人工快滲工藝處理城鎮(zhèn)生活污水的實踐

1、人工快滲工藝處理城鎮(zhèn)生活污水的實踐摘要：人工快速滲濾系統(tǒng)（CRI）是在傳統(tǒng)的污水快速滲濾處理系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的一種嶄新的污水土地處理技術，文中闡述了其定義、發(fā)展背景、運行方式、作用機理、及其在實際工程中的工藝流程、設計參數(shù)以及目前存在的問題和解決措施。關鍵詞：人工快滲工藝；生活污水County continuation records has examined and approved the draft, spirit, believe, comprehensive Yearbook of zhuanglang already prepared draft, entered the ph

2、ase of evaluation. Civil air defense work1 CRI的發(fā)展背景人工快速滲濾系統(tǒng)（Constructed Rapid Infiltration，簡稱CRI）為土地處理的一種類型，它是指有控制地將污水投放于人工構筑的滲濾介質的表面，使其在向下滲透的過程中經歷不同的物理、化學和生物作用，最終達到凈化污水的過程。它是在傳統(tǒng)的污水快速滲濾土地處理系統(tǒng)（Rapid Infiltration，簡稱RI）的基礎上發(fā)展起來的，其核心是采用滲透性能較好的天然河砂、陶粒、煤矸石等為主要滲濾介質代替天然土層，從而大大提高了水力負荷（13 m3/ (m2·d)，是RI的

3、861倍）。2 CRI的運行方式CRI系統(tǒng)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?jié)B池淹沒，而后停止投放，使?jié)B池表面暴露于大氣，經歷干燥和氧化作用。這一方面可以防止由于生物的生長和懸浮物沉淀所造成的滲濾池表層孔隙的過度堵塞，有效地恢復系統(tǒng)的滲透性能，另一方面可在系統(tǒng)內部的淺層剖面上交替形成氧化還原環(huán)境，從而使CRI 系統(tǒng)具有獨特的凈化污染物功能。3 CRI的作用機理生活污水中典型的污染因子主要是懸浮物、化學需氧量、生化需氧量、氨氮和總磷等, 系統(tǒng)的凈化功能取決于污水中的主要污染因子與土地系統(tǒng)之間的相互作用。一般認為, 主要污染因子的去除機理如下。3.1 懸浮物、有機物去除機理SS

4、、COD和BOD的去除基本符合一級活塞流反應模式：Ce/Co= exp（- kT ·t）式中：Ce 為某指標出水濃度；Co為某指標進水濃度；kT為一級反應常數(shù)；t為水力停留時間。3.2 氮的去除機理氮的去除機理：去除氮主要是吸附作用和硝化、反硝化作用二者聯(lián)合作用達到除氮的結果。土壤顆粒表面絕大多數(shù)帶負電，NH4+很容易吸附在土壤顆粒上，在落干期經充分的硝化作用，并在下一個淹水期由于反硝化作用還原為總氮而得以去除。在脫除氮的過程中，硝化反應是限制步驟，其反應時間遠長于反硝化過程。因此，落干期明顯要長于淹水期，即：濕干比小于1，系統(tǒng)的復氧效果是限制氨氮硝化的關鍵因子，良好的復氧效率是硝化

5、反應順利進行的保證。因此，CRI非常注重系統(tǒng)的復氧。3.3 磷的去除機理污水土地處理系統(tǒng)中, 除磷的方法主要有土壤吸附、生化反應和化學反應及生物生長等。磷酸鹽吸附在土壤顆粒表面是一個重要的去除過程，其吸附容量取決于粘土礦物中Fe、A l的濃度或與土壤有機物的結合程度，吸附是容易飽和的，每種土壤都有其固定的吸附能力，一旦吸附飽和，就不能再吸附了。但幾乎所有污水土地系統(tǒng)在常年運行的情況下，并未出現(xiàn)磷吸附飽和的現(xiàn)象。除吸附過程外，這是因為磷酸鹽能與土壤中的鐵、鋁等金屬元素生成化合物而沉淀下來，這一過程被認為是主要的除磷手段。磷在粘土礦物晶架內同晶替代以及磷酸鹽與金屬的結合過程的速率很慢，但不易飽和。

6、在大多數(shù)濕地中，植被生長可以吸附部分磷酸鹽，并通過收獲得以去除濕地中的磷。一般來說，CR I 工藝對磷的去率在60%95%以上，視填料性能而定。CRI 系統(tǒng)機理迄今尚未完全清楚，但普遍認為它是在過濾截留、吸附和生物降解的協(xié)同作用下去除污染物的。4 CRI工藝處理城鎮(zhèn)生活污水的實踐4.1 工藝流程燎原鄉(xiāng)地處崇州市西南部，東接崇州市榿泉鎮(zhèn)、大邑安仁鎮(zhèn)，南與大邑蘇家鎮(zhèn)接鑲，西接大邑縣晉原鎮(zhèn)，北接王場鎮(zhèn)和隆興鎮(zhèn)。燎原鄉(xiāng)無污水處理設施，污水為自然排放，排水方式為雨污合流制，其污水主要是生活污水。通過對方案認真研究、論證分析。為改善鎮(zhèn)區(qū)水環(huán)境的污染，燎原鄉(xiāng)將興建污水處理廠，將人工快速滲濾（CRI）工藝應用

