張立秋， 王寶貞， 王 琳， 張捍民， 何圣兵， 王欣澤， 封 莉?
（哈爾濱建筑大學 市政環境工程學院， 黑龍江 哈爾濱 150008）

　　摘　要：介紹了生態塘系統在東營市污水處理中的應用情況，并與A²/O活性污泥法和氧化溝法進行了經濟對比。
　　關鍵詞： 生態塘系統； 城市污水； A²/O活性污泥法； 氧化溝
　　中圖分類號： X703
　　文獻標識碼： C
　　文章編號： 1000-4602(2000)02-0038-03

　　采用氧化塘系統處理生活污水和城市污水具有良好穩定的處理效果。生態塘是將污水處理與利用相結合，實現污水資源化的一種廢水生物處理設施，它具有基建投資省、年運行費用低、管理維護方便、運行穩定可靠等諸多優點，不足之處就是占地面積比較大。東營市有大面積的低洼鹽堿荒地和廢棄的水庫、魚塘可供利用，這些水庫、魚塘以前是從黃河引水，但由于近些年來黃河的水量逐年減少，在干旱月份甚至發生斷流，其中一些水庫、魚塘已經干涸。將這些水庫、魚塘等加以改造利用，剛好解決了占地面積大這一矛盾。在生態塘處理系統中，既可以養殖魚蝦、水禽等，又可以種植藕、葦等水生植物，形成復雜的生態系統，同時處理后的水可灌溉農田，改良土地，或經進一步處理后回用于某些工業用水，具有很好的環境效益和經濟效益。?

1 生態塘處理系統設計

1.1 水量及水質

　　東營市西城2000年及2010年廢水排放總量預測見表1。?

表1　　廢水排放總量預測　　　10⁴　m³/d 項目 2000年 2010年 生活污水排放量 4.30 6.30 工業廢水排放量 4.46 6.34 合計 8.76 12.64

　　根據表1，確定污水設計流量為10×10⁴m³/d。?
　　西城污水處理廠的污水主要來自西三路、泰山路 、五臺山路、勝華路和濟南路等五座泵站，根據其水質檢測結果確定進廠水質(見表2)。

表2　　進廠水質 參數 濃度（mg/L） COD 150 BOD₅ 70 SS 70 TN 30 NH₃-N 20 TP 5

1.2 工藝流程
　　東營市西城污水生態處理工程的流程見圖1。

1.3 各單體構筑物的設計 ?
1.3.1 細格柵間
　　采用機械自動清污格柵，共設3臺，兩用一備。?
　　 主要技術參數：?
　?、?單組柵寬為1.40m；?
　　② 柵條寬度為10mm；?
　?、?柵條間隙為8mm；?
　?、?柵前有效水深為0.8m；?
　?、?流速為0.9m/s；?
　?、?安裝角度為75°。?
1.3.2 旋流沉砂池
　　旋流沉砂池共兩座，池內設攪拌機，污水由流入口切線方向流入沉砂區，在離心力的作用下，污水中的砂粒被甩向池壁，滑入斗中，沉砂用壓縮空氣經砂提升管提升和分砂機分離后運走。?
　　 主要技術參數：?
　?、?每座沉砂池直徑?D＝4.87m；?
　　② 有效水深?H＝2.11m；?
　?、?有效容積?V＝39.28 m³；?
　　④ 集砂斗直徑為1.5m，深度為2.2m。
1.3.3 高效復合厭氧塘
　　 高效復合厭氧塘由W.J.Oswald教授開發的帶有污泥發酵區高效厭氧塘和王寶貞教授開發的生物膜強化厭氧塘組合而成。通過精心設計的進出水系統，使污水在厭氧塘中進行上向和下向折流，與底部污泥層和上部生物膜層充分接觸，使污水中有機物得到有效的厭氧生物降解。高效復合厭氧塘共分為四組，并聯運行，每組又分兩格，串聯運行。?
　　主要技術參數：?
　?、?每組厭氧塘平均長約為138.88m，寬約為65.87m；?
　　② 有效水深為5.0m；?
　?、?水力停留時間為1.68d。
1.3.4 曝氣塘
　　曝氣設備采用國際上新一代高效曝氣機，HEX—Ⅰ型雙螺旋軸提輻射式高效曝氣混合機和HEX—Ⅱ型螺旋抽筒式真空抽吸曝氣機。曝氣塘共分四組，每個單元塘中安裝4臺高效曝氣機，共16臺。
　　主要技術參數：?
　?、?每組曝氣塘平均長約為133.37m，寬約為66.31m；?
　　② 有效水深為3.6m；?
　?、?水力停留時間為1.29d。
1.3.5 曝氣養魚塘
　　藻類通過光合作用所產生的氧氣只能提供1～1.5m水體表層的魚類生存所需，而1.5m以下處于缺氧或厭氧狀態，魚類難以生活，因此需采用機械曝氣充氧，曝氣養魚塘分兩組并聯運行，每組又分為兩格串聯運行，使塘中水上下混合充氧，保證魚能在整個塘中自由活動，完成其凈化功能。?
　　主要技術參數：?
　?、?總有效面積為23.24hm²；?
　?、?有效水深為3.5m；?
　?、?水力停留時間為8.13d。?
1.3.6 養魚塘
　　是在原有養魚塘基礎上進行的改造工程。原有的養魚塘形狀近似矩形，分格均勻，只需對其進行修整加固，就可以利用。?
　　主要技術參數：?
　?、?總有效面積為12.09hm²；?
　?、?有效水深為2.5m；?
　?、?水力停留時間為3.02d。?
1.3.7 藕塘
　　藕塘是在原來的稻田基礎上進行的改建工程。藕能吸收沉積于池底的藻類及魚類排泄物，荷的莖、葉能吸附水中的懸浮物，形成生物膜，生物降解去除水中有機物。?
　　 主要技術參數：?
　?、?總面積為7.56hm²；?
　　② 有效水深為1.2m；?
　　③ 水力停留時間為0.91d。?
1.3.8 蘆葦塘
　　 蘆葦塘也是在稻田的基礎上進行的改建工程。分為Ⅰ、Ⅱ兩組串聯。蘆葦塘中茂密生長的蘆葦，其莖、葉是生物膜生長的活載體，污水流經時與生物膜充分接觸，水中的有機物得以進 一步降解去除。同時，蘆葦能有效地吸收去除重金屬(如汞、鎘、鉻、銅、鉛、鋅等)。?
　　 主要技術參數：?
　?、偬J葦塘Ⅰ、Ⅱ組面積分別為18.09、19.09hm²；?
　?、谟行罹鶠?.5m；?
　?、墼谔J葦塘Ⅰ、Ⅱ組中的水力停留時間分別為0.9、0.95d。?
　　 蘆葦塘的出水經提升泵站提升后，進入貯水庫。灌溉農田或經進一步處理后回用。?
1.4 設計出廠水質
　　生態塘處理系統不僅能有效地去除有機污染物，還能有效地去除營養物(N、P等)、重金屬和細菌等，出水水質較好(見表3)。

