人工快速渗滤系统

What can I do?
1.如何提高设备的承载能力，使其在有机污染物负荷较 高（＞150gBOD）的条件下，仍能正常运行，而不因为 微生物的增加而使系统堵塞。
2.如何提高介质对氨氮的吸附能力。
3.需多将吸附和硝化两过程结合起来考虑，提高介质对 氨氮的吸附能力的再生作用。 4.如何提高反硝化能力 5.如何延长硝氮在系统内的停留时间。
氮去除——落干时产生铵化和硝化作用，淹水期产生反硝 化作用。
机械过滤
COD和BOD
吸附与生物作用
Reaction process
(1)with O2: RCHNH2COOH + O2 without O2: RCHCNH2COOH + H2 (2) NH4 + 2O2 (3) C6H12O6 +
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CRI流程示意图
Source: 何江涛. 人工快渗污水处理系统水力负荷周期的设计. 2005
CRI系统工艺原理
人工快速渗滤系统（CRI）是在快速渗滤 系统的基础上，采用渗透性能良好的CRI介质 （以一定级配的天然河砂为主，并掺入活性矿 物质填料），采用干湿交替的运转方式，污水 在通过快渗池时产生综合的物理、化学和生物 反应，使污染物得以去除。
Biological Treatment (生物处理方法)
Oxidation Ditch(氧化沟法)
AB Process ( Adsorption Biodegradation) (AB法) A/O Method (A/O法) A/A/O Method (A/A/O法)
Traditional
Biofilm Process (生物膜法)
Studies on Activities of Microorganisms and Removal Mechanism of Nitrogen Contamination in Constructed Rapid Infiltration 人工快速渗虑系统
BACKGROUND
Classify
SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process) Activated Sludge Process (序批式活性污泥法) (活性污泥法) UNITAN Method
Table 1 城市污水常规二级生物处理工艺投资和运行费用汇总
污水处理工艺 传统活性污泥法 项目名称 高碑店污水处理厂 二期工程 珠海某污水净化厂 海南某污水净化厂Βιβλιοθήκη Baidu密云污水处理厂二 期工程 荣城市城市污水湿 地处理工程 白坭坑人工湿地处 理系统 投资费用（元/吨） 运行费用（元/吨） 1798.4 0.258
Reference
Chen Yunxia. Experimental Studies on Constructed Compound Wetlands Treating Village and Small Town Domestic Wastewater. 2003 Limin Ma. Biological nitrogen removal by nitrification-denitrification in constructed rapid infiltration land system to treat municipal wastewater. 2009 XinWang. Nitrogen removal enhanced by shunt distributing wastewater in a subsurface wastewater infiltration system. 2010 Yu Zhiping. Studies on Activities of Microorganisms and Removal Mechanism of Nitrogen Contamination in Constructed Rapid Infiltration. 2005 何江涛. 人工快渗污水处理系统水力负荷周期的设计. 2005 李正昱. 人工快速渗滤系统在污水资源化中的应用研究. 2004 李正昱. 人工快速渗滤系统的研究与应用. 2004 李正昱. 人工快速渗滤系统的工程应用. 2005 刘欣庆. 人工快渗系统处理生活污水的模拟试验研究. 2009 马利民. 人工土地快速渗滤系统处理城镇污水工艺优化. 2008 喻治平. 人工快速渗滤池微生物活性的研究. 2005
Source: Chen Yunxia. Experimental Studies on Constructed Compound Wetlands Treating Village and Small Town Domestic Wastewater. 2003
Advantages of Land Treatment System
基质酶活性测定
Fig.3
Source: 喻治平. 人工快速渗滤池微生物活性的研究. 2005
硝化-反硝化作用和呼吸作用
Table 4
Source: 喻治平. 人工快速渗滤池微生物活性的研究. 2005
不同砂层氧气浓度变化
Fig.4
Source: 喻治平. 人工快速渗滤池微生物活性的研究. 2005
传统活性污泥法
氧化沟 水解-SBR A2/O 曝气生物滤池 人工湿地 人工湿地
833
574 833 1040 630 230 138
0.20
0.20 0.20 0.24 0.287
0.02
Source: Yu Zhiping. Studies on Activities of Microorganisms and Removal Mechanism of Nitrogen Contamination in Constructed Rapid Infiltration. 2005
Land Treatment System (土地处理系统) Modern
Disadvantages of traditional methods:
1. Investment of infrastructure and cost of operation are very high. (Table 1) 2. Operation is complex, and hard to manage. 3. Much sludge is produced, which brings potential dangers to the environment.
