污水處理技術(shù)——高負(fù)荷地下滲濾處理技術(shù)簡(jiǎn)介

1、高負(fù)荷地下滲濾污水處理復(fù)合技術(shù)簡(jiǎn)介農(nóng)村生活污水治理工程高負(fù)荷地下滲濾污水處理復(fù)合技術(shù)簡(jiǎn)介目 錄一、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)要求1 1.1 生活污水處理技術(shù)要點(diǎn) .1二、高負(fù)荷地下滲濾污水處理復(fù)合技術(shù)簡(jiǎn)介2.2.1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和適用范圍.22.2工藝原理與流程22.3主要構(gòu)建物和設(shè)備參數(shù)5 2.4 授權(quán)專利 .6三、技術(shù)比較 . 7四、工程應(yīng)用.74.1中試工程研究7 4.2 示范和應(yīng)用.10 4.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè).12附件一 典型工程圖片附件二 院士領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)考察附件三 技術(shù)論證和使用證明一、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)要求1.1生活污水處理的技術(shù)要點(diǎn)1、 生活污水中cod、bod主要通過(guò)有機(jī)物的分解而去

2、除，nh4+-n則通過(guò)硝化作用變成no3-n，這些過(guò)程都需要消耗氧氣（400-600mg/l污水）。2、 厭氧系統(tǒng)可以提高有機(jī)物的可生化性，同時(shí)通過(guò)產(chǎn)甲烷和少量co2使cod有所降低，但效率很低； nh4+-n含量反而有所增加。3、 充足的氧氣供給是生活污水和各類有機(jī)廢水處理的必要條件。4、 如果對(duì)總氮排放有限制，則還需要增加反硝化（兼性厭氧）過(guò)程。1.2農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的國(guó)情要求我國(guó)的基本國(guó)情對(duì)污水處理技術(shù)的要求概括如下：1、 人口密度大：占地面積小的技術(shù)才能推廣應(yīng)用。2、 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)：要求投資較小，尤其是運(yùn)行費(fèi)用低。3、 環(huán)保技術(shù)支持缺乏、缺少運(yùn)行保障機(jī)制：要求系統(tǒng)的管理維護(hù)簡(jiǎn)便，在農(nóng)

3、村的情況更是如此。4、 自然地理?xiàng)l件變化大：往往要求處理系統(tǒng)能夠在冬季和低溫條件下正常運(yùn)行。二、高負(fù)荷地下滲濾污水處理復(fù)合技術(shù)簡(jiǎn)介2.1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和適用范圍1、 占地面積小且可以充分利用空地：日處理1噸污水占地約2.5m2，地表可規(guī)劃為花園綠地、旱地、停車場(chǎng)地等。2、 建設(shè)成本低：與人工濕地等生態(tài)處理技術(shù)相比，由于其系統(tǒng)規(guī)模大大減小，可降低約20%的建設(shè)投資。3、 運(yùn)行成本低：噸污水處理成本0.05-0.08元。4、 操作維護(hù)簡(jiǎn)便易行：無(wú)復(fù)雜設(shè)備，幾乎不需要日常管理和維護(hù)。5、 無(wú)二次污染：不危害周圍環(huán)境和景觀，不排放污泥。6、 受氣候條件影響?。涸诒狈健⒍揪烧＿\(yùn)行。7、 使用靈活

4、：?jiǎn)蝹€(gè)系統(tǒng)的日處理能力從數(shù)噸至數(shù)千噸。8、 適用范圍：生活小區(qū)、村鎮(zhèn)等人群聚居地生活污水的現(xiàn)場(chǎng)（分散）處理和回用。本技術(shù)于2009年入選住建部“全國(guó)農(nóng)村污水處理優(yōu)秀案例”；2010年入選住建部和科技部“村鎮(zhèn)宜居型住宅技術(shù)推廣目錄”和環(huán)保部2010年度“國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)目錄”。在“村鎮(zhèn)宜居型住宅技術(shù)推廣目錄”中，評(píng)審專家組對(duì)本技術(shù)的評(píng)價(jià)如下：“該技術(shù)采用地下高負(fù)荷滲濾+人工濕地技術(shù)處理生活污水，通過(guò)長(zhǎng)期處理試驗(yàn)，合理構(gòu)造人工濾層，并配置相應(yīng)自檢系統(tǒng)，提高了運(yùn)行效果和安全保障。該工藝具有占地少，不改變土地用途，受氣候條件影響小，能耗低，適用范圍廣的特點(diǎn)（網(wǎng)址 t20100607_2012

