一种污水生态处理技术080321.docVIP

一种污水生态处理方法——人工快渗处理技术理论与应用 An Ecological Wastewater Treatment System——Constructed Rapid Infiltration：Theory and Practice 摘要: 人工快渗（简称CRI） 系统是在传统的污水快速渗滤土地处理（简称RI）系统的基础上发展起来的，CRI克服了传统RI系统水力负荷低、单位面积处理能力小等缺点，保留了其设备简单、投资少、能耗低和出水水质好等优点。CRI系统在很大程度上借鉴了RI系统和人工构造湿地系统，并取长补短，逐步发展成为具有自身特色的新型污水处理技术。 CRI系统的技术核心是采用渗透性较好的天然河沙、陶粒、煤矸石等为主要渗滤介质代替天然土层，从而大大提高水力负荷。目前已建的人工快渗池（传统CRI）的结构基本相同，自上而下分为布水区、渗滤层、集水层三部分，布水区通过开孔管均匀地将污水配到快渗池的表面，渗透层采用天然河沙作为渗滤介质，并均匀的混入5%左右的大理石砂，整个渗层为非饱和带渗层，集水层为粒径较大的砾石，采用穿孔管集水。改进型快渗池的设计中设置了饱水带渗层，并在饱水带内充填萤石砂，从而提高了对总氮和总磷的去除效果。在饱水带之上设置毛细水阻断层，以防止其影响水力负荷。 CRI系统的工作原理是通过有控制地将污水投放于人工构筑的渗滤介质的表面，使其在向下渗透的过程中经历不同的物理、化学和生物作用，最终达到净化污水的过程。CRI系统通常采用淹水和落干相交替的工作方式，即定期投放污水，使渗池淹没，而后停止投放，使渗池暴露于大气，经历干燥和氧化作用。一方面可以防止由于生物的生长和悬浮物沉淀所造成的渗滤池表层空隙的过度堵塞，有效地恢复系统的渗透性能，另一方面可在系统内部的浅层剖面上交替形成氧化还原环境，从而使CRI系统具有独特的净化污染物的功能。 CRI系统作为一种污水生态处理方法，基本保持了微生物的“天然”生长状态（这里的天然是相对于常规二级生化处理法而言，人为干扰控制的因素少），有机物降解和氮转化等都是在微生物作用下完成的，微生物的多寡直接影响系统的污水处理效率。在CRI系统中，各个微生物类群广泛地分布于快渗池中，不同类群的微生物的数量和空间分布存在很大差异。在数量上，好氧菌占有绝对优势，厌氧菌、放线菌、真菌虽然在不同的沙层中含量有所不同，但处于同一个数量级。在空间分布上，各种微生物大都呈现出从表层到底层数量逐渐减少的规律。 总而言之，CRI系统通过模拟土壤含水层系统所具有的潜在天然净化机理对污水进行综合处理，同时在过滤截留、吸附和生物降解的协同作用下使污染物得以去除，使水质得到不同程度的改善，实现污水的无害化和资源化。 随着对CRI技术研究的逐步深入，CRI系统建设的日益完善，以及CRI技术在污水处理和受污染河水治理方面的巨大优势，人工快渗处理系统在工程上得到了越多越多的推广和应用。目前，仅在深圳市已经投入运行的CRI系统就有十多处，此外还有在河北、四川、陕西等地区推广的项目。总体来看，系统运行正常稳定，出水水质良好，具有较强的抗负荷冲击能力。在出水水质指标中，COD、BOD、SS、NH4-N能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准中的A标准，并且长期运行水质仍然能够得到保证。 综上所述，作为近年来刚刚产生的一种新型污水生态处理技术，CRI技术具有很多优点，但目前还处于技术完善的阶段，其中氮磷的有效去除、针对高浓度废水处理时的复氧问题、以及在北方地区的冬季运行等问题还需要得到很好的解决，因此，我们将进一步加强CRI系统研究，不断完善该技术，改善出水水质，并不断拓宽其应用范围，为进一步实现污水资源化、节约水资源做出贡献。 Abstract: Constructed rapid infiltration (CRI) system is a brand wastewater treatment system that has been developed from the traditional rapid infiltration (RI) system. The CRI system not only surmounts the shortcoming of having a low hydraulic loading (HL) of the traditional RI system, but also reserves the advantages of simple, low-cost constructing, low energy consuming and having a good effluent quality. During the development co