自然净化方式处理城市生活污水的设计方案
24卷第3期9年05月
岳阳职业技术学院学报
JOURNAL OF YUEYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE
vol.24No.3M ay. 2009
自然净化方式处理城市生活污水的设计方案
王志勤1
（1. 岳阳市环境保护局，湖南摘
岳阳
李华楹2
2. 岳阳职业技术学院，湖南
岳阳
414000；414000）
要：文章通过对王家河水体的污水排放、水质现状以及水体构型的综合分析，提出了水解酸化—
兼性塘—氧化塘系统这一新型自然净化处理方式，并对处理效果和运营效益进行了分析，认为该项目不仅能够有效处理污染物，还能恢复水体生态功能，进而推动下游南湖水环境的改善。
关键词：自然净化；处理；生活污水；设计
中图分类号：X703文献标志码：A 文章编号：（2009）1672－738X03－0069－03
岳阳市王家河，是南湖的最长支流，岳阳城区两大主干道从河上横贯而过，新兴小区在河两岸巍然耸立，沿河居民日渐增多，到2008年底，沿河两岸居民已经达到8万人之多，每天排入河中的各类污水达27000吨，最终流入南湖，占排入南湖污水量的一半以上，不仅自身水质日益恶化，生态功能已经基本丧失，而且也成为了南湖污染的最主要来源。因此，如何控制王家河两岸的污水排放，降低污染物排放量，改善其生态功能，从源头上控制污染，对南湖水环境保护和改善起着至关重要的作用。
设施相对齐备，道路排水设施较为完善，稍经改造后就可将污水截流进入罗家坡污水处理厂和岳阳市污水净化中心处理。而北段两岸原为城中村，城市扩容后，该地区规划未能及时跟上，基础设施相对落后，截流改造较为困难，污水除了排入河中，基本上没有其他有效途径可循。因此，本文将本着北段的现实情况，因地制宜，提出切合实际的污水处理方案。
王家河北段由大大小小8个塘相连而成，水面总面积达到120000m 2，水流平缓，最高处与最低处落差不到1.5m ，各点之间水流都可设计为自动流入，是一个天然的稳定塘处理系统，只要稍加改造，整体设计，就可建成一个高效的污水处理系统，保障下游水质稳定安全。设计进水水质和水量见表1。
如表1所示，按照稳定塘负荷公式可计算出稳
11.1
处理方案设计设计思路
王家河全长约4.1km ，由北向南流入南湖。巴
陵东路将其拦腰切为两段，北段长约1.15km ，南段
2.95km ，通过巴陵东路下的隧道相连。王家河南段
两岸为新开发城区，住宅区多为中高档小区，处理
表1
项目范围平均值排放标准
排水量/(t/d)
设计进水水质和水量
COD/（mg/L）144.1～402.0257.6100.0
BOD5/（mg/L）51.3～180.693.430.0
氨氮/（mg/L）悬浮物/（mg/L）
-15000-
15.5～38.730.415.0
154～270212.030.0
收稿日期：2009-04-10
作者简介:王志勤（1975—），男，湖南岳阳人，环境工程高级工程师、国家环境影响评价师、注册环保工程师，湖南省应急管理
专家。研究方向：环境评价、环境工程。
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定塘的BOD 5负荷：
岳阳职业技术学院学报第24卷
少水体容量，且BOD 5/COD
一般稳定塘工艺氨氮处理效率不高，仅为20%
4
2
L r =(co -c e )Q
L r ：稳定塘的BOD 5负荷，kg/10m ·d; C 0：进水BOD 5浓度，mg/L;C e ：出水BOD 5浓度，mg/L;Q ：污水流量，t/d;A ：稳定塘面积，104m 2。
经计算，稳定塘的BOD 5负荷约为26.6～188.2
~40%，难以满足达标排放的要求，同时也会对后续
的除藻效果产生影响。因此，我们将三级兼性塘后移至一级氧化塘之后，从而使系统形成缺氧—好氧—缺氧格局，模拟A/O反应器形式，可有效提高氨氮去除率。
d 之间，平均值为79.2kg/10m ·d ，水力停kg/10m ·
4
2
4
2
留时间可达15天，基本能够达到稳定塘自然净化的负荷要求。
污水中悬浮物浓度较高容易引起河道淤积，减
三级兼性塘
1.22
工艺流程
基于以上思路，设计出如图1所示工艺流程图。工艺特点
一级兼性塘
↓跌水
污水→格栅→沉砂池→水解反应器→二级氧化塘
↓
→
二级兼性塘
→除藻塘→出水
↓跌水
三级氧化塘图1
工艺流程图
↓跌水
一级氧化塘
2.1本工艺流程没有采用传统的厌氧塘—兼性应器形式，从而减少了短流现象，提高了单位容积的处理效率；其次，从微生物结构上来看，多级串连有助于污水逐级递变，减少了返混现象，使有机物降解趋于稳定，串列稳定塘水质在逐级递变过程中，会产生各自相适应的优势菌种，更有利于发挥微生物的净化作用
塘—好氧塘模式，主要考虑到：1）厌氧塘一般都产生臭气，孽生蚊虫，对河两岸居民生活产生影响；2）厌氧塘一般要做防渗设计，必将大幅度提高建设成本；3）厌氧塘塘面易产生浮渣，景观效果差。
2.2采用水解反应器代替厌氧塘，不但可以去除
40%~50%的COD ，80%的悬浮物，同时利用其较强