5、78.htm）”。國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)是“已經(jīng)工程實(shí)踐證明的成熟技術(shù)，國(guó)家鼓勵(lì)應(yīng)用（網(wǎng)址 bgg/201101/t20110114_199884.htm）。”2.2工藝原理與流程“高負(fù)荷地下滲濾污水處理復(fù)合技術(shù)”的工藝流程如圖1所示，其中的高負(fù)荷地下滲濾單元是技術(shù)的核心所在。污水經(jīng)過(guò)隔油沉淀預(yù)處理后進(jìn)入水量調(diào)節(jié)池，然后通過(guò)埋在地下的散水管網(wǎng)投配到高負(fù)荷地下滲濾單元，使污水在人工濾料中橫向運(yùn)移和豎向滲濾，其中的污染物被不同功能-結(jié)構(gòu)層的濾料攔截、吸附，并最終通過(guò)微生物分解轉(zhuǎn)化，其出水經(jīng)過(guò)人工濕地濾池進(jìn)行脫氮除磷深度處理后，各項(xiàng)指標(biāo)均可優(yōu)于城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)a類排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-20

6、02）。高負(fù)荷地下滲濾單元由不同的功能-結(jié)構(gòu)層組合而成，各種功能-結(jié)構(gòu)層合理布局，每個(gè)功能-結(jié)構(gòu)層有特定配方，輔以合理優(yōu)化的運(yùn)行模式，以控制污染物的遷移和微生物群落分帶，并通過(guò)加入特定功能的高效微生物菌劑，以提高出水水質(zhì)。此外，本技術(shù)將高負(fù)荷地下滲濾系統(tǒng)與人工濕地系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，使污染物負(fù)荷在不同子系統(tǒng)之間自動(dòng)調(diào)節(jié)分配，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自動(dòng)反饋調(diào)整，從而保障系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。高負(fù)荷地下滲濾系統(tǒng)間歇性進(jìn)水，落干時(shí)適量通風(fēng)（采用普通風(fēng)機(jī)，附加低溫自動(dòng)控溫裝置），以好氧為主，主要去除cod、bod、氨氮和總磷等；人工濕地濾池為缺氧環(huán)境，主要用于反硝化脫氮和深度除磷。沉淀污水水量調(diào)配地下濕地與地下滲濾泵/

7、閥排放氣深度處理回用地下滲濾田預(yù)處理和水量調(diào)節(jié)出水a(chǎn)b深度處理圖2-1 高負(fù)荷地下滲濾污水處理流程圖2.3主要構(gòu)建物和設(shè)備參數(shù)表2-1 主要構(gòu)建物參數(shù)一覽表序號(hào)名稱數(shù)量單位材質(zhì)1格柵槽1座格柵和格網(wǎng)各一個(gè)2厭氧沉淀池1座水力停留時(shí)間大約為5h3調(diào)節(jié)池1座水力停留時(shí)間大約為5h4高負(fù)荷地下滲濾田1座日處理1噸污水占地1.2-1.6m25人工濕地濾池1座日處理1噸污水占地約0.8m2表2-2 主要設(shè)備參數(shù)一覽表序號(hào)名稱數(shù)量單位備注1污水提升泵1臺(tái)2通風(fēng)裝置1套低溫自動(dòng)加熱3plc自控系統(tǒng)1套低揚(yáng)程水泵每天間歇性工作3小時(shí)，風(fēng)機(jī)每天間歇性工作1-1.5小時(shí)（升壓約1500pa），平均使用壽命均超過(guò)3

