目錄
1.釋義
2.工藝特徵
3.三種類型
4.設計條件
5.農作物選擇
6.灌溉面積
釋義
慢速滲濾系統適用於滲水性良好的土壤、砂質土壤及蒸發量小、氣候濕潤的地區。廢水經噴灌或面灌後垂直向下緩慢滲濾,土地淨化田上種作物,這些作物可吸收污水中的水分和養成分,通過土壤一微生物一作物對污水進行淨化,部分污水蒸發和滲濾。慢速滲濾系統的污水投配負荷一般較低,滲濾速度慢,污水淨化效率較高,出水水質較好。
慢速滲濾系統有農業型和森林型兩種。其豐要控制因素為:灌水率、灌水方式、作物選擇和預處理等。
工藝特徵
(1)投配至慢速滲濾系統的污水一般不產生地表徑流,且蒸散量,滲濾量大體平衡,污水與降水共同滿足植物生長需要,滲濾水經土層進入地下水的過程是間歇性的,且速度緩慢。
(2)在濕潤地區,慢速滲濾的主要目的是處理污水,而在乾旱地區,則用污水進行灌溉,節約水資源。種植植物是慢速滲濾系統的重要組成部分,以處理污水為目標時,常選擇多年生牧草。以種植穀物為主的慢速滲濾系統,可以獲得農業增產的效果,但由於污水供給量與作物需水量在時間上不同步,需要建立儲存系統進行調蓄。
(3)污水土地利用系統中,嚴格要求對污水進行預處理,一般採用一級處理水進入慢速滲濾系統,並對工業污水的成分加以限制。
(4)慢速滲濾系統中,投配的污水負荷低,污水通過土壤的滲濾速度慢,水質淨化效果好,滲濾水補給地下水一般不會產生二次污染。
(5)污水慢速滲濾系統可分為以下兩種基本類型:
小水量大面積類型。在我國缺水的北方地區以及在地廣人稀、有充足的土地可用於處理污水,以兼用水肥資源和水處理為目的的,採用儘可能大的土地面積處理小水量,又稱低水力負荷大土地面積類型。
大水量小面積類型。在城鎮郊區,土地資源緊張,以處理污水為主要目的,在儘可能小的面積上以高水力負荷處理污水,又稱高水力負荷小土地面積類型。
(6)慢速滲濾與污水灌溉的區別在於,前者以水的處理與利用相結合為前提,著重於環境效益,對水質和水量都有嚴格的限制;後者側重對污水利用,以水肥效益為目的。
三種類型
廢水慢速滲濾系統可分為三種基本類型:
(1)具有最佳水力負荷的慢速滲濾系統(高水力負荷小土地面積),即把最大量的廢水灌溉在儘可能小的土地面積上,這是一種以廢水處理為目標的土地處理系統。
(2)具有最佳灌溉潛力的慢速滲濾系統(低水力負荷大土地面積),即把最小量的廢水灌溉在儘可能大的土地面積上,或者準備用於生產經濟價值高的作物,這是一種以灌溉為目的的處理系統。在我國缺水的北方地區,以兼用水、肥資源和水處理為目的,在地廣人稀,土地處理場地充足的地區,應採用儘可能大的土地面積處理小水量的類型。
(3)以處理污染物為目的的慢速滲濾系統。慢速滲濾系統工藝設計的重要內容是確定滲濾土地面積。由於慢速滲濾系統處理的廢水類型不同,處理場地的環境特徵與敏感要素(土層厚度,地下水位,承接水體功能)不同,以及作物利用的類型不同,用以確定慢速滲濾土地面積的限制因素有所區別。
設計條件
適宜慢速滲濾處理的土地,土層厚度應大於0.6m,地下水埋深應大於1.2m,土壤滲透係數應在0.15~1.5cm/h,地面坡度小於30%。
農作物選擇
慢速滲濾系統中的作物具有一些重要的性質 ,例如它們是潛在的收入生產者,水的使用者,氮素的利用者,並且它們還耐澇。有一些作物如苜蓿是大量水分消耗者,但它們不能長時間地忍耐土壤水澇。
大多數慢速滲濾系統的設計宗旨是最大限度地提高水力負荷率,從而儘可能減少使用的土地面積。適應高水力負荷率的作物必須具有高的氮素吸收能力,較高的水消耗性和對潮濕土壤的高忍耐性。在這種情況下,這些作物最好還能具有如下特點:即對污水組分的低敏感性並且易於管理。
飼料作物和草皮植物:因為飼料作物和草皮植物具有承受最大的水力負荷的能力,所以它們和慢速滲濾系統的宗旨最為一致。
大田作物:玉米由於能作為穀物和青貯飼料而具有較高的潛在經濟價值,所以它是一種誘人的作物。但是在其生長季節的的初期,玉米的根系生物量十分有限,並且其快速吸收養分的階段較短,所以它不能有效地去除土壤中的氮素。
灌溉面積
慢速滲濾系統所需要的土地面積,可分為以下兩部分。
(1)實際承受投配污水的占地為灌溉田,包括主系統與調節系統。主系統是主體部分,一般調節系統占地面積為主運行系統的8%~10%。
(2)輔助、緩衝區的占地為非灌溉田。主要有預處理設備、管理和維護建築物、道路緩衝帶、隔離溝、貯水塘等。瀋陽市慢速滲濾試驗場的輔助系統占地面積約為總占地面積的20%~30%。