表3　　出水水質 參數 濃度（mg/L） COD 40-50 BOD₅ 10-20 SS 10-20 TN 7-10 NH₃-N 3-5 TP 1-2

2 工程設計的特殊考慮

2.1 除油裝置
　　 由于所處理污水除生活污水之外，還有很大一部分工業廢水，而工業廢水主要來自勝利油田，污水中含油量較大。為了有效地去除漂浮于水面的油，在高效復合厭氧塘第一格中的擋流墻上設一集油槽，集油槽頂高出水面0.05m，通過兩條輸油管將集油槽中收集的油送至貯油井，定期運走。?
2.2 噴泉設計
　　 在曝氣養魚塘中設計八座噴泉，作為人工景點，為生態塘處理系統增加了生氣，同時也有助于曝氣養魚塘中溶解氧的增加。?
2.3 壩體和道路設計
　　 與國內以往的生態塘系統不同，本工程中各塘體之間以及塘體內部的分隔壩均采用毛石護坡，并在壩上鋪設道路，設置欄桿。這樣的設計既為管理人員提供了安全保障，同時大大增強了視覺效果。?

3 工程的經濟分析

　　生態塘處理系統的基建投資和運行費用都比較低，選擇A²/O活性污泥法、氧化溝進行了經濟對比。比較結果見表4。

表4　　與A2/O活性污泥、氧化溝的經濟對比 名稱 A²/Ｏ活性污泥法 氧化溝法 生態塘處理系統 工程總投次（萬元） 2490.05 24577.36 6880.18 年經營成本（萬元／a） 1640.73 1902.62 420.76 單位經營成本（元／m³） 0.448 0.520 0.115

　　從表4中可以看出，生態塘處理系統的工程總投資和年經營成本僅為A²/O活性污泥法和氧化溝法的1/4左右。同時，生態塘系統中每年的水產品(魚、蝦)、農產品(藕、葦等)也都具有可觀的經濟效益，每年的總收入大約為200萬元。?
　　 按照年成本法計算出的理論水價大約為0.29元/m³。若按此水價收取排污費，則在生產期的第9年可收回全部投資。若不考慮收回總投資，只收取少量的排污費以維持處理廠的年經營費，則排污費僅為0.057元/m³。也就是說，每排放1t污水，只要收取0.057元的費用，就可以維持污水廠的運行，這是其他處理方法無可比擬的。

4 結論

　　在東營市，結合當地的實際情況，采用生態塘處理系統處理城市污水是恰當的。生態塘系統處理效果穩定，出水清澈，不僅改善了當地居民的生活環境，而且保護了黃河河口及渤海近海水域的水環境，具有很好的環境效益。同時處理后的污水實現回收與利用，由此獲得了顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻：
　　［1］ 王寶貞，王琳等.生態塘——簡易高效的污水處理技術設計應用［J］.城市環境與城市生態，1998，11(2)：1-5.
　?。?］ 王寶貞.水污染控制工程［M］.北京：高等教育出版社，1990.

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收稿日期： 1999-10-07