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高负荷地下土壤系统处理生活污水的初步研究

谢兴华  
【摘要】: 污水地下渗滤处理系统具有出水水质好、投资小(相当于二级生化处理的20%~30%)、运行费用低、操作管理方便、水资源可以再生利用等优点,在欧美、日本等国家应用非常广。但现行的污水地下渗滤处理系统普遍存在水力负荷小(1-4cm/d)、占地面积大、易堵塞、氮磷去除率不高等不足,只能应用于居住分散、地广人稀的国家和地区。本研究是要寻找一种水力负荷大、占地面积小、防堵性能好、氮磷去除率高的污水地下处理新技术,使之适合在我国推广应用。通过实验室土柱模拟试验和场地工程中试得到以下结论: 1.针对传统地下污水处理系统的堵塞机理和氧气供应的不足问题,对污水地下处理系统提出了一套新的设计方案:采用多层过渡结构增大颗粒有机物的接触氧化表面积;采用高渗透性夹层增加氧气供应,可以大大提高污水地下处理系统的水力负荷,系统的水力负荷达到25cm/d,比传统的地下渗滤系统(1-4cm/d)提高了6倍以上,从而可以大大节约土地面积。 2.通过实验室模拟试验和中试工程试验论证了该技术方案的合理性和技术的先进性,测试了系统的防堵性能,为场地试验和示范工程提供科学依据和必要参数。 3.系统的厌氧和好氧环境在时间上和空间上交替出现,从而有利于提高脱氮除磷效果。尤其是TN的去除率达到70%左右,常规的地下渗滤系统一般为30%—40%,TP的平均去除率超过95%,从而可以有效减少江湖水库的富营养化和水质恶化。 4.开发出一种适合小区污水分散处理的思路和方法,能有效地降低污水处理成本,从而有利于提高城市污水的处理率,并使水资源得到很好的回用。该处理系统位于地面以下,系统之上既可以是绿地,也可以是被水泥浇注的道路、休闲广场和中小型汽车停车场,从而可以不改变土地的用途。 5.根据实验室的模拟试验,建立了场地工程中试,经过几个月的运行和监测发现,系统对生活污水具有很好的污染物去除效果,其对SS、COD_(Cr)、BOD_5、TN和TP的平均去除率分别为95.2%、95.0%、96.7%、58.2%和95.5%,达到甚至超过预期目的。


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