[科普中國(guó)]-曝氣塘

曝氣塘是經(jīng)過(guò)人工強(qiáng)大的穩(wěn)定塘，采用機(jī)械曝氣裝置充氮。曝氣塘適用于土地面積有限，不足以建成完全以自然凈化為特征的塘系統(tǒng)的場(chǎng)合，或由超負(fù)荷的兼氧塘改建而成，目的在于使出水達(dá)到常規(guī)二級(jí)處理水平。由于曝氣增加了水體紊動(dòng)，藻類一般會(huì)停止生長(zhǎng)而大大減少。1

簡(jiǎn)介穩(wěn)定塘又稱氧化塘或生物塘，是經(jīng)過(guò)人工適當(dāng)修整或修建的設(shè)圍堤和防滲層的污水池塘，主要通過(guò)水生生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物作用對(duì)污水進(jìn)行自然凈化。污水在塘內(nèi)經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的停留，通過(guò)水中包括水生植物在內(nèi)的多種生物的綜合作用，使有機(jī)污染物、營(yíng)養(yǎng)素和其他污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、降解和去除，從而實(shí)現(xiàn)污水的無(wú)害化、資源化和再利用的目的。穩(wěn)定塘的凈化機(jī)理與自然水體的自凈機(jī)理類似，污水進(jìn)入穩(wěn)定塘后在風(fēng)力和水流的作用下被稀釋，在塘內(nèi)滯留的過(guò)程中，懸浮物沉淀，水中有機(jī)物通過(guò)好氧或厭氧微生物的代謝被氧化而達(dá)到穩(wěn)定的目的。好氧微生物代謝所需溶解氧由塘表面的大氣復(fù)氧作用以及藻類的光合作用提供，也可通過(guò)人工曝氣供氧。曝氣塘是經(jīng)過(guò)人工強(qiáng)化的穩(wěn)定塘，曝氣塘由表面曝氣器供氧，塘水呈好氧狀態(tài)，污水停留時(shí)間短。曝氣塘適用于土地面積有限，不足以建成完全以自然凈化為特征的塘系統(tǒng)的場(chǎng)合，或由超負(fù)荷的兼氧塘改建而成，目的在于使出水達(dá)到常規(guī)二級(jí)處理水平。由于曝氣增加了水體紊動(dòng)，藻類一般會(huì)停止生長(zhǎng)而大大減少。1

分類曝氣塘可分為好氧曝氣塘和兼氧曝氣塘兩類，主要取決于曝氣裝置的數(shù)量、設(shè)置密度和曝氣強(qiáng)度。曝氣裝置多采用表面機(jī)械曝氣器，也可以采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。當(dāng)曝氣裝置的功率較大，足以使塘水中全部污泥都處于懸浮狀態(tài)，并提供足夠的溶解氧時(shí)，即為好氧曝氣塘。如果曝氣裝置的功率僅能使部分固體物質(zhì)處于懸浮狀態(tài)，而有一部分固體物質(zhì)沉積于塘底進(jìn)行厭氧分解，曝氣裝置提供的溶解氧也不敷全部需要，則為兼氧性曝氣塘，如圖1所示，圖1（a）為好氧曝氣塘，圖1（b）為兼性曝氣塘。1

凈化機(jī)理與應(yīng)用曝氣塘雖屬于穩(wěn)定塘的范疇，但又不同于其他以自然凈化過(guò)程為主的穩(wěn)定塘，是介于活性污泥法中的延時(shí)曝氣法與穩(wěn)定塘之間的處理工藝，實(shí)際上相當(dāng)于沒(méi)有污泥回流的活性污泥工藝系統(tǒng)。由于經(jīng)過(guò)人工強(qiáng)化，曝氣塘的凈化功能、凈化效果以及處理效率都明顯地高于一般類型的穩(wěn)定塘。污水在塘內(nèi)的停留時(shí)間短，所需容積及占地面積均較小，這是曝氣塘的主要優(yōu)點(diǎn)。由于采用人工曝氣措施，能耗增加，運(yùn)行費(fèi)用也有所提高，當(dāng)仍大大低于活性污泥法。同時(shí)由于出水懸浮物濃度較高，使用時(shí)可在其后設(shè)置兼氧塘來(lái)改善最終出水水質(zhì)。1

設(shè)計(jì)一般規(guī)定曝氣塘一般不少于3座，串聯(lián)運(yùn)行，單塘面積不大于40000m2。塘內(nèi)污水流態(tài)為完全混合型，有機(jī)物在塘內(nèi)的降解呈一級(jí)反應(yīng)，無(wú)污泥回流。1

主要設(shè)計(jì)參數(shù)曝氣塘主要的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)圖2。其中，Ⅰ區(qū)指平均溫度小于8℃地區(qū)，Ⅱ區(qū)指處于8~16℃地區(qū)，Ⅲ區(qū)指大于16℃地區(qū)。

曝氣塘一般采用表面曝氣，根據(jù)進(jìn)水與出水的BOD5值計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)的生化需氧量，按與活性污泥法相同的方法計(jì)算出日需氧量ΔO2，然后按下式計(jì)算出表面曝氣機(jī)所需要的功率（kW）：1

式中N為表面曝氣機(jī)每1kWh的供氧量。

求出表面曝氣機(jī)總功率后，需要確定各塘中曝氣機(jī)的臺(tái)數(shù)。實(shí)踐證明，在同一能量輸入的條件下，完全混合區(qū)的影響直徑比氧擴(kuò)散區(qū)的影響直徑小得多，多個(gè)較小的曝氣機(jī)比一個(gè)大的曝氣機(jī)更有利于塘水的混合。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

鄭國(guó)忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)