[科普中国]-间歇排放塘

简介

间歇排放塘和储存塘都属于兼性塘。储存塘可用于蒸发量大于雨量的气候条件，间歇排放塘的水力停留时间长而且可控，当出水水质令人满意的时候，每年排放一到两次2。兼性塘是指在上层有氧、下层无氧的条件下净化污水的稳定塘，是最常用的塘型，其塘深通常为1.2 ～2.5 m。该塘上部有一个好氧层，下部是厌氧层，中层是兼性区。污泥在底部进行消化，一般水力停留时间为5～30 d，常被用于处理小城镇的原污水以及中小城市污水处理厂一级沉淀处理后出水或二级生物处理后的出水。在工业废水处理中，接在曝气塘或厌氧塘之后作为二级处理塘使用。运行管理方便，较长的污水停留时间使它能经受污水水量、水质的较大波动而不致严重影响出水质量。此外，为了使BOD面积负荷保持在适宜的范围内，需要较大的土地面积3。

净化机理净化机理如右图所示：

塘水中溶解氧较低，且时有时无，微生物为异养型兼性细菌，既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物，也能在无分子氧的条件下，以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。

好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘基本相同。在好氧区进行的各项反应与存活的生物相也基本与好氧塘相同。但由于污水的停留时间长，有可能生长繁殖多种种属的微生物，如硝化菌等。由此也会进行较为复杂的反应，如硝化反应等。

厌氧区没有溶解氧。可沉物质和死亡的藻类、菌类在此形成污泥层，污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。与一般的厌氧发酵反应相同，其厌氧分解包括酸发酵和甲烷发酵两个过程。发酵过程中未被甲烷化的中间产物（如脂肪酸、醛、醇等）进入塘的上、中层，由好氧菌和兼性菌继续进行降解。而CO2、NH3等代谢产物进入好氧层，部分逸出水面，部分参与藻类的光合作用。

生物种群生物种群与好氧塘基本相同，但由于其存在兼性区和厌氧区，使产酸菌和厌氧菌得以生长。在缺氧条件下，属兼性异养菌的产酸菌可将有机物分解为乙酸、丙酸、丁酸等有机酸和醇类。产酸菌对温度及pH的适应性较强，常存在于兼性塘的较深处。厌氧菌常见于兼性塘污泥区，产甲烷菌即是其中之一，它将有机酸转化为甲烷和二氧化碳，但甲烷水溶性极差，将很快地逸出水面，达到塘内有机物降解的目的，且污泥在此过程中也可以减量。在厌氧塘内常见的还有厌氧的脱硫弧菌，它能使硫酸盐还原成硫化氢。

参数设计兼性塘可以作为独立处理技术，也可作为生物处理系统中的一个处理单元在实践中应用。一般采用负荷法进行计算，BOD5表面负荷按0.0002—0.010 kg/(m2·d)考虑，随着气温的升高，可采用较大的BOD5表面负荷值。停留时间一般规定为7～180 d，北方的停留时间较长，南方的停留时间则较短。

主要尺寸的经验值如下：

（1）采用矩形为宜，便于施工和串联组合，也有助于风对塘水的混合，减少死角。长宽比3:1～4:1。塘深一般采用1.2～2.5 m。此外还应考虑污泥层厚度以及为容纳流量变化和风浪冲击的保护高度，在北方寒冷地区还应考虑冰盖的厚度。污泥层厚度可取0.3 m，保护高度0.5～1.0 m，冰盖厚度0.2～0.6 m。

（2）兼性塘堤坝的内坡坡度为1:2～1:3(垂直：水平)，外坡坡度为1:2～1:5。

（3）兼性塘一般不少于3座，多采用串联，其中第一塘的面积约占兼性塘总面积的30%～60%，单塘面积应小于4 hm2，以避免布水不均匀或波浪较大等问题。