土地法论文精心编辑范文8篇之第五篇：氧化塘+土地法的污水处理方式研究
摘要：按照经济发展水平、财力及土地环境条件， 本着经济、高效、简便、易行的原则选择污水处理工艺， 解决小城镇污水处理设施建设严重滞后于经济发展要求及污水随意排放污染环境的问题。氧化塘+土地法处理小城镇污水是一种投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节能降耗的污水处理方式， 易于在西部小县城推广应用。
关键词：氧化塘； 土地法处理； 污水；
Abstract:
According to economic development level, financial power and local land environmental condition, taking economic, high effective, easy use priniciple to select sewage treatment technology, solve sewage treatment facilities construction of small cities and town seriously lagging economic development requirement and problem of random-discharge of sewage polluting environment.The article introduces oxidation pond + hand law treating small cities and towns' sewage that is sewage treatment method of saving investment, simple structure, easy operation, maintaince and management, good purifying result, saving source of energy and decreasing source of energy consume and it is easy to popularize apply in small counties in west part of China.
Keyword:
sewage treatment;oxidation pond + land law treatment;waste water;
随着小城镇经济发展的快速提高和人口的迅速聚集， 小城镇的污水产生量与日剧增， 然而由于受建设资金投入不足的制约， 目前， 我国小城镇污水处理设施建设严重滞后于经济社会发展要求， 污水随意排放现象普遍， 水环境问题突出， 对城镇居民的生产生活环境和身体健康均带来了一定的威胁， 对生态环境产生较大影响。据统计， 2005年我国县城污水处理率约为11%, 因为受经济社会发展水平和地域的限制， 西部欠发达地区的县城污水处理率更低， 环境污染问题比较突出， 水资源浪费严重， 对生态环境造成不利影响。在现阶段， 由于我国小城镇污水处理设施建设在工艺路线的选择上基本沿用与大中城市类似的污水处理工艺， 如： 传统活性污泥处理工艺、AB工艺、A/O及A2/O工艺、水解-好氧工艺、氧化沟工艺、SBR及其变型工艺、曝气生物滤池工艺、生物接触氧化工艺等。尽管这些污水处理工艺技术除污效果好， 但工程建设投资大、运行费用高， 污水处理设施不宜维护、管理困难等原因， 一般的县城和小城镇财力负担不起， 这是造成我国县城和小城镇污水处理率较低的一个主要因素。
位于新疆南部塔克拉玛干沙漠边缘的沙雅县就面临着这类问题的困扰。沙雅县政府充分认识到了"落实科学发展观加强环境保护的决定"的重大意义， 深刻认识到加强环境保护工作是落实科学发展观、构建和谐社会的必然所在。要求各部门要切实增强环境保护的紧迫感和责任感， 把环境保护摆上更加重要的战略位置， 因地制宜， 采取有力措施， 落实"节能减排"任务， 加快县城环境保护基础设施的建设， 加紧建设县城污水处理设施， 选择合适的县城污水处理工艺路线来解决城镇水污染防治问题， 利用污水固沙绿化， 以实现废水资源化的目标。
1 沙雅县城污水处理现状
沙雅县城排水工程始建于1994年， 在自治区有关部门的大力支持和当地政府的不断努力下， 已建成排水规模达8 000m3的管网， 排水管网共长约20km.县城氧化塘位于县城南面， 人民路的东侧， 距县城中心约2.7km, 氧化塘选址时为了不占用农田， 以三个三角形狭长半荒地做为氧化塘用地8hm2, 水面53 280m2, 总库容为133 200m3, 县城排水管网内的污水即进入该氧化塘中。随着县城西区和城南工业区的建设， 县城规模不断扩大， 用水量与日俱增， 该氧化塘位于县城南面， 规模过小， 已没有扩建的余地， 而且限制了县城的发展。氧化塘排出的污水排入附近的排碱渠， 进入农排水系。
随着沙雅县城的发展， 用地规模的不断扩大， 工业化进程的加快， 排水量呈直线上升， 生活污水：到"十一五"末沙雅县城镇总人口将达到5万人， 预计日产生活污水8 000m3/d, 到2020年城镇人口达到8万人， 生活污水将达12 000m3/d.一般工业即以农副产品为原料的加工企业废水：废水排放量约为12 000m3/d.以上污水中主要污染物浓度约为：CODCr≤450mg/L;BOD5≤270mg/L;SS≤350mg/L;pH值=6.5~8.5;水温8℃~15℃， 废水可生化性强。
