快速滲濾處理系統

快速滲濾處理系統是一種高效的土地處理技術，適用於透水性良好的土壤，如砂土、壤土砂或砂壤土。該系統將污水有控制地投配到具有良好滲濾性能的土地表面，在污水向下滲濾的過程中，在過濾、沉澱、氧化、還原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列物理、化學及生物的作用下，使污水得到淨化處理。

基本介紹

• 中文名：快速滲濾處理系統
• 外文名：rapid infiltration treatment system
• 類別：一種高效的土地處理技術
• 適用場合：透水性良好的土壤
• 設計參數：水力負荷、污水投配速率等
• 處理方法：一系列物理、化學及生物的作用

系統簡介

快速滲濾處理系統是一種高效的土地處理技術，適用於透水性良好的土壤，如砂土、壤土砂或砂壤土。該系統將污水有控制地投配到具有良好滲濾性能的土地表面，在污水向下滲濾的過程中，在過濾、沉澱、氧化、還原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列物理、化學及生物的作用下，使污水得到淨化處理，如圖1所示，圖1（a）為快速滲濾的水流路徑，圖1（b）為地下排水管集水，圖1（c）為管井集水。該系統將滲濾田分為多個單元，污水周期性地向各單元灌水和休灌，使表層土壤處於淹水/乾燥，即厭氧、好氧交替運行狀態。在休灌期，表層土壤恢復好氧狀態，在這裡產生較強的好氧降解反應，被土壤層截流的有機物為微生物所分解，休灌期土壤層脫水乾化有利於下一個灌水周期的下滲和排除。在土壤層形成的厭氧、好氧交替的運行狀態下有利於氨和磷的去除效果。一般情況下，水力負荷遠高於地表漫流和慢速滲濾系統。北京一些快速滲濾處理系統運行數據表明，該系統的處理效果良好：BOD₅去除率可達95%，處理水BOD₅<10mg/L；COD去除率達91%，處理水COD<40mg/L；有較好的脫氮除磷功能，TN去除率80%，除磷率可達65%；去除大腸菌群的能力強，去除率可達99.9%，出水含大腸菌群≤40個/L。

圖1 快速滲濾處理系統

預處理要求

預處理程度的選擇對快速滲濾系統的設計十分重要。預處理程度和快速滲濾系統的處理目標與場地條件密切相關。對於所有的快速滲濾系統，一級處理是最基本的預處理要求。採用一級預處理是為了減少懸浮物對土壤的堵塞。而在排放水體對排放氨氮濃度要求嚴格，要求系統硝化作用完全時，採用一級或二級處理為預處理都可以使系統的硝化作用完全。在氣候溫暖地區，如果土地富裕，可以採用穩定塘進行預處理。

設計參數

水力負荷

水力負荷是快速滲濾處理系統的主要設計與運行參數，它與場地的水力傳導能力、投配污水水質以及淨化要求等因素密切相關，通常變動範圍較大，介於5~120m/a之間。水力負荷的確定要以現場的和實驗室測定的滲濾速率（水力傳導速率）、水力傳導係數、滲濾係數等數據為依據。但無論採用哪種測定方法，都要對所得結果進行調整，只有由生產規模的淹水池所得到的滲濾速率才可直接用於快速滲濾系統的設計。確定的設計年水力負荷對於大多數的快速滲濾系統是全年性的。如果冬季需要儲存或由於季節性的限制不能運行時，在年水力負荷的計算中要減去不運行的時間。如果對處理出水中氮或磷的濃度有要求，那么氮或磷將成為系統的限制性參數。此時應根據氮或磷含量作為限制因素的水力負荷計算。

淹水期與乾化期之比

快速滲濾處理系統的優良性能必須有定期的乾化期作保證。乾化期的長短受土壤和污水中可降解有機物及氣候的影響。對於一級處理出水而言，該比值一般小於0.2；對於二級處理出水，該比值與處理目標有關。如果是為了獲得最大的水力負荷或最好的硝化效果，淹水期與乾化期之比一般小於等於0.2；如果快速滲濾系統是為了獲得最高的氮去除率（最大的反硝化效果），則該比值應在0.5~1.0之間。為使氮去除量最大而採用的投配周期隨預處理程度、氣候和季節的不同而異。通常投配周期應該足夠長，以使土壤細菌消耗完土壤中的氧而造成厭氧條件。但無論何種情況，都應當避免土壤的過分堵塞。對於一級處理出水或相類似的污水，投配周期一般為1~2d。

污水投配速率

污水投配速率由年水力負荷和投配周期按下面的方法確定：a.淹水期和乾化期相加得到投配周期的總天數；b.用每年的利用天數除以投配周期的總天數，得每年中的投配周期數；c.用年水力負荷除以每年的污水投配周期數，得到每個投配周期的水力負荷；d.每個投配周期的水力負荷除以污水投配的天數，得到污水投配速率（m/d）。