毛管滲濾土地處理技術與住區(qū)水環(huán)境的保護 4900字

毛管滲濾土地處理技術與住區(qū)水環(huán)境的保護4900字前言

毛管滲濾土地處理技術是一種較有代表性的污水地下滲濾處理系統(tǒng)，屬污水的土地處理范疇，它以生態(tài)原理為根底，充沛利用了大自然的天然凈化能力，具有不影響地面景觀、建設和運行管理費用低、氮磷清除能力強、處理出水水質好、可回用等特點[1,2].在日本、美國、新西蘭和西歐等國家，地下滲濾系統(tǒng)的研究和應用日益受到重視。在我國，隨著水環(huán)境污染的日益嚴重和污廢水再生回用的開展，地下滲濾土地處理系統(tǒng)以其特有的優(yōu)越性，自90年代初，在污水處理與回用領域，特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)的居住小區(qū)、旅游點、度假村、療養(yǎng)院等未與城市排水系統(tǒng)接通的分散建筑物排出的污水的處理與回用領域中的應用研究，越來越多地受到人們的關注[3].

住區(qū)水環(huán)境的愛護主要波及到污廢水的收集、處理及其達標排放或回用，而不影響住區(qū)的環(huán)境[4].毛管滲濾土地處理技術利用了大自然的天然凈化能力，對住區(qū)的污廢水進行處理后達標排放或回用，是實現住區(qū)水環(huán)境愛護的一種技術伎倆。

1、毛管滲濾土地處理技術及其工藝設計

1.1毛管滲濾土地處理技術

1.1.1根本原理

毛管滲濾土地處理技術是基于生態(tài)原理根底上，揉進現代的厭氧、好氧的污水處理技術，而形成的一種生態(tài)項目水處理技術。其根本原理是：利用專用塑料薄膜在地下圍成一個生物濾池，利用配水系統(tǒng)將生活污水引進草坪下，均勻地向厭氧濾層滲濾，再通過外表張力作用回升，越過厭氧濾層出口堰之后，通過虹吸現象連續(xù)地向下層好氧濾層滲透并流出生物濾池。在上述過程中，水與污染物別離，水被滲濾并通過集水系統(tǒng)收集被作為中水回用，污染物通過物化吸附被截留在土壤中，碳和氮由于厭氧及好氧過程，一局部被分解成為無機碳、氮留在土壤中，一局部變成氮氣和二氧化碳逸散在空氣中，磷那么被土壤物理化學吸附，截留在土壤中，為草坪或者其他植物所利用。

1.1.2根本構造

由專用塑料薄膜在地下的凍土層下列向上方圍成一個“生物濾池〞，薄膜上方敷設由干管、支管、生態(tài)碎石、專用尼龍網組成的集水系統(tǒng)。其上方是由好氧生物菌種、通氣性材料、改進土壤組成的好氧濾層。濾層上方為由專用塑料薄膜圍成的，由生態(tài)砂、厭氧生物菌種組成的厭氧濾層。厭氧濾層之上為由干管、支管、生態(tài)碎石、專用尼龍網組成的配水系統(tǒng)。其上方是通氣性土壤，土壤外表可種植草坪、蔬菜、花卉、樹叢等植物，也可做停車場用。

1.1.3污水凈化的主要過程

⑴毛細管、虹吸及物理化學吸附過程：通過土壤的毛細管現象及外表張力原理，將水與污染物中的膠體局部、溶解局部別離開來。土壤顆粒間的空隙能截留、濾除污水中的懸浮物及膠體物質，起滲濾作用；土壤中的粘土、砂粒等顆粒通過范德華力吸附溶解性污染物于土壤中。

⑵微生物代謝和有機物的分解過程：土壤中含有的好氧性、厭氧性微生物能對污水中的懸浮固體、膠體性、溶解性污染物進行生物降解，并利用污水中有機物為營養(yǎng)物質，進行新陳代謝。

⑶植物的凈化過程：種植在土壤中的草坪、花卉或樹叢等植物能夠吸收污水中的氮和磷；保持及增加吸水率和土壤的透氣性；減少水力沖刷；作為微生物棲息的介質之一。

1.1.4工藝特點[5-10]