污染较重的工业企业在"十一五"末预计废水产生量约为20 000m3/d.其中：印染业行业日产废水约10 000m3/d;棉浆粕日产废水约10 000m3/d.这些废水污染物浓度较高， 不宜降解。
2 污水处理工艺技术选择
针对沙雅县城社会经济发展状况与管理水平， 县城人口少， 污水水量、水质呈现出不稳定性的特征。结合县城污水产生特点及自身经济发展特性， 按照经济、高效、简便、易行的原则进行污水处理工艺选择。首先着眼于污水处理工程建设投资省、运行费用低、节能降耗明显， 处理工艺简便易行、且具有较强的抗冲击负荷能力， 运行稳定、维护管理方便， 污染物处理效率满足达标要求；能较好地利用处理后的排水用于周围流动沙漠的固沙绿化， 改善生态环境。为此， 提出以下4种投资相对较小、运行费用低、操作简单、管理方便的污水处理技术方案比选。
2.1 氧化塘法
氧化塘法：是一种利用水塘中的微生物和藻类对污水和有机废水进行生物处理的方法。水塘中细菌分解废水的有机物产生的CO2、磷酸盐、铵盐等营养物供藻类生长， 藻类光合作用产生的O2又供细菌生长， 从而构成共生系统。不同深浅的塘在净化机理上不同， 可分为好氧塘、兼氧塘、厌氧塘、曝气氧化塘。好氧塘为浅塘， 整个水层处于有氧状态；兼氧塘为中深塘， 上层有氧、下层厌氧；厌氧塘为深塘；除表层外绝大部分厌氧；曝气氧化塘为配备曝气机的氧化塘。
该法是一种投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节省能耗的污水处理方式， 在国内外城镇污水处理领域被广泛应用。我们认为， 氧化塘是适用于沙雅县城这样的小城镇的污水处理。县城西南面有大面积的荒地和沙漠， 县环保局拟选的污水处理厂址位于县城西南面13.5km、面积约为6.7km2的一片流动沙漠， 周围没有农田和村庄， 远离水体， 处于县城的下风向。这个区域风成沙漠面积广大， 氧化塘的排水用于固沙绿化是最佳出路。其不利因素为占地面积大， N、P去除效果不稳定， 渗漏对地下水质的影响等。如能在条件适合的地区， 在设计中通过采取相应的有效措施， 如：多点进水、多点出水使水流均匀；与其它工艺相结合， 采用可调节的人工强化除磷脱氮方法；采取部分出水回流抑制臭气， 采取良好的防渗措施等， 氧化塘系统则能得到更好地应用。
2.2 土地法处理污水
土地处理技术是在可控条件下将污水投配到土地中， 通过土壤--生物系统完成一系列物理、化学和生物净化过程， 达到预期的污水净化目标。其最大优点是在实现经济、有效净化污水的同时， 还可利用废水中的营养物质， 促进植物的快速生长和良好水生生态环境系统的建立。目前， 污水土地处理技术中发展最快、技术最为成熟、应用最为广泛的是人工湿地处理系统。
沙雅县城西南面具有大面积的沙地和荒漠、荒地等可利用的土地条件， 适用各种类型的稳定塘和土地处理等自然净化技术。该技术可用于高污染物含量的生活污水进行沙漠灌溉， 通过沙性土壤过滤污水系统， 积累在系统中的污染物， 能够被自然生长的植物吸收利用， 从而达到动态平衡。为了取得良好的污水处理效果， 该系统运行过程中， 予以必要的建设工程设施， 使污水的进出时在系统内保持足够的滞留时间、控制一定的地下水位深度、做到滤出水的排出过程都是可控制的。
2.3 氧化沟工艺
20世纪90年代中期， 氧化沟工艺因其良好的脱氮效果且无需沉淀池开始被推广， 此时期建设的大型污水处理项目基本上采用氧化沟工艺。近几年来， 国内对各种类型氧化沟的除磷脱氮的效果、设计、充氧设备及运行控制等方面进行了大量的研究。对多种氧化沟都进行了一定的革新， 如Carrousel氧化沟由第一代的普通Carrousel氧化沟发展为具有脱氮除磷功能的Carrousel 2000型氧化沟， 后又发展为第三代的Carrousel 3000型氧化沟。国内许多污水处理厂使用的情况证明， 氧化沟工艺是一种工艺流程简单、管理方便、投资省、运行费用低、工艺稳定性高的污水处理技术， 目前国内较多采用的氧化沟主要有Orbal氧化沟、Carrousel氧化沟、T型氧化沟、DE型氧化沟、一体化氧化沟等。
氧化沟污水处理技术是传统活性污泥工艺的一种变形和改进， 因其具有耐冲击负荷能力强， 出水水质稳定， 操作简单、易于运行控制运行费用低、综合处理成本较小等优点， 而为世界各国广泛采用。缺点是冰冻时间长的区域处理效果不佳。
2.4 仿生态氧化沟处理技术
仿生态氧化沟是一种模仿自然界污水净化功能的系统。它利用自然地形落差实现污水浅层流动溶氧， 薄层跌落充氧， 同时通过设置的多道过滤屏、水体表面种植水生植物等措施降解有机质， 并脱氮、除磷， 最终达到净化水质的目的。整个系统采用折流流动沟道式构筑物， 无需任何设备， 无能耗， 并可长期运行。仿生态氧化沟是通过对自然生态系统中物理、化学和生物作用进行优化组合， 利用这3种作用的协调关系来实现污水的净化。
氧化塘、土地处理技术、氧化沟、仿生态氧化沟在城镇废水中的处理方案比较 （见表1） .
