人工快速渗滤系统研究和发展动态.pdfVIP

第八章环境污染防治技术研究与开发 人工快速渗滤系统研究与发展动态 姚琪张建强许文来 (西南交通大学环境科学与工程学院四川 成都610031) 摘要人工快速渗滤系统(cm)对生活污水中有机物和氨氮的去除效果较好，但是CRI对TN、TP 的去除效率较差，CRI对污染物的去除机理、TN和TP的去除效果及优化控制等有待进行深入研究。 通过对人工快速渗滤系统国内外的研究现状、发展动态分析，以及对系统原理的深入研究，提出采用 现场调查、实验分析、理论研究和现场校验等手段，提高CRI对污染物的去除效率，使TN去除率提高 到60％以上，1P去除率提高到75％以上的具体办法。其研究成果可丰富和发展水污染控制与修复理 论，具有重要的科学意义和学术价值以及显著的环境效益、经济效益与社会效益。 关键词人工快速渗滤系统污染物去除机理发展动态 Infiltra- 针对小城镇或居民聚居点的污水处理技术——人工快速渗滤系统(Constructed Rapid tion system，CRI)是一种全新的污水生物处理方法，正成为国内研究和应用的热点。CRI通过渗 滤介质及介质上生长的微生物对水中污染物质的吸附、截留与分解，实现对废水的净化。CRI独 特的结构及进水方式，使得渗滤介质表面的微生物菌相十分丰富，通过进水周期的变化，渗滤介 质表面具有好氧、兼氧、厌氧的作用，从而进一步提高废水的处理效果。整个处理过程不需投加 药剂，也不需机械曝气等高能耗设备，故大大降低处理设施的投资和运行费用。实践正明，该技 术在处理城市生活污水和受污染的地表水时具有明显效果，对COD口的去除率在85％一90％，对 氨氮的去除率在90％以上，对ss和LAS的去除率在95％以上，且具有水力负荷高(一般大于 lm／d)，占地面积相对传统土地处理技术较小，工艺过程简单、投资低、运行成本少等特点，对 我国中小城镇污水处理具有重要应用价值和明显的优势。 一、国内外研究现状及发展动态分析 土地处理系统分为慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、地下渗滤、湿地五种类型…，其主要 差别在于污水运移的速率和水力路径不同。欧洲1531年始即有污水土地处理记载，19世纪初在 英国利用土地处理污水及污泥已盛行，19世纪70年代这种方法传播到美国。世界银行环境事务 署规定：“当有土地可用和毒物含量足够低时，土地处理是处理污水的最简单、最经济的技术。” “在任何工业项目中，土地处理应当作为第一选择来考虑”。美国、俄罗斯、中国等在污水土地 处理方面已经有丰富的实践悼‘4J。 污水土地处理系统可实现污水处理与利用相结合的目的，其投资及运行费用为常规处理的 1／3—1／2，是实现污水处理无害化、资源化的重要途径之一，是解决水资源危机的重要技术。但 也具有以下缺点：①水力负荷低，占地面积大。②在寒冷的地区，土地处理系统在冬季往往无法 运行。③运行过程中易产生气溶胶和散发臭气。④设计或运行不当，易对场外径流、地下水造成 Infiltra- 污染≈】。针对这些缺点，中国地质大学(北京)钟佐粲等人旧。在污水快渗系统(Rapid tion system，RI)的基础上提出了采用渗透性能较好的天然沙等代替天然土层营建污水处理系统， 并将其命名为人工快速渗滤系统。其核心是采用渗透性能较好的天然河沙、陶粒、煤矸石等为主 要渗滤介质代替天然土层，在淹79／落干交替工作方式下运行，利用土壤生态系统对污染物进行 去除。CRI具有如下特征：①渗滤介质既具有一定的渗透性能，又具有一定阳离子交换容量的粉 沙、细沙、中沙或砾石等天然沙砾石；②滤层厚度一般为1—2m；③水力途径为垂直流，污水自 上而下自流通过渗滤介质；④快滤池之后不需再设二次沉淀池；⑤一般不需曝气和反冲洗；⑥由 中国环境科学学会学术年会论文集(2010) 于采用人工建造，机动灵活，不受场地条件限制，不会因渗漏而造成对地下水环境的影响；⑦采 用人工介质回填，水力负荷高(一般大