7、于工程設計實踐，服務人口約6000人，近期工程規(guī)模為300 m3/d，取總變化系數(shù)Kz=2.0。CRI系統(tǒng)主要由預處理單元、布水系統(tǒng)、快滲池和集水系統(tǒng)組成。其工藝流程見圖1。圖1 CRI 系統(tǒng)工藝流程4.2 設計參數(shù)主要構筑物及工藝參數(shù)如下： 格柵井、提升井格柵井尺寸為L×B×H=7.7×2.7×3.4m，格柵渠分為2格，同提升井合建。提升井的尺寸為L×B×H=4.0m×2.0m×4.6m，均為鋼筋砼結構。格柵井設XGS-500型旋轉式格柵除污機，處理能力Q=300m3/d，柵前水深0.6m，柵槽寬750mm，柵條

8、間隙3mm，安裝角度60º，配用電機功率0.75kw。備用一臺粗格柵，柵條間隙10mm。格柵前后各設一個閘門，閘門的型號為FZ500，配置手動啟閉機。格柵進水管采用d400的鋼筋混凝土管，出水管采用潛污泵提升至斜管沉淀池。提升井內設潛水泵2臺，潛污泵的型號JYWQ50-15-15-1200-1.5。斜管沉淀池斜管沉淀池尺寸為L×B×H=6.0m×4.0m×5.5m，為鋼筋砼結構。斜管長度為1m，傾角為60°。采用穿孔墻整流布水，依靠重力排泥。表面負荷：q=3.35m3 / m2·h。池內停留時間：t=26.85min（30m

9、in）。人工快濾池單池尺寸L×B×H=14.5m×7.0m×2.2m，共3格，為磚砌結構。設計負荷：1.52m3/m2·d。墊層厚度為0.6m，填料層厚度為1.2m。滲透區(qū)的填料由天然河砂和特殊填料組成，其粒徑和高度見表1。表1 填料粒徑與厚度名稱天然河砂天然河砂A型填料B型填料粒徑5mm2040mm厚度100mm500mm500mm700mm污泥干化池污泥干化池尺寸為L×B×H=4.0m×3.0m×1.7m，共2個，為鋼筋砼結構。池內設有竹席，卵石，起固液分離作用。將濾出的濾液重力輸送至格柵井再次處理。

10、紫外消毒渠紫外消毒渠的尺寸為L×B×H=10.2m×0.6m×0.9m，為成套成套巴歇爾槽。設紫外線消毒燈組1套，有紫外線燈模塊3個，每個模塊含四根紫外線燈管。5 存在問題及解決措施目前CRI工藝主要的問題就是系統(tǒng)易堵塞。造成滲濾系統(tǒng)孔隙堵塞的原因很多，也非常復雜，但一般認為由于水力負荷的提高，污染物負荷也相應提高，那么造成介質孔隙堵塞的可能性也就加大。發(fā)生堵塞的部位主要集中在系統(tǒng)與進水相接觸的初始地段，由于進水懸浮物的截留以及微生物的活動使水中有機污染物初步分解形成多糖而造成其堵塞?？梢圆捎眉哟筮M水的預處理程度、降低進水懸浮物濃度、定期人工翻動系統(tǒng)的初

11、始地段或人工剝離更換堵塞層等方法解決。其次，CRI工藝系統(tǒng)易受氣候的影響。由于CRI系統(tǒng)基本處于室外自然環(huán)境下，所以氣候的變化（如氣溫、降水等）必然影響到CRI 的穩(wěn)定運行。夏季氣溫高，微生物活性大，系統(tǒng)處理效果好；冬季氣溫低，微生物活性大大降低，系統(tǒng)處理能力降低。而降水會改變污水在系統(tǒng)中的流速，降低水力停留時間，從而使出水水質變差。因此，在進行CRI 系統(tǒng)設計時要充分考慮當?shù)貧夂蛱卣?，進行合理設計，以減小氣候對系統(tǒng)的影響。6 結論人工快速滲濾系統(tǒng)是一種新的污水處理系統(tǒng)，具有出水效果好、能耗低、管理方便、無二次污染的特點，同時將中水回用與綠化建設相結合，可有效的實現(xiàn)污水資源再利用。隨著工藝技術的逐漸成熟，CRI污水處理工藝可在土地條件較寬松的地區(qū)取代傳統(tǒng)生化處理工藝，成為理想的生活污