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除鐵錳過濾器穩(wěn)定塘工作機(jī)理及工藝發(fā)展
    穩(wěn)定塘是一種利用天然凈化能力的生物處理構(gòu)筑物的總稱。主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機(jī)污染物。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體、無需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)，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(shù)。本文對污水穩(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(shè)計提供參考。 
1 穩(wěn)定塘處理污水的機(jī)理研究 
1.1 污泥在穩(wěn)定塘中的性質(zhì)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(jī)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(guān)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(guān)系式；實驗室內(nèi)的污泥降解符合零級反應(yīng)規(guī)律。
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(jī)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(fù)氧。通過有光無光對比試驗，大氣復(fù)氧試驗及對實際穩(wěn)定塘中運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)研究，定量分析藻類光合產(chǎn)氧和大氣復(fù)氧量，計算在穩(wěn)定塘中有機(jī)物的總?cè)コ恐懈鞑糠炙嫉谋壤_定出大氣復(fù)氧是穩(wěn)定塘中氧傳遞的主要方式。
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(yù)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(jìn)人城市污水中的鉛，大部分和污水中的懸浮物結(jié)合轉(zhuǎn)變成懸浮顆粒態(tài)鉛，它們輸人到模擬預(yù)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。
1.4 穩(wěn)定塘中藻類抑制規(guī)律 
在穩(wěn)定塘藻類細(xì)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(yīng)、疊加效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)）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(yīng)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(yīng)。
1.5 穩(wěn)定塘的生態(tài)學(xué)分析 
穩(wěn)定塘系統(tǒng)是一個配合的生態(tài)系統(tǒng)，從生態(tài)學(xué)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(qiáng)化可以使城市污水在一級處理后，達(dá)到穩(wěn)定化和無害化，又可利用凈化后的水進(jìn)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。 
2 穩(wěn)定塘的發(fā)展和優(yōu)化設(shè)計 
2.1 穩(wěn)定塘工藝的改進(jìn) 
AIPS新型穩(wěn)定塘是對傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進(jìn)，該技術(shù)具有低投資，低運(yùn)行費(fèi)用，易管理，比普通穩(wěn)定塘占地少等優(yōu)點(diǎn)[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(fù)荷大，占地面積小，受溫度影響小的優(yōu)點(diǎn)。 
通常，在污水處理設(shè)計時采用初沉池-穩(wěn)定塘串聯(lián)的工藝，色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)測定結(jié)果表明，水解池能將大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，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(yīng)的占地面積減少50％以上。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(xué)模型及工藝設(shè)計 
人們在研究穩(wěn)定塘的設(shè)計和運(yùn)行時，建立了多種數(shù)模。與其他的污水處理過程的數(shù)學(xué)模型一樣，有些廢水穩(wěn)定塘的數(shù)模能夠反映設(shè)計參數(shù)在內(nèi)的重要因素的內(nèi)在，能夠抽象地描述穩(wěn)定塘的本質(zhì)。穩(wěn)定塘的數(shù)模對于處理效果預(yù)測、設(shè)計參數(shù)的確定，塘系統(tǒng)的優(yōu)化和穩(wěn)定塘工程設(shè)計都是*的。近來提出的離散進(jìn)料數(shù)學(xué)模型，是在全面系統(tǒng)地分析生化和水力特性的基礎(chǔ)上提出的，并研究了利用示蹤實驗技術(shù)計算水力停留時間的方法，從而使穩(wěn)定塘的設(shè)計更為合理。傳統(tǒng)的設(shè)計方法需要進(jìn)一步完善，微機(jī)性能的提高和普及使得利用輔助設(shè)計軟件進(jìn)行工程設(shè)計成為的方法，在穩(wěn)定塘設(shè)計中近來開發(fā)的“穩(wěn)定塘輔助設(shè)計系統(tǒng)”應(yīng)用軟件，具有系統(tǒng)性、實用性、可靠性和開放性等特點(diǎn)，可以作為設(shè)計者的得力工具。