8、年；plc自控系統(tǒng)使用壽命10年以上。無(wú)其它機(jī)電設(shè)備，幾乎不需要日常管理（如格柵槽中有布條、塑料袋等固體垃圾，需要定期清理）。散水-通風(fēng)層通風(fēng)層導(dǎo)流溝覆蓋層下防堵層上防堵層通風(fēng)管網(wǎng)集排水管網(wǎng)滲流礫石精濾層散水-通風(fēng)管網(wǎng)好氧好氧厭氧圖2-2 高負(fù)荷地下滲濾田剖面示意圖2.4 授權(quán)專利中國(guó)發(fā)明專利：高效防堵土壤生物廢水處理系統(tǒng)(專利號(hào)：zl03126761.0 )中國(guó)發(fā)明專利：一種高水力負(fù)荷地下滲濾污水處理復(fù)合系統(tǒng) (專利號(hào)：zl2006 1 0122506 5)中國(guó)發(fā)明專利：一種地下濕地與高負(fù)荷地下滲濾污水處理復(fù)合系統(tǒng)。（專利號(hào)：200810029041.8 ）。實(shí)用新型專利：一種高水力負(fù)荷人工

9、土地下滲濾污水處理系統(tǒng)。（專利號(hào)： 200820049764.x ）。三、技術(shù)比較表3-1 不同污水處理技術(shù)對(duì)比性能指標(biāo)生化處理及其衍生技術(shù)人工濕地技術(shù)高負(fù)荷地下滲濾復(fù)合技術(shù)無(wú)強(qiáng)化預(yù)處理曝氣預(yù)處理總系統(tǒng)投資與處理規(guī)模有關(guān)，隨處理規(guī)模增大，日處理1噸污水的建設(shè)投資有所下降。比人工濕地低約20%。運(yùn)行成本及維護(hù)約1.2元/噸，維護(hù)管理復(fù)雜電耗<0.05元/噸，但地表生物需每年收割，填料3-5年需更換。電耗0.3元/噸，人工和設(shè)備折舊0.5元/噸，維護(hù)較復(fù)雜。電耗<0.08元/噸，其他費(fèi)用<0.05元/噸, 維護(hù)簡(jiǎn)便。系統(tǒng)壽命超過(guò)30年。占地要求約1.2 m2/噸, 但需設(shè)置隔離帶

10、。約12 m2/噸,地表綠化約3.5m2/噸，地表綠化。約2.5 m2/噸，地表綠化或硬化。二次污染曝氣散發(fā)異味，污泥排放量大可能滋生蚊蟲，沉淀池有少量污泥，定期抽吸。曝氣散發(fā)異味，有污泥排放。無(wú)異味，僅沉淀池有少量污泥，定期抽吸。出水水質(zhì)理論上可達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，取決于運(yùn)行管理優(yōu)于二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，大部分指標(biāo)可達(dá)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)可達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，大腸桿菌需消毒達(dá)標(biāo)所有指標(biāo)可達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)可達(dá)一級(jí)a類排放標(biāo)準(zhǔn)。低溫條件影響需大量能耗影響大，在低溫條件下處理效果差，甚至失效。需較大能耗，出水仍然受影響增加少量能耗（-200c時(shí)0.04元/噸），出水幾乎不受影響從表3-1可知，本技術(shù)克服了常

11、用于城鎮(zhèn)污水處理廠的生化處理技術(shù)及其衍生技術(shù)運(yùn)行成本高、管理維護(hù)復(fù)雜的缺點(diǎn)；克服了人工濕地技術(shù)占地面積很大、系統(tǒng)壽命短、受氣候條件影響大、可能滋生蚊蟲的缺點(diǎn)。四、工程應(yīng)用情況4.1 中試工程研究2005年6月采用本技術(shù)在中科院廣州地球化學(xué)研究所生活園區(qū)建成了一個(gè)中試工程，一直穩(wěn)定運(yùn)行。試驗(yàn)場(chǎng)地為4. 0 m ×5. 0 m ×1. 3 m ,平均處理能力為8 m3 / d，水力負(fù)荷為40 cm/ d ,試驗(yàn)用水為地化所住宅生活污水。2008年8月對(duì)該中試系統(tǒng)進(jìn)行了局部分層剝離開挖，經(jīng)仔細(xì)觀察和測(cè)試分析，沒有發(fā)現(xiàn)可能被堵塞的跡象或趨勢(shì)。中試工程建成后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)努力，使技術(shù)