表1 污水处理方案比较
Tab.1 Comparision of sewage treatment plan
基于沙雅县的社会经济发展水平及土地和气候条件， 首选方案为：氧化塘+土地处理的工艺路线处理县城生活和工业废水比较合适。在近期按照县城的污水状况先建设氧化塘污水处理系统， 并为招商引资建设印染、棉浆柏等后续工业企业的废水处理设施预留建设用地。备选方案为：仿生态氧化沟+氧化塘污水处理工艺。
3 建设条件
3.1 环境条件
沙雅县所处的塔里木河冲积平原基底上由风蚀风积而成， 县境面积25 732km2, 占总面积的80.4%.地势自西向东略有倾斜， 自南向北稍有抬升。地表形态均为连绵起伏的沙丘， 相对高差一般在10m~50m之间。由于该区域气候干旱， 植被稀少， 在风力的作用下， 沙丘的形态和位置不断在变化和移动。沙雅县光热资源丰富， 太阳辐射强度大， 年总辐射量达144.6kcal/cm2, 多年平均日照为3 031.2h;降水少， 蒸发量大， 年平均降水量73.94mm （不包括沙漠） ;年平均蒸发量2 100.52mm.蒸发量是降水量的28.4倍。
沙雅县准备新建的氧化塘污水处理系统厂址拟选在距离县城西南方向13.5km的一片流动沙漠中， 该沙漠占地6.7km2, 地貌几乎全为连绵不断的沙丘， 属于风积沙， 流动性大；沙漠内几乎没有植物生长， 沙漠外围的荒地上生长着耐干旱、耐盐碱的红柳、琵巴柴、苦豆子等植物， 植被稀少；该区域地下水平均埋深4m左右， 100m以上的浅层水矿化度高的盐咸水， 人、畜不能饮用。周边无环境敏感区， 尤其是拟选厂址的东、西、南面在可视范围内均为荒漠， 且处于绿洲地下水的下游， 远离水源地。
拟选污水处理厂厂址的土地岩性上部风积层， 以波状沙丘垄为主， 岩性单一， 均为灰白色中细沙或灰黄色粉细纱， 分布均匀、结构松散， 堆积高度一般1m~5m;下部为粉质粘土， 盐渍化程度较高。地下水属潜水， 主要含水层为细沙层， 稳定水位标高为-3.33m.地下水位以上土层均为风积细沙， 包气带地层渗透系数为4.15~4.62×10-3cm/s, 其渗透性分级属于中等透水。地下水化学类型为Cl·SO4-Na·Ca型水， 矿化度15 100mg/L, 属盐水， 目前该地下水不经处理无法利用。
3.2 工程措施
沙雅县拟建污水处理系统工艺方案以氧化塘处理为主， 出水按照土地处理的方法进行固沙绿化灌溉。氧化塘设计总占地面积约200hm2, 总库容400×104m3;根据地形建大小不等的6个氧化池， 最前1#、2#、3#号池水深在3.5m~4m之间， 做为污水进入后的沉淀池， 达到设计的水深后再进入其它池， 其它氧化池水深控制在于2m~3m之间。几年后如1#、2#、3#池淤积后分别进行清淤， 将清出的污泥经堆肥发酵消化处理后， 用于固定沙丘和改良周围沙化的土地。
3.3 处理能力
根据类比调查资料提供的污水进入氧化塘的主要污染物水质指标为： BOD5 270mg/L、SS 350mg/L、COD 450mg/L.污水经过氧化塘有效处理后预计BOD5去除率>60%, SS去除率>50%, COD去除率>50%, 出水可以达到《农田灌溉水质标准》GB5084-92的旱作标准的相应指标。拟建的污水处理设施近期以3×104m3/d为宜， 即可满足沙雅县城"十一五"期间污水处理的需要。
4 结论
沙雅县城污水处理系统按照氧化塘+土地处理 （固沙绿化） 符合国家防治水污染技术政策的规定。该法是一种投资小、构造简单、运行维护管理方便、净化效果好、节省能耗的污水处理方式， 在国内外城镇污水处理领域被广泛应用。按照预计进入氧化塘处理的污水水质， 处理后的排水可达到《农田灌溉水质标准》的旱作标准， 能满足固沙绿化对水质的要求。
污水消纳区域没有地表水体， 氧化塘建设区域只有浅层地下盐水分布， 氧化塘将采取铺设人工防渗膜的措施防止对地下水造成污染。氧化塘的水面面积较大， 该区域的气候条件有利于污水的自然蒸发， 且具有足够面积的荒漠接纳排水进行固沙绿化。采用大面积的氧化塘处理沙雅县城的生活污水和工业废水， 排水就近固沙绿化， 相似于利用土地法处理氧化塘排水的污水处理系统可实现废水的减量化、资源化和再利用。
结合当地实际情况制订切实可行的实施计划， 特别是要充分考虑到沙漠地区自然条件恶劣、经济发展落后的现状， 生态环境极其脆弱等现实， 结合当地实际问题进行规划， 通过充分利用水资源实施污水灌溉固定流动沙丘， 不断地改善自然环境。因此， 项目的实施基本上是可行的。
参考文献
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