污水自然生物处理—稳定塘系统的运行原理

稳定塘以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生植物进行水产和水禽的养殖，形成人工生态系统，在太阳能（日光辐射提供能量）作为初始能源的推动下，通过塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水中的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且以水生植物和水产（如鱼、虾、蟹、蚌等）、水禽（如鸭、鹅等）的形式作为资源回收，净化的污水也可作为再生水资源予以回收再用，使污水处理与利用结合起来，实现污水的资源化。其工作示意图如图11-1所示。

人工生态系统利用种植水生植物及养鱼、鸭、鹅等形成多条食物链。其中，不仅有分解者生物即细菌和真菌、生产者生物即藻类和其他水生植物，还有消费者生物，如鱼、虾、贝、螺、鹅、野生水禽等、三者分工协作，对污水中的污染物进行更有效的处理与利用：细菌和直菌在厌氧、好氧和兼性环境中将有机物降解为二氧化碳、氨氮和磷酸盐等；藻类和其他水生植物通过光合作用将这些无机产物作为营养物吸收并增殖其机体，同时放出氧，供好氧菌继续氧化降解有机物：增长的微型藻类和细菌、真菌作为浮游动物（如轮虫和水蚤等）的饵料而使其繁殖，它们又作为鱼的饵料而使鱼繁殖：小型鱼类又作为鸭的精饲料使鸭生长，也利于大型经济鱼类的生长和繁殖；小型藻类还会被螺、蚌、虾等捕食，大型藻类（如鸭草和沉水性植物，如金鱼澡、灰藻、黑藻等）和其他水生植物为草食性鱼类和鸭、鹅等所消耗。由此可形成许多条食物链，并构成纵横交错的食物网生态系统。如果在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比，就可建立良好的生态平衡系统。污水进入这种生态塘后，其中的有机污染物不仅被细菌和真菌降解净化，而且其降解的最终产物（一些无机化合物）还作为碳源、氮源和磷源，以太阳能为初始能源，参与到食物网中的新陈代谢过程，并从低营养级到高营养级逐渐迁移转化，最后转变成水生作物、鱼、虾、鹅、鸭等产物，从而获得可观的经济效益。

城市污水及多种工业污水可利用稳定塘进行处理。采用稳定塘是否为最优选择需视当地是否具备适宜的条件而定。一般需具备两个条件：

①当地有可供使用的土地，最好是无农业利用价值的荒地，地价较低；

②当地的气候适于稳定塘运行。首先应考虑气温，气温高适于塘中微生物的生长和代谢，使污染物质的去除率高，从而可减少占地面积，降低投资。当然，我国东北、美国的阿拉斯加、北欧和加拿大的严寒地区也建设了不少稳定塘，同样可达到处理废水的目的。占地虽多，但如果有闲置土地可资利用，也是合理的。其次应考虑日照及风力等气候条件。兼性塘和好氧塘需要光能以供给藻类进行光合作用。适当的风速和风向有利于塘水混合。