慢速滲濾處理系統

慢速滲濾處理是指讓污水慢慢經過土地，通過自然滲透過濾的作用而使污水得以淨化的水處理工藝。慢速滲濾處理要求要有適宜慢速滲濾處理的場地，土層厚度應大於0.60m，地下水深埋應大於1.2m，土壤滲透係數應大於0.15cm/h。可利用人工降雨（噴灌）、地面投配（面灌、溝灌、畦灌、淹灌、滴灌等）方式，把經預處理的污水投配到慢速滲濾場地。慢速滲濾處理要求工藝水和污染物的負荷較低，再生水質好，滲濾水緩慢補給地下水，基本不產生二次污染。

基本介紹

• 中文名：慢速滲濾處理系統
• 外文名：SR
• 處理目標：處理污水、節約水資源等
• 場地要求：土層厚度大於0.60m等
• 淨化能力：BOD去除率95%左右等
• 設計程式：測定土壤飽和水力傳導係數等

簡介

慢速滲濾處理是將污水投配到覆蓋植物的土壤表面，污水在流經地表土壤——植物系統時得到充分淨化的一種土地處理工藝。在慢速滲濾處理系統中，投配的污水一部分被作物吸收，一部分滲入地下。設計時一般要求流出場地的水量為零。

慢速滲透處理系統示意圖

慢滲土地處理的布水可採用畦灌、溝灌以及可移動的噴灌系統。慢滲土地處理的工藝目標包括：處理污水；利用水資源及營養物質生產商品性農作物；在乾旱和半乾旱地區，用污水代替清潔水灌溉，節約水資源防止荒漠化；開發荒地，發展摯地和林地。

在慢滲土地處理系統中，由於投配污水的負荷低，污水通過土壤滲濾的速度慢，在含有大量微生物的表層土壤中停留時間長，從而可取得良好的水質淨化效果。系統的水流途逕取決於污水在土壤中的遷移以及處理場地下水的流向。

特點

（1）典型的慢速滲濾處理系統，所投配的污水一般不產生徑流排放。污水與降水共同滿足植物需要，並與蒸散量、滲濾量大體平衡。滲濾水經土層進入地下水的過程是間歇性且極其緩慢的。

（2）適宜慢速滲濾處理系統的場地，土層厚度應大於0.60m，地下水埋深應大於1.2m，土壤滲透係數應大於0.15cm/h。

（3）根據土壤、氣候和污水特點選擇適宜的植物。與其他類型土地處理系統相比較，植物是更重要的組成部分，它能充分利用水和營養物資源，可獲得的生物量大。該系統中的植物以選擇經濟作物為主。

（4）處理系統中水和污染物的負荷較低，處理效率高，再生水質好，滲濾水緩慢補給地下水，不產生次生污染問題。

（5）受氣候和植物的限制，在冬季、雨季和作物播種、收割期不能投配污水，污水需要貯存或採取其他輔助處理措施。

（6）以深度處理和利用水、營養物為主要目標的慢速滲濾系統，所要求的水質預處理程度相對其他類型土地處理要高。根據對作物、土壤、地下水影響的要求，預處理可採用一級處理、二級處理，並需要對其中工業廢水的成分加以必要的控制。

水質淨化功能

BOD的去除

在地表以下0.5m深處取滲濾水水樣，其中BOD5濃度約1.0mg/L，去除率一般都在98%以上。

SS的去除

在地表以下0.5m深一處取滲濾水水樣，其中SS濃度約1.0mg/L，去除率達99%以上。

氮的去除

污水中氮的去除包括氨氮揮發、植物吸收、反硝化脫氮和土壤有機質積累等多種途徑。根據作物種類、土壤性質、污水的C/N比值和氣候條件不同，總氮的去除率為60%以上。棉花、玉米等作物對氮的吸收量為75～200 kg/(hm·a)，土壤中脫氮作用占污水中氮投配量的20%左右。C/N接近10時，對形成土壤有機質和防止氮素的流失更為有利。為保護地下水水質，氮負荷常成為慢速滲濾處理系統中的設計限制因素。

磷的去除

慢速滲濾處理系統中，土壤膠體的離子交換、吸附、固定等對污水中磷的去除起重要作用。土壤的pH值及粘土、鋁、鐵、鈣等的化合物含量與磷的吸附容量有關。經長期積累，絕大部分磷也都積集在土壤表面0--20cm之內。植物對磷的吸收能力為20～60 kg/(hm·a)。

微量元素的去除

對鎳、鉻、銅、鉛、鋅、汞、鎘等元素的吸附作用，發生在粘土礦物質、金屬氧化物及有機物質的表面，具有細團粒結構和有機質含量較高的土壤，對微量元素的吸附容量更大。一般情況下，土壤pH值保持在6.5以上，微量元素多呈難溶解化合物形式存在。只要投配污水的微量元素含量符合農業灌溉水質標準，在慢速滲濾田地表以下1.5m深處滲濾水中微量元素含量就不會超過飲用水標準。所以，微量元素一般不是慢速滲濾處理系統的設計限制參數。

應該指出的是，當處理高濃度有機廢水時，有機物分解產物CO₂可以促使土壤中的Mn溶出，其在滲濾水中含量可能超過飲用水標準(0.1mg/L)。

微量有機物的去除

慢速滲濾處理系統對微量有機物有明顯的去除作用。國內外的研究和工程實踐結果表明，其中三氯甲烷、甲苯、硝基苯、亞甲基氯化物、1,1一二氯乙烷、三氯甲烷、四氯乙烯、四氯化碳、鄰苯二甲酸二丁酯等，出水的檢出率較進水降低50%以上，濃度降低75%以上。

病原微生物的去除

污水中的病原菌（如赤痢菌、糞大腸菌、傷寒菌等）、病毒（肝炎病毒、脊髓灰白質炎病毒、柯薩奇病毒等），在投配到土壤表面後，經過濾、吸附、乾化、太陽紫外線輻射以及土壤微生物的吞食作用等而被去除。

在慢速滲濾處理系統中，污水中病原微生物的去除效果不是設計限制因素。但在設計時，對於噴灑布水所產生的氣溶膠對環境的影響和污水中病原微生物對運行操作、管理人員的影響，應與常規污水處理工藝一樣予以注意。

設計程式

污水慢速滲濾處理系統工藝設計的主要內容是：

（1）收集、分析和比較擬選處理場地有關資料，測定土壤飽和水力傳導係數；

（2）根據污水性質、環境標準和慢速滲濾處理的工藝性能，確定預處理程度和工藝；

（3）根據氣候、土壤、污水性質選擇作物；

（4）根據處理場地條件和污水性質，確定滲濾速度，計算水力負荷；

（5）覆核污水中氮或其他污染物限制成分的水力負荷；

（6）計算所需要的土地面積；

（7）設計布水和排水系統；

（8）分析滲濾水對地下水的影響：

（9）水質、土壤、地下水監測；

（10）運行及管理。