人工快速滲濾系統處理污水的分析

快速滲濾系統(RapidInfiltrationSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)RI系統)是污水土地處理系統的一種。傳統的RI系統占地面積大，水力負荷低，最高的日水力負荷也僅0.03m，這是由于傳統的RI系統主要是利用天然的砂土地進(jìn)行滲濾，場(chǎng)地土層不均一而使得水力負荷無(wú)法提高。為此，中國地質(zhì)大學(xué)(北京)近年來(lái)致力于人工快速滲濾系統(ConstructedRapidInfiltrationSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)CRI系統)的研究，到目前已成功地從試驗研究轉向實(shí)際工程應用，并首先在我國南方地區開(kāi)始推廣應用，這一技術(shù)目前國外尚未見(jiàn)有研究報導，屬于國內首次開(kāi)發(fā)。CRI系統的滲濾池為人工填充的具有一定級配的天然河砂，并摻入一定量的特殊填料，以保證既有較高的水力負荷，又能滿(mǎn)足出水的處理要求。CRI系統是利用快滲池內的人工介質(zhì)和特殊填料進(jìn)行的過(guò)濾、吸附以及微生物的降解等多種作用的相互結合，使廢水中的有機物進(jìn)行分解去除，從而達到水質(zhì)凈化目的的一種生態(tài)學(xué)處理方法，它適用于河流污水資源化和生活污水處理。CRI系統不僅具有操作簡(jiǎn)單、運行管理方便、低能耗、低投資和低運行管理費用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有水力負荷高和出水水質(zhì)好等特點(diǎn)。

1．CRI系統工藝流程

預沉池的功能主要是降低污水中的SS，以便提高滲池的滲濾速度，防止堵塞。污水通過(guò)滲池的過(guò)程中產(chǎn)生綜合的物理、化學(xué)和生物反應使污染物得以去除，其中主要是生物化學(xué)反應，使有機污染物通過(guò)生物降解而去除。地下集水系統的功能是收集凈化水，凈化水進(jìn)入清水池貯存供回用�？焖贊B濾法的主體是快速滲濾池，該系統由至少兩個(gè)裝填有一定厚度砂石填料濾池組成，采用干濕交替的運轉方式，通過(guò)濾池內的好氧、厭氧及兼氧性微生物降解污染物。落干期滲池大部分為好氧環(huán)境，淹水期滲池為厭氧環(huán)境，所以滲池內經(jīng)常是好氧和厭氧相互交替，有利于微生物發(fā)揮綜合處理作用，去除有機物。就氮的去除而言，落干時(shí)產(chǎn)生銨化和硝化作用，淹水期產(chǎn)生反硝化作用，氮通過(guò)上述轉化過(guò)程而被去除；懸浮固體經(jīng)過(guò)過(guò)濾去除；重金屬經(jīng)吸附和沉淀去除；磷經(jīng)吸附和與滲池內的特殊填料形成羥基磷酸鈣沉淀而去除；病原體經(jīng)過(guò)濾、吸附、干燥、輻射和吞噬而去除；有機物經(jīng)揮發(fā)、生物和化學(xué)降解等作用而分別被去除。

2．CRI系統處理效果

河北涿洲的現場(chǎng)小型試驗證明，CRI系統的日水力負荷可達2m以上，出水質(zhì)量達到或優(yōu)于二級處理出水標準，CODcr一般在50mg/L以下，最低小于20mg/L，BOD5一般在20mg/L以下；