深圳观澜镇牛湖河
实验材料取自深圳观澜镇牛湖河人工快速渗滤 系统工程。该工程日处理能力为1万m3。快渗池采用 穿孔布水方式,渗透区的介质由天然河砂和大理石砂 组成。
污水处理工艺流程如下图：
河水 格 栅 沉砂/ 沉淀池 集 水 池 提升 快速 渗透 系统 清 水 池
下游 河道
泥饼外运 沉砂/污泥池 脱水机房
Source: 李正昱. 人工快速渗滤系统在污水资源化中的应用研究. 2004
①过滤与吸附
过滤与吸附——CRI系统中污染物去除的中间过程。
悬浮物、重金属、氮和微生物
过滤与吸附
从液相转入固相
去除
有机耗氧物质（COD和BOD）以及磷，部分直接 降解，部分借助于过滤和吸附作用。 CRI系统——CRI填料为渗滤介质，填料颗粒细小， 主要是过滤与吸附作用。
CRI- Constructed Rapid Infiltration (人工快速渗虑系统)
China University of Geosciences. Peking University Shenzhen Graduate School
Shenzhen-Hongkong Production, Teaching & Research Environment Technology Centre (深港产学研环境技术中心)
Types and Features of Land Treatment System
Slow rate infiltration rapid infiltration Ground infiltration
Table 2 comparison among different types of Land Treatment System
②化学转化
S2-的去除主要发生在表层以下50cm内，CRI系 统的滤层厚度一般取1.0m以上。 磷——磷酸盐。
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③生物氧化与生化还原作用
CRI系统采用干湿交替的运转方式，即在各渗池里淹水和落 干相互交替。 滤料表面生长着生物膜
当污水流过滤料时，快速净化。
•Flexible craft process, simple engineering, and low cost. •Easy to manage, low operation cost, and stable treatment effects. •Making full use of water and fertilizer.
Bio-Filter Process (生物滤池法)
Biological Rotary Method (生物转盘法) Biological Contact Oxidation Process (生物接触氧化法) Biological Fluid Bed Method (生物流化床法)
Urban Sewage Treatment （城镇生活污水处理方法）
进出水水质
Table 3
Source: 喻治平. 人工快速渗滤池微生物活性的研究. 2005
渗滤池中各类微生物空间分布
Fig.1
Source: 喻治平. 人工快速渗滤池微生物活性的研究. 2005
渗滤池中亚硝化 硝化和反硝化细菌分布
Fig.2
Source: 喻治平. 人工快速渗滤池微生物活性的研究. 2005
Nitrobacteria(硝化菌) ammonifiers (氨化菌) ammonifiers (氨化菌)
RCOOH + CO2 + NH3 RCH2COOH + NH3-
NO3 + H2O + 2H+ + Energy 2N2 + 6H2O + 6CO2 + Energy
4N03-
denitrifying bacterium (反硝化菌)
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CRI处理效果
COD——85％ BOD——90％ SS——95％ NH3-N——90％ TP——50～70％
城市生活污水经CRI系统处理后一般达到《城镇污水处 理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）的一级A标准或 达到人体非直接接触的景观回用水及绿化回用水的水质要 求； 受污染的水体经过该系统处理后，可达到《地表水环 境质量标准》（GB3838－2002）中的Ⅴ类标准甚至Ⅲ类标 准，是河流水体水环境修复工程的新型工艺。