⑴不需復雜的構筑物，易于建設、便于維護、不梗塞、建設投資省、運行費用低；

⑵建筑物或小區(qū)室內外可污、廢水合流排放，無須分流排放，有利于管線綜合，節(jié)省管線投資；

⑶無污泥排出，不產生二次污染；

⑷在清除生物需氧量的同時能清除氮、磷；

⑸整個處理系統(tǒng)都設于地下，不與人直接接觸，無損地面景觀，而且能夠種植綠色植物，美化環(huán)境，衛(wèi)生平安；

⑹不受外界氣溫變化影響，或影響較小，如運行得當，處理水水質良好、穩(wěn)定、可回用于澆灌綠地、沖廁等；

⑺系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，抗沖擊負荷能力強；

⑻將污水處理同綠化和污水資源化相接合，在處理污水的同時綠化了環(huán)境，節(jié)約了水資源。

1.1.5適用條件

⑴沒有市政污水管網的場合；

⑵需要對生活污水進行處理且需要中水回用的生態(tài)型居住小區(qū)、別墅等；

⑶季節(jié)性、間斷性使用的風景區(qū)飯店、大型體育設施、會場、高爾夫球場和公園等地；

⑷水源性水庫區(qū)；

⑸河流的一、二級愛護區(qū)。

1.2毛管滲濾處理工藝設計

1.2.1工藝流程

1.2.2工藝流程表明

⑴化糞池或隔油池排出口的污水經格柵預處理后，用污水泵提升或自流進入毛管滲濾裝置。

⑵毛管滲濾裝置由配水系統(tǒng)、厭氧濾層、好氧濾層、集水系統(tǒng)組成，污水經截留、吸附過濾及生物降解處理后，已根本到達中水用水的最高規(guī)范——景觀用水規(guī)范。

⑶中水經集水系統(tǒng)收集自流入集水井，再經消毒處理后，用泵提升或自流至各中水回用點使用。

1.2.3根本設計參數

⑴外表負荷設計參數

一般應根據施工地點的土質情況及生活污水水質現狀確定。根本設計參數：每天處理1m3生活污水需要8m2面積的土地，水力停留時間為5.6d.

⑵高程設計參數

在非冰凍地區(qū)，毛管滲濾裝置配水管最小埋設深度為地表下200mm；在冰凍地區(qū)，毛管滲濾裝置配水管最小埋設深度為當地冰凍深度下列。

1.2.4進出水水質

⑴進水水質指標預測

進水水質指標：BOD5≤250mg/L，CODcr≤500mg/L，SS≤180mg/L.

⑵出水中水水質指標

合乎國家規(guī)范?城市污水再生利用城市雜用水水質》〔GB/T18920-2022〕和?城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》〔GB/T18921-2022〕的要求。

2毛管滲濾土地處理技術對住區(qū)水環(huán)境的愛護

2.1住區(qū)水環(huán)境愛護的主要內容與要求[4]

?健康住宅建設技術要點》在“居住環(huán)境的愛護〞方面對水環(huán)境的要求主要包括排水系統(tǒng)和中水系統(tǒng)中的污廢水的收集、處理及其達標排放或回用，具體內容與要求為：

⑴住區(qū)排水系統(tǒng)應實行雨污分流，設有完善的污水收集、污水處理和污水排放等設施。

⑵住區(qū)污水排放水質應滿足國家規(guī)范?污水綜合排放規(guī)范》〔GB8978-1996〕或參照?地面水環(huán)境質量規(guī)范》〔GHZB1-1999〕的有關規(guī)定。

⑶污水處理站產生的污泥，應具有配套的處理措施和綜合利用能力。

⑷建筑面積在50000m2以上的住宅小區(qū)應設置中水系統(tǒng)，中水可回用于沖廁、綠化澆灌、洗車和景觀用水等。中水水質控制指標應合乎?建筑中水設計標準》的規(guī)定。

⑸中水系統(tǒng)應獨立設置，嚴禁中水接入生活飲用水系統(tǒng)供水管道內。

⑹中水系統(tǒng)的建設應與住區(qū)的污水系統(tǒng)、雨水回用系統(tǒng)和景觀水系統(tǒng)建設統(tǒng)一考慮，綜合布置，統(tǒng)一利用。

2.2毛管滲濾土地處理技術對住區(qū)水環(huán)境的愛護

毛管滲濾土地處理技術應用于住區(qū)生活污水的處理，能較好地滿足健康住區(qū)對水環(huán)境愛護的內容與要求。

⑴生活污水就地處理，出水能夠到達現行國家規(guī)范?污水綜合排放規(guī)范》〔GB8978-1996〕或?地面水環(huán)境質量規(guī)范》〔GHZB1-1999〕的有關規(guī)定，可直接排放。