深圳三棵竹和東莞華興電器有限公司的現場(chǎng)試驗和實(shí)際工程的應用證明，對于河流污水日水力負荷可達1.5m3/(m2•d)以上，對于生活污水日水力負荷可達1m3/(m2•d)以上，出水質(zhì)量達到或優(yōu)于二級處理出水標準，CODcr一般在40mg/L以下，最低小于20mg/L，BOD5一般在10mg/L以下；對茅洲河水的研究結果表明，在1.5m/d的水力負荷條件下，CRI系統對SS、CODcr、BOD5、NH3-N、和TP的平均去除率分別為89.51%、77.82%、85.33%、98.28%和60.19%，處理出水中SS、CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均濃度分別為2.5mg/L、15.7mg/L、2.89mg/L、0.32mg/L、和0.86mg/L，處理出水SS、CODcr、BOD5、NH3-N和TPS均達到了污水綜合排放標準(GB8978-1996)、城鎮二級污水處理廠(chǎng)一級排放標準、生活雜用水水質(zhì)標準(CJ25.1-89)和再生水回用于景觀(guān)水體的水質(zhì)標準(GB3838-2002)的Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標準，可以作為飲用水源水。

3．CRI系統的優(yōu)勢

(1)建設成本低，運行費用更低

CRI系統中占建設成本最大的投資為填料，主要為河沙。一般地，每噸水處理建設成本約為800~1000元人民幣；如果能做到污水自流，不需要提升，則運行成本低于0.2元人民幣/噸。

(2)抗沖擊負荷強，系統穩定性好

CRI系統1m3的體積可以處理2噸以上河流污水，是一般傳統人工濕地系統處理效率的6倍，COD負荷范圍可以在100~900mg/L，系統仍能穩定運行。

(3)應急處理和深度處理可以有機結合，出水效果好，不造成投資浪費

CRI系統中通過(guò)調整水力負荷，可以處理不同的水量，水力負荷在一定范圍內變化，對出水效果影響較小。水力負荷的大小，與選擇濾料的級配有關(guān)，因此通過(guò)不同級配的濾料選擇，可以調整不同的水力負荷，達到不同的處理效果。對于深度處理，降低水力負荷，出水優(yōu)于二級處理，而且除磷效果佳，也有一定除氮功能，只要部分更換濾料即可達到深度處理，其它設施可以不作任何變動(dòng)，不造成投資浪費，做到應急與深度處理有機結合。

(4)不造成二次污染，不對污泥作任何處理

CRI系統不需投加藥劑，主要通過(guò)生化作用處理污水，不造成二次污染；污泥在填料中由細菌消化，不產(chǎn)生污泥。也不需要對系統進(jìn)行反沖洗，主要通過(guò)特殊濾料進(jìn)行。

(5)占地面積相對不大

CRI系統濾層最佳深度為2m左右，1m3的體積可以處理2m3以上污水，10萬(wàn)m3污水需占地約5萬(wàn)m2，大大小于傳統人工濕地，與一般的二級污水處理工藝的占地要求相當。

4．CRI系統的應用前景

我國是一個(gè)人均水資源占有量匱乏的國家，地表水體的生態(tài)環(huán)境嚴重惡化，許多地區和城市嚴重缺水。

我國水污染嚴重和水資源短缺已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展，危害生態(tài)環(huán)境，影響人民生活和身體健康的突出問(wèn)題。因此因地制宜采用分散和集中相結合的污水處理技術(shù)，進(jìn)行污水處理無(wú)害化、資源化是很有必要的。近年我國政府將投入巨資進(jìn)行河流水污染治理，以深圳市為例，將投入70億資金治理深圳轄區內的7條河流，在近期又將增加25億元進(jìn)行珠江水系專(zhuān)項治理。三峽庫區水污染治理、北京水系規劃、上海水環(huán)境治理、南水北調工程水環(huán)境綜合整治等計劃都在實(shí)施中，CRI系統憑借其經(jīng)濟有效的處理優(yōu)勢，在河流水污染治理領(lǐng)域有廣泛的應用前景。此外，我國村鎮級生活污水治理問(wèn)題也成為我國環(huán)境保護的重要內容，我國農村人口眾多，經(jīng)濟綜合實(shí)力差，低建設成本、易于管理的污水處理技術(shù)，是村鎮污水處理的主要模式，CRI系統正好順應了我國村鎮污水處理的基本國情，必將在該領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。因此，CRI技術(shù)在河流污水資源化和城鎮生活污水處理方面具有重要的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會(huì )效益。 來(lái)源：谷騰水網(wǎng)