12、水平大大提高，于2006年10月和2008年6月先后申請(qǐng)了2項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利并獲授權(quán)。表4-1 中試工程水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告中試工程不同季節(jié)處理效果出水進(jìn)水去除率4.2示范和應(yīng)用情況該技術(shù)于2008年11月在江蘇省靖江市建成第一個(gè)示范工程，目前已建成的示范和應(yīng)用工程45個(gè)，在建工程10余個(gè)。福建省尤溪縣洋中鎮(zhèn)4000t/d污水處理廠采用本技術(shù)，已通過(guò)設(shè)計(jì)審查，正在施工招標(biāo)。福建省建甌縣東游鎮(zhèn)和東峰鎮(zhèn)2000t/d污水處理廠擬采用本技術(shù)，已完成方案設(shè)計(jì)。表4-2 應(yīng)用工程一覽表高負(fù)荷地下滲濾污水處理工程一覽表工程地址規(guī)模(噸/天)建成時(shí)間工程地址規(guī)模(噸/天)建成時(shí)間江蘇省江陰市周莊鎮(zhèn)王家巷502010.

13、8.靖江市季市鎮(zhèn)利民村702008.11江陰市徐霞客鎮(zhèn)富家村302010.9.常州武進(jìn)區(qū)雪堰鎮(zhèn)費(fèi)巷村1002009.5.江陰市夏港夏東村1802010.10.溧陽(yáng)竹簀鎮(zhèn)水西村252009.5.江陰市徐霞客鎮(zhèn)璜東村302010.11.靖江市新橋鎮(zhèn)水山村702009.6.江陰市徐霞客鎮(zhèn)北莊302010.11.溧陽(yáng)市南渡鎮(zhèn)大圩村502009.7.江陰市周莊鎮(zhèn)倪家巷1502010.12.溧陽(yáng)市南渡鎮(zhèn)大圩村302009.7.溧陽(yáng)市溧城鎮(zhèn)大山下村302010.8.江陰市徐霞客鎮(zhèn)新街村鳳戈莊602009.8.溧陽(yáng)市溧城鎮(zhèn)陶家村302010.8.江陰市周莊鎮(zhèn)華宏村毛財(cái)富502009.8.泰州市海陵區(qū)50201

14、0.9.江陰市顧山鎮(zhèn)赤岸寒塘壩村202009.8靖江市孤山鎮(zhèn)702010.10江陰市周莊鎮(zhèn)宗言村602009.9.廣東省江陰市徐霞客鎮(zhèn)小老陽(yáng)岐村30 2009.10.廣東佛山市禪城區(qū)利華員工村*2002009.7.江陰市申港鎮(zhèn)申南村50 2009.10.浙江省江陰市申港鎮(zhèn)濱江村25 2009.10.嵊州市甘霖鎮(zhèn)黃勝堂村1202010.11靖江市西來(lái)鎮(zhèn)西來(lái)村70 2009.10.福建省吳江市橫扇鎮(zhèn)王焰村502009.10福建南平市延平區(qū)小甕坑村1002011.1江陰市月城鎮(zhèn)善徑上村30 2009.11.福建南平市延平區(qū)大甕坑村1002011.1江

15、陰市徐霞客鎮(zhèn)宏岐村15 2009.12.  湖南省江陰市徐霞客鎮(zhèn)璜塘村80 2009.12.湖南長(zhǎng)沙浩博農(nóng)莊50 2010.3.溧陽(yáng)市南渡鎮(zhèn)錢家圩村502010.1. 江西省 溧陽(yáng)市南渡鎮(zhèn)錢家圩村30(2個(gè))2010.1.南昌縣自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心122010.10丹陽(yáng)市新橋鎮(zhèn)古巷村202010.3. 安徽省江陰市顧山鎮(zhèn)赤岸村302010.7.安徽六安市殯儀館1002010.12江陰市徐霞客鎮(zhèn)松崗上村302010.5.六安市分路口鎮(zhèn)江堰村502011.1.江陰市周莊鎮(zhèn)陶城村502010.6.六安市舒城舒茶縣 200（6個(gè)）2011.1. 4.3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果處理站采樣日期樣品類型codcrnh4+tntp資料來(lái)源江蘇江陰市周莊華宏村*2009.10進(jìn)水14123.122.91.9江陰市環(huán)保局滲濾田出水10.50.1322.00.23江蘇江陰市徐霞客鎮(zhèn)璜塘村2010.11進(jìn)水16910.757.70.68出水320.11230.08江蘇江陰市徐霞客鎮(zhèn)新街2009.10出水130.145.690.074江蘇靖江市利民村2009.