地下滲濾處理系統

地下滲濾處理系統是將經過腐化池(化糞池)或酸化水解池預處理後的污水有控制地投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的地層中,借毛細管浸潤和土壤滲透作用,污水向四周擴散,通過過濾、沉澱、吸附和在微生物作用下的降解作用,使污水得到淨化的土地處理工藝。地下滲濾系統適用於無法接人城市排水管網的小水量污水處理,如分散的居民點住宅、度假村、療養院等。污水進入處理系統前需經化糞池或酸化水解池預處理。

釋義

地下滲濾處理系統是將污水投配到具有一定構造和良好擴散性能的地下土層中,污水經毛管浸潤和在土壤滲濾作用下向周圍運動且達到處理利用要求的土地處理類型。地下滲濾屬於污水就地收集、就地處理、就地回用的小型土地處理系統。在處理過程中,污水一部分被植物吸收或經蒸發,大部分被集水系統收集回用。

優點

地下滲濾系統的主要優點:

(1)工藝流程簡單,運行可靠,管理方便;

(2)處理效果穩定,出水水質良好;

(3)全部處理過程均在地下完成,對地面景觀無影響;

(4)處理與利用相結合,實現了再生水的就地利用;

(5)對預處理要求低,一般化糞池出水即可。

類型

(1)滲濾坑式地下滲濾系統

地下滲濾坑 (Seepage Pit)也稱為地下滲井(Dry well),是指在地下建造滲濾坑並利用滲濾坑周圍和底部的土壤對化糞池出水進行處理的裝置。地下滲濾坑也是一種比較原始的地下滲濾系統,適於流量比較少的污水源。

(2)滲濾溝式 (Drain Trench)地下滲濾裝置

也稱為土壤淨化槽,是目前最常用的地下滲濾裝置。這種系統由化糞池、布水管、礫石堆、處理場地等構成,通常將布水管放人一系列並行的滲濾溝中並且在布水管周圍填上礫石堆。滲濾溝式地下滲濾系統提高了系統的污水處理能力,並且具有比較大的布水面積,處理出水的水質相應有所提高。

(3)滲濾管式或滲濾腔式地下滲濾系統

近來在國外出現了無礫石系統地下滲濾裝置,其特點是在土壤滲濾系統的滲濾溝中不再利用礫石堆,而是在處理場地中放置利用褶皺織物包裹的滲濾管或者做成具有一定空間的腔體結構。滲濾腔也可以理解為底部開孔的大管子,腔體通常由硬質塑膠、玻璃鋼、磚、石頭等構成。滲濾腔四周和底部並有小孔,使得污水能夠從這些小孔中滲入四周的土壤中,在滲濾腔內不需要埋管子;腔壁也不需要合成纖維織物,污水流入腔內後逐漸從底部和四周滲入土壤中。

(4)尼米槽式地下滲濾系統

尼米槽式系統與傳統地下滲濾系統的區別為:在布水管下方設有一個不透水的厭氧槽(即尼米槽),裡面裝有砂子或者其他填料,布水管的周圍則是用合成纖維織物包裹的礫石,礫石上方為表層覆土。

(5)其他改進式地下滲濾系統

改進式地下滲濾系統是指地下滲濾系統與其他工藝的聯用,比較常見的有與人工濕地套用的地下滲濾工藝;與生物濾池套用的地下滲濾工藝;在乾旱地區使用的地下蒸發蒸騰滲濾床。各種改進式地下滲濾系統也僅處於小試階段。

淨化機制

污染物主要包括BOD、SS、磷、氮、重金屬、痕量有機物和病原體。

(1)BOD去除

BOD的去除機理包括土壤吸附和生物氧化作用。在慢速、快速和漫流系統中,其去除基本上都在土壤表層進行的,微生物的生長和表層中形成的生物膜對污水中有機物的去除起主要作用,主要通過氧化反應。

(2)SS的去除

慢速、快速和地下滲濾對SS的去除主要是土壤的過濾和吸附作用,地表漫流和濕地系統則主要靠沉澱和生物的殘留作用。

(3)磷的去除

土地處理系統中磷的去除主要通過土壤吸附固定與植物吸收實現,在土地處理系統中,土壤作為一個磷的存儲庫,對磷具有極大地吸附固定能力,污水中99%的磷可被吸附而存儲於土壤中。磷被土壤固定後很難隨水分流失,土地處理慢速滲濾系統出水中磷的濃度通常在1mg/L以下。

(4)氮的去除

城市污水中的氮通常以有機氮和氨的形式存在。在土壤-植物系統中,有機氮首先被截留或沉澱,氨態氮通過揮發、植物吸收以及土壤吸附而減少,土壤對氨氮的吸附能力可通過氨氮被轉化為硝態氮和亞硝態氮而恢復。硝態氮在隨滲水向下遷移時,可通過反硝化作用最終會變為氮氣。反硝化作用、揮發和植物吸收是土地處理去除氮的主要途徑。

(5)重金屬的去除

污水中的金屬在土壤中去除包括了吸附、沉澱、陽離子交換等作用,質地細密和有機質含量高的土壤對金屬的吸附能力要比砂質土壤大。

(6)痕量有機物的去除

痕量有機物在土地處理系統中的去除主要是由揮發、光解和生物降解。

(7)病原體的去除

在土地處理系統中,病原體的去除通過土壤-植物系統的吸附、乾燥、輻射、過濾、生物性吞噬等作用實現,其中慢速滲濾和地下滲濾對病原體的去除最為有效。

特點

地下滲濾處理系統主要有土壤滲濾溝、地下毛細管浸潤溝和浸沒生物濾池—土壤浸潤複合工藝三種類型,屬於就地處理的小規模土地處理系統。地下滲濾處理系統中,投配的污水一部分被植物吸收或經蒸散作用損失.一部分則滲入地下,種植的地表綠地植物由於水、肥供給充足,生長良好且生長期長。

地下滲濾處理系統布水系統埋於地下,不影響地面景觀,適用於分散的居住小區、度假村、療養院等小規模污水的處理,並可與綠化和生態環境的建設相結合;運行管理簡單,負荷低,處理出水水質好,處理出水可用於回用。但地下滲濾處理系統受場地和土壤條件的影響較大,如果負荷控制不當,土壤會堵塞;進出水設施埋於地下,工程量較大,與其他土地處理類型相比,投資要高一些。

污水進入地下滲濾處理系統前需經化糞池或酸化(水解)池預處理,可以去除其中的大部分SS,避免堵塞土壤。

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