穩定塘處理技術在深圳市的應用

林銳+++于岑+++閆偉+++成功

摘 要：穩定塘作為一種生態處理工藝，具有能耗較低、運行穩定、免污泥處理的優勢，在處理生活污水、工業廢水和養殖廢水等方面得到廣泛應用，并且能適應全球范圍內多樣化的氣候條件，如熱帶、亞熱帶、溫帶甚至高緯度的寒冷地帶。現以亞熱帶城市——深圳市為代表，對穩定塘處理技術的工程應用進行了整合，并探討了穩定塘技術的常見問題和解決方案。

關鍵詞：穩定塘；污水處理；生物處理；工程應用

1901年修建于美國得克薩斯州的圣安東尼奧市的穩定塘是世界上第一個有記錄的穩定塘。1920年修建于德國巴伐利亞州的慕尼黑市的穩定塘是歐洲最早的穩定塘。該項技術雖然因占地面積大的缺點產生了一段停滯期，但是其基建簡單、運行成本低等顯著優勢及全球能源現狀促使該項技術在近四十年得到迅速的發展，并在國內外得到廣泛的應用。目前，全世界已有40多個國家和地域應用穩定塘處理技術，區域氣候差異比較大，從赤道到寒冷區域，由北部瑞典、加拿大至南部新西蘭。我國對穩定塘技術的應用研究始于20世紀50年代。目前，我國處理規模較大的穩定塘有齊齊哈爾穩定塘（20萬m3/d城市污水）、西安漕運河穩定塘（17萬m3/d城市污水）、湖北鴨兒湖氧化塘（8萬m3/d化工污水）等。現以亞熱帶城市——深圳市為代表，探討穩定塘技術的應用現狀以及存在的缺陷，旨在提高穩定塘的處理效率并實現其廣泛應用。

1 穩定塘的概念及分類

1.1 穩定塘的概念及特點

穩定塘是在人工修建的污水池塘的基礎上，以太陽能為初始能源，借助水體自凈能力處理污水的生物處理措施，適用于中低污染物濃度的污水處理。穩定塘作為一種生態凈化技術，具有基建簡單、投資成本低、運行維護方便、實現污水資源化等顯著優勢，但是仍存在占地面積大、處理負荷較小、水力停留時間較長、淤泥積留嚴重、容易污染地下水、散發臭味和滋生蚊蟲、受自然因素影響大等問題。

1.2 穩定塘的分類

1.2.1 穩定塘的傳統工藝

根據穩定塘水體中的溶解氧量和生物種群類別，可將傳統穩定塘分為厭氧塘、兼性塘、好氧塘、曝氣塘。

1.2.2 穩定塘的新型工藝

通過對傳統穩定塘的深度研究，分析其存在的缺陷并不斷進行技術改良，逐漸出現了各種新型穩定塘和組合塘工藝，這些改良技術不僅改善了傳統穩定塘的不足，還強化了穩定塘獨有的優勢。目前新型穩定塘工藝[1]主要包含高效藻類塘、生態塘系統、水生植物塘、超深厭氧塘、移動式曝氣塘和生物濾塘等。組合塘工藝[2]主要有2類：穩定塘與傳統生物法組合、各類塘型的組合。其中，與傳統生物法組合處理系統可以作為二級處理的補充。

2 穩定塘技術在深圳市的工程應用

2.1 用于改善飲用水源的工程應用

西麗水庫因地處深圳供水管網干線的西部交水點，其水質情況成為西部飲用水水質的關鍵影響因素。為防止西部飲用水源受污，采用漫流濕地-氧化塘復合生態處理技術在水庫流域污染較重的麻 河以及大 河河口處建立示范工程。其中漫流濕地占地5hm2，氧化塘占地16.5hm2，日處理規模可高達9萬m3，不僅可以有效降低入庫污染負荷，還能為庫灣生態修復創造條件，保護飲用水水質。《深圳市環境質量報告書》中明確指出西麗水庫的水質（2003-2008年）整體尚好，除TN、TP外其他指標均達到國家地表水環境質量Ⅱ類標準，TN、TP可達Ⅳ類標準。本工程建成后對TN、TP的去除率可分別達到0.011t/a、0.143t/a[3]。