⑵處理出水經消毒，即可作為中水進行回用。

⑶不產生污泥，無需配套相關污泥處置措施。

⑷整個系統(tǒng)獨立設在地下，衛(wèi)生平安性好，與生活飲用水完全分開。

⑸其上為綠地，能滲透、畜積雨水，且其出水經消毒即能滿足景觀環(huán)境用水水質要求，因而可與雨水〔間接〕利用和景觀環(huán)境水體進行有機融合。

2.3毛管滲濾土地處理技術用于住區(qū)水環(huán)境的愛護的優(yōu)越性

⑴生態(tài)環(huán)保，合乎健康住區(qū)對水環(huán)境愛護的要求

毛管滲濾土地處理系統(tǒng)是一種利用了大自然的天然凈化能力、處理分散排放污水的實用技術，它充沛利用了土壤—植物—微生物系統(tǒng)的凈化能力，既可清除有機污染物，又可清除造成水體富營養(yǎng)化的氮、磷等污染物，無污泥產生。同時由于該系統(tǒng)主要構筑物處于地表下，故還具有不產生臭味和不影響地表景觀的特點。合乎健康住區(qū)對水環(huán)境愛護的要求。

⑵衛(wèi)生平安，對公眾健康和環(huán)境無不良影響

人們對水處理回用的衛(wèi)生平安性一直非常關懷。生活污水中含有許多影響公眾健康和環(huán)境的污染物質，這些成分會造成環(huán)境的生物性污染，清除污廢水中主要污染物是減輕其對公眾健康和環(huán)境影響的主要措施。因此，毛管滲濾土地處理技術用于住區(qū)水處理排放或回用，在處理污水和綠化美化環(huán)境的同時，還要考慮其對公共健康的影響問題，即有關衛(wèi)生學指標的問題。為此，北京環(huán)境愛護科學研究院在試驗中[5]選取總大腸桿菌和糞大腸桿菌作為評價系統(tǒng)生物學污染凈化指標，對毛管滲濾土地處理系統(tǒng)的進水、出水和表層土壤〔10cm〕進行了取樣分析。

⑶經濟適用、高效靈活，綜合效果好

毛管滲濾系統(tǒng)具有建設費低、運行費低、操作簡單和凈化效率高，可分散、分期建設等優(yōu)點，特別適用于沒有完善的城市污水管網系統(tǒng)居住小區(qū)的水處理排放和回用，將此項技術與住區(qū)綠地建設結合起來，在有效處理污水的同時還可取得美化與改善環(huán)境和節(jié)約水資源的綜合效果。

3、毛管滲濾土地處理技術應用實例及評析

毛管滲濾處理技術比擬適合用于生活污水的處理與回用，能夠較好地滿足健康住區(qū)對水環(huán)境愛護的要求，優(yōu)越性明顯，開展態(tài)勢良好。目前，我國的北京、上海、遼寧、貴州、浙江、福建等地均已有成功應用的實例[5-9].表2是毛管滲濾土地處理系統(tǒng)局部實例的根本情況及簡要評析。

水源為水上運動中心的生活污水，處理水量30m3/d，回用于景觀補水。貴州省環(huán)保局、上海交通大學環(huán)境項目系2022年4月日本國環(huán)境省無償援助的毛管滲濾土地處理技術示范工程。

北京“上海沙龍〞住宅小區(qū)生活污水處理及回用項目水源為20萬m2小區(qū)的全部生活污水，處理水量1280m3/d，回用于景觀補水、綠化、洗車和路面灑水。殘余的發(fā)售。北京綠葉環(huán)境技術開展中心2022年7月處理裝置按建筑組團分為九塊，大幅度地節(jié)約了小區(qū)污水管線投資，就地收集就地回用；裝置埋深1.5米，裝置上正常鋪設小區(qū)的其他管線、道路、停車場甚至是籃球場，不影響土地的正常使用。本小區(qū)的殘余中水發(fā)售給市政綠化隊；委托專業(yè)環(huán)保公司運行。

北京太偉運動休閑度假村生活污水處理及回用項目水源為高爾夫球場會所和別墅小區(qū)的生活污水，處理水量400m3/d，回用于景觀補水和綠化。北京綠葉環(huán)境技術開展中心2022年9月利用自然地形，合理規(guī)劃設計，實現全部自流，無需任何提升，整個處理系統(tǒng)沒有用電設備。實現污水“零排放〞。

北京首創(chuàng)“百善別墅〞小區(qū)生活污水處理及回用項目水源為36萬m2別墅小區(qū)的生活污水，一期項目處理水量40m3/d，回用于景觀補水和工地用水。北京綠葉環(huán)境技術開展中心2022年9月中水處理項目與開發(fā)商的開發(fā)進度合理搭配，銷售出一片別墅做一個處理裝置，滾動進行。合理使用資金，減輕開