l2卷4期环境科学水解池一稳定塘工艺越冬技术措施研究许晓鸣王凯军陶涛(北京市环境保护科学研究所)摘要为提高污水稳定塘在冬季的处理效果，用水解弛作为预5止理措施，以降低有机负荷并改善污水的可生物降解性，因而提高了{氐温条件下的降解速率．通过对系皖的热量平衡分析和技求经济分析，研究采用塑辩大棚减慢稳定塘热量散失的措掩，结台研究其它一些强化措施，提出了能适台北方地区冬季气候特点的稳定塘工艺浇程．美键调稳定塘；降解速率；热量平衡；有机负荷．由于稳定塘停留时间长、热损耗大，故冬季处理效果下降问题比其它生物处理工艺更为突出．其下降程度取决于气温条件和废水永温等困素．如何使氧化塘在冬季仍能达到一定的处理效果，使出水符合排放标准，是稳定塘在北方地区推广中的关键问题．国内外在这个问题上的通行办法是采用“冬储夏排”．即在整个冬季稳定塘只起污水库的作用，只进水不出水，待来年气温回升后再向外排放．这种措旆在加拿大和北美一些高纬度地区应用较多．我国齐齐啥尔稳定塘也是采用这种方式越冬，并且获得了较好的出水水质．但是，这种方法需要很大的塘容积．在北纬49—60度的加拿大一些地区，冬季储水不放的时间在190天以上Ⅲ．我国齐齐哈尔市稳定塘冬季储永时间也达120天左显然，这种措施只适用于土地资源丰富的地区，在我国大多数地区，这种措施难以实现．为了提高稳定塘在冬季的处理效果，我们采用水解池作为预处理措施，可以改善进塘污水的可生物降解性，提高低温条件下的降解速率．同时，通过对系统的热量平衡分析和技术经济效益分析，研究了采用塑料大棚减慢稳定塘热量散失的措施．结合研究其它一些强化措施，提出了适合北方冬季气候特点的稳定塘工艺流程．一、工艺流程与实验条件水解池一稳定塘系统的中试研究在北京市高碑店污水中试试验厂进行．取水点在高碑店中试厂的预处理出水处(在沉沙池后、初沉池前)．水解池一稳定塘系统的工艺流程如图l所示．!巫亟匝至至]匿l水解池穗定培系统T艺淀水解池池容l7Om，停留时间3h．稳定塘为四塘串连，总窑积】44m’，平均水深1m，在第1、2、4塘申养殖凤瞑莲，筹3塘采用藻菌系统以增加复氧．实验共进行了六个月，实验期间月平均气温为一5．2·1213℃，最低气温一1615℃．实验所用的城市污水冬季平均水温20℃，最低16℃，最高25℃．二、试验结果与分析1温度对水解池一稳定塘系统的影响由于水解池停留时间短，池水较深熊散热的表面积小，故气温对水解池水温影响不国家七五科技攻关项耳维普资讯http://www.cqvip.com环境科学大．水解池进出水温差仅2％3左右．实验表明，城市污水水温的正常波动对水解池的去除率亦无明显影响(图2)．这与在水解池中COD、BOD，、ss的初期去除在很大程度上是与物理过程有关．但是，稳定塘的处理效果受温度的影响10o。’O∞船温度图3水温对稳定塘灶理效果的髟响(HRT；zod)1．BODZ．SS3．COD非常明显．图3为实验条件下稳定塘处理效果与水温的关系．从图3可见，随着温度的降低，BOD，和COD的去除率也大幅度降低．当水温降到5℃以下时，除ss去除率影响不大外，BOD，和coD的去除很缓慢．这表明在冬季，若不采用其它措施，仅用延长停留时间的方法使稳定塘出水达到排放标准，势必要占用大量土地．这在大多数情况下是不可行的．!z卷_期2．塑料大棚的保温效果及热量平衡为了提高稳定塘在冬季的处理效果，减少占地面积，我们试验采用农用塑料大棚作为稳定搪保温措施，即在中试塘上覆盖总面积约为350m的塑料大棚．大棚分为两个，第1个覆盖塘1和塘2，第二个覆盖塘3和塘4．以下简称“栅一和“棚二”．试验表明，塑料大棚的保温效果是很有效的，保证了冬季实验的顺利进行．图4和图5为冬季大棚内外气温和各塘水温情况．平均棚内外温差棚一为8一¨℃，棚二为7—14oc．由于大棚的保媪作用，稳定塘维持了一定的水温，其中第一塘平均为l3℃，第四塘平均为5~C．这使得在冬季气温很低的情况下，稳定塘内仍有一定的生物降解作用。与之对照，北京市回龙观稳定塘(接纳多镇污水)冰冻时间长达4个月，整个稳定塘面积约9O艏被冰封盖．冰层最厚的地方达4Ocm，2埘咀O8l2L620。‘时间【吣圄5各级构物求媪昼霞变化(2月24日)l·东解池进承；z一水辑弛出水；3一稳定塘进水●·一靖出水5·二塘出水6三培出水7．四培出水维普资讯http://www.cqvip.comi2卷4期环境科学塘内生物降解作用很弱．由于阳光的作用，大棚内昼夜存在一定温差，且温差大于露天．图4为2月24日全天塑料棚内外温度变化情况．可见昼夜温差可达I5't3．但即便如此，大棚内温度高于棚外，其中深夜温差最小时棚内仍比棚外高9％3以上．由于水的热容量大，故水温24小时变化幅度不大．图5为各级构筑物中水温变化情况，表明水温逐级下降，