2.2 對養殖廢水處理系統的技術改造

深圳市朗坤環境技術有限公司采用生物微電解-接觸氧化-穩定塘組合處理工藝對豬場廢水凈化系統進行了技術改造。在改造后出水氨氮仍超標的前提下，把豬場內現有水塘改造為穩定塘（兼性塘），塘體占地面積為6×104m2，體積為15×104m3。穩定塘對氮和磷的去除率分別高于30kg/（104m2·d）和0.3kg/（104m2·d）。整個改造工程的設計處理規模為360m3/d。在進水COD、氨態氮、總磷分別為10500、188、271mg/L的條件下，出水水質滿足《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）的一級標準[4]。

2.3 對城鎮污水處理廠尾水的深度處理

以城市污水處理廠尾水深度處理為目標，提升污水廠出水水質，削減受納水體污染負荷，減少水資源的浪費，實現水資源可持續利用。深圳市牛成水質凈化廠通過設置缺氧區、分區種植水生植物構建缺氧/好氧生物塘，并以此作為中試示范區。生物塘占地面積為40m×8.5m，總有效體積為410m3，共設3個廊道，且每個廊道寬2.6m。該凈化廠出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）的一級 A 標準[5]，并且具有低氨氮、高硝態氮的特點。系統對COD、硝態氮和TP的去除率分別達到58.25%、 37.74%、35.66%，出水COD、硝態氮和DO濃度可達到地表Ⅲ類水質標準，TP可達到Ⅴ類標準。

2.4 凈化湖水水質，同時結合濕地建設構造主題景觀公園

洪湖公園在建園以前是滯洪區，滯洪過后，污水橫流，一片狼藉。深圳市政府決定在此建造集滯洪功能、休閑娛樂功能為一體的荷花主題公園。洪湖公園自從改為花卉主題公園，引入大量荷花、睡蓮、王蓮和水竹芋等水生植物，構造水生植物塘。改造后CODCr、BOD5、氨和磷等主要水質指標均達到GB 3838-88V類標準，有的甚至接近Ⅲ類標準。蓮香湖北岸建成面積10000m2的高效垂直流人工濕地，對湖水進一步凈化，可達公園景觀用水的要求。從而營造出濱水怡人的主題景公園，不僅反映了城市的園林綠化水平，也為周邊居民和游客創造了舒適的游憩場所[7]。

3 在處理污水研究應用中存在的問題和發展趨勢

在利用生態方法處理污水的技術中，穩定塘技術（尤其是穩定塘的新型工藝）表現出了其出眾的優勢，在污水處理方面具備極大的應用前景。但仍有很多缺陷急需進一步解決：占地面積大；水力停留時間較長，處理效率低；夏季容易滋生蚊蟲并散發臭味，環境條件較差；處理效果受自然因素影響大；污泥淤積，減小了有效池容；防滲措施不當時容易污染地下水等。為改善穩定塘的缺陷，建議從以下角度入手：

（1）通過增設隔板、機械攪拌、太陽能曝氣、跌水曝氣等方式改善塘體溶氧情況，通過加入高效凈化菌劑、加入人造載體提高塘內具有高效凈化效果的微生物濃度，通過間歇運行優化穩定塘水力條件，進而提高處理效率，減少占地面積。

（2）從有機物、營養鹽遷移的角度研究穩定塘系統的凈化效果，建立系統內部之間的聯系；從生物多樣性以及優勢種的角度進一步研究穩定塘凈化機理，研究高效凈化菌劑。

（3）借助預處理設施避免塘體發生污泥淤積，借助回流、多級進水等方式改善惡臭的環境條件。

（4）加強防滲措施，并建立受污地下水應急處理設施。

參考文獻

[1]陳雄斌.淺談穩定塘污水處理新型工藝[J].江西建材，2016（01）：63+66.

[2]張巍，許靜，李曉東，等.穩定塘處理污水的機理研究及應用研究進展[J].生態環境學報，2014，23（08）：1396-1401.

[3]趙佳玫，林杰，王國建.西麗水庫水生態修復初探[J].中國農村水利水電，2010（06）：44-46.

[4]龔麗雯，龔敏紅，王成云，等.微電解/接觸氧化/穩定塘處理豬場廢水[J].中國給水排水，2003，19（08）：92-94.

[5]李旭寧，梅峰，劉歡，等.缺氧/好氧生物塘深度處理污水廠尾水的中試[J].中國給水排水，2013，29（17）：85-88.

[6]司朝暉，李立麗.混凝/生物膜曝氣池/氧化塘法處理印染廢水[J].中國給水排水，2003，19（05）：89-90.

[7]李尚志，唐永瓊.利用水生植物對污染水體進行生態修復的研究[J].深圳特區科技，2005（00）：276-283.

作者簡介：林銳（1989-），男，漢族，廣東吳川人，學歷：本科，研究方向：水環境研究。