的水解酸化作用，将污水中复杂的有机物转变为有机酸，大分子有机物分解为小分子物质，难降解有机物分解为易降解有机物。通过水解反应器后，
2.5本工艺考虑了氧化塘的出水除藻问题，在最
后一塘放养水生植物(如水葫芦、凤眼莲) ，覆盖水面，阻隔光照，使藻类不能进行正常的光合作用，沉淀至塘底，改善出水水质。同时在塘中混养鱼类、田螺等，形成藻类—浮游生物—鱼类食物链，构建稳定的生态系统。
BOD/COD可由进水时的0.35提高到0.5以上，从
而大大提高了后续工艺反应动力速率，节省了处理停留时间，缩小了占地面积。
33.1
效益分析建设成本
本项目完全利用天然河流、池塘，没有征地、拆
2.3采用跌水曝气，提高氧化塘净化效果。在本
工艺设计中，第三级兼性塘出水围堰的出口，以及各级氧化塘之间围堰的出口均形成一个
迁成本；仅需要建设污水排放通道和相应的预处理系统，各塘根据所赋功能挖深或填方，建跌水堰坝；设计简单易操作，建设周期短，无需采购大型设备；工程量远远小于同等规模、同等处理效果的二级污水处理厂。
0.15m 的自然落差，水流出时形成瀑布曝气，经
过这样的跌水措施后，水中的溶解氧可增加
1mg/L以上，使氧化塘的处理能力和处理效果
得到改善。
2.4采用多级串连塘模式，其流态接近于推流反3.2运行管理成本
第3期王志勤李华楹：自然净化方式处理城市生活污水的设计方案
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由于河道平缓，前后落差不大，各段污水均可自流进入，没有高能耗设备运行，运营费用极低；管理人员少，无需专门的机械专业人员，维护成本低。
最低的，同时还能产生优异社会环境效益，从源头上保障了南湖的水质安全。
优化环境，建设生态化城市是每一个现代化城市的必由之路。保护好南湖、保护好王家河，恢复水体生态功能，使岳阳城中不仅有青山，而且有碧水，山、水、城有机结合，形成相互融和的城市生态系统，将有力的提升岳阳的城市形象和品位，对“构建和谐岳阳，建设秀美岳阳”目标的实现具有重要意义。参考文献：
[1]北京市环境保护科学研究院. 三废处理工程技术手册:废
水卷[M].北京：化工工业出版社，2000：683-712.
3.3环境效益
该项目不仅每年可减少向南湖排放86.3万
kgCOD 、34.7万kgBOD 5，而且王家河自身生态也能
得到极大改善。届时，王家河不再是岳阳的臭水沟、南湖的最大污染源，将推动南湖水质的有效改善。
同时也可考虑沿河整体规划，加大两岸绿化，改善河岸景观，使之成为岳阳市民休闲娱乐场所，这样不仅有利于城市湿地的保护，而且可带动周边地价上涨，促进两岸土地的开发利用，推动基础设施不断完善，经济效益、社会效益和环境效益得到完美融和。
[2]张木兰. 改性沉积物除藻对水质改善的效果研究[J].环境
科学学报，2007,1（27):13-17.
4结语
通过以上分析，充分利用天然河道优势，采用
[3]陈雪初. 遮光法控藻的中试研究[J].环境科学学报，2007，11
（27):1830-1834.
水解酸化—兼性塘—氧化塘工艺处理城市污水，不仅能够达到污染物达标排放，改善水体生态结构的目的，而且其建设与运营成本在同类处理方案中是
[4]何鉴尧. 溶藻细菌对富营养化水体藻类群落结构的影响[J].
环境污染与防治，2008(11):70-74.
（责任编校：马余平）
The Design Program of Natural Purification Methods in the Treatment of
Municipal Wastewater WANG Zhi-qin LI Hua-yin
(1.YueyangEnvironmental Protection Bureau ，Yueyang, Hunan 414000，2. Yueyang Vocational and Technical
College ，Yueyang, Hunan 414000)
Abstract ：Through the comprehensive analysis of sewage discharge, water quality status, water body con -figuration of Wangjia River, hydrolytic acidification -Facultative pond -oxidation pond system, a newly natu -ral purification approach was proposed. After analyzing the relative processing effect and the operation benefit, the article indicates that this project not only treat the pollutant effectively, but also restore the water body function as well as improve the south lake water environment.
Keywords ：nature purification ；treatment ；wastewater; design