毛管渗滤土地处理技术

土壤毛管渗滤系统在浙江湖州某区新农村示范工程中的应

用（图）

文章来源：蓝白蓝网 2010-03-05 11:06

1、污水水量水质分析

污水主要来源为中心村域内的生活污水和丝绸工业园区内的工业废水两大部分，总排放量约为546 t/d (表1)。

表1污水水量衡算

考虑到项目所在地的实际情况，地下管路具体分布情况不明，雨污分流改造难度较大，并且投资大，道路和其他设施开挖破坏的不可预计投资也很难估算。故对污水处理系统适当加大处理能力，这样既可在近期内接纳小流量的雨水，远期还可适应村镇快速发展的需要，因此系统污水处理能力设计为1000 t/d。

处理系统的设计，至关重要的是对污水的水质分析，因此，对进水取样后严格分析了COD cr与BOD5。数据见表2。

表2污水水质的分析数据

说明：①因排口低于河水水面，所以工业污水样品取自于排口附近的河水;

②混合污水是由生活污水1、生活污水2 和工业污水按1∶1∶2比例，在实验室均匀混合而得。当污水混合雨水后，污水得到稀释，较上述“混合污水”水质指标会有所降低，水质指标理论上可降低50%。

2、污水处理设计

2. 1工艺流程

分析国内外农村污水处理技术，结合建设地的现实情况，以先进的SCW ISS 为主，结合能耗很低的微动力生化预处理和人工生态塘处理技术(Constructed Wetlands Sewage Treatment Systems) 。整套污水处理模式在达到污水处理目的的同时，着重加强对景观水体的生态修复和再生水资源的重复利用，同时最大限度地降低系统建成后的能耗和运行管理费用。

SCW ISS是人工土地污水处理系统中的一种，目前在国外应用日益引起环境保护工作者的重视。SCW ISS是指利用土壤及其毛管的渗滤作用处理污水的系统，并通过土壤中所含的各类微生物和植物等构成的生态系统，来降解水中有机物等污染物。该系统在国外已经大量应用，国内的研究和应用正处于初始发展阶段，具有投资省、运行费用低、处理效果好等突出的优势。

微动力生化预处理工艺具有低水平的系统能耗、稳定的A /O工艺等特点。

人工生态塘污水处理系统是指利用天然水域，采用先进的人工悬浮生物填料，结合景观用途的表面曝气系统来构建人工生态系统，达到水质净化的效果。

具体如图1所示。

图1污水处理与资源化利用系统工艺流程

2. 2污水管网与排放口位置

设计区域内有较为完善的污水管网，而且管网走向基本清楚。管网属于雨污合流形式，排放口分别位于迎宾河和村内小河。据调查，共有七个排放口(不包括拟新建的新村生活小区) ，具体分布如图2所示。

图2污水管网及排放点示意

2. 3污水处理系统设计污水经过微动力生化处理工艺预处理后，进入采用土壤毛管渗滤技术的人工土地污水处理系统，渗滤场拟建设于污水处理站南部的污水处理站区入口，占地面积约为1500 m2。

土壤毛管渗滤场由总长约960 m的人工土壤渗滤沟组成。渗滤沟是系统的关键设施，设计采用英国PPL Globe渗滤沟技术，渗滤沟的简单结构示意于图3。

图3人工渗滤沟结构示意

如图3所示：渗滤沟主要由五部份组成。“底层”：又称布水层或垫层，由直径为20～40 mm的砾石和粒径为0. 25～1. 00 mm的粗砂组成，起承托渗滤层和使污水均匀分布的作用，内设埋深0. 6 m的布水管。“渗滤层”：是污水净化的主要作用层，根据PPL Globe技术设计要求，采用当地土壤搀和一定比例的特殊材料配制而成，此特殊土壤层厚度为40 cm左右。“表层”：由较肥沃的耕作土壤组成，是草坪植物的生长层，其上种植绿色期长的草坪植物“马尼拉”、“翦股颖”和“早熟禾”，实现污水绿地利用。“防渗层”：位于沟床最底层，采用特定材料防渗，其作用是防止污水直接下渗，使砾石层经常处于水饱和状态，促使水分的毛细上升。“隔离层”：设置在特殊土壤层下，由可透水的无纺布构成，以防止上层土壤下落填入砾石层，破坏均匀布水。

人工土壤渗滤沟基本构造为上宽1 m、下宽0. 6 m、高0. 65 m的梯形人工构造沟。渗滤沟内设置按照PPL Globe技术设计的布水管路，管径根据水力负荷设计。英国PPL Globe技术强调布水的均匀，所以每条渗滤沟的长度以20 m为适中。因此，本设计将整个渗滤场分成4单元，每个单元由平行设12条20 m长的渗滤沟组成，渗滤沟沟间距为1. 5 m。渗滤场总占地面积约为1600 m2。

污水经人工土地处理系统，不但使污水中污染物(有机物)得到削减，同时实现了污水的减量化和资源化。污水通过地表植物的吸收和蒸发，不但实现了减量化，还给地表植物提供了生长所需的营养(有机物、N、P等)和水份，实现了污水处理的资源化利用。

污水经过生化预处理、人工土地处理和人工生态塘处理后，水质可达到绿化用水和景观回用水水质标准。

3、主要构筑物设计

3. 1调节池

功能说明：均衡污水水质、水量。设计参数：总容积518 m3，设计停留时间8h，有效容积350 m3；建筑结构：地下式，块石砌筑；设备设置：污水提升泵2台(1用1备)，配套格栅2台。

3. 2微动力生化处理池

功能说明：生化分解有机物。

设计参数：

(1) 厌氧池停留时间16 h，有效池容为666 m3，总池容768 m3，设计尺寸16 m (L)×4 m(B)×4 m (H)×3格；

(2)缺氧池停留时间8 h，有效池容336 m3，总池容512 m3，设计尺寸16 m (L)×4 m (B)×4 m(H)×2格；

(3)好氧池停留时间4 h，有效池容168 m3，总池容256 m3，设计尺寸16 m (L)×4 m (B)×4 m(H)×1格；

微动力生化处理池总容积1536 m3。

建筑结构：地下式，钢砼。

设备设置：组合填料1160 m3，成套填料支架12套，水下曝气机3台。

3. 3沉淀池

功能说明：固液分离，污泥沉降。

设计参数：总容积230. 4 m3，停留时间5 h，有效容积320 m3，设计尺寸16 m (L)×2. 5 m (B)×4 m (H)×2格。

建筑结构：地下式，钢砼。

设备配置：污泥泵3台。

3. 4控制和管理用房

功能说明：控制和管理用房。

设计参数：建筑面积81 m2。

建筑结构：地上砖混。

3. 5人工土地处理场

功能说明：土壤净化作用处理污水。

设计参数：总面积1500 m2。

建筑结构：人工防渗构造沟。

设备配置：PPL Globe特殊土壤层和布水系统。

3. 6人工生态塘

功能说明：人工生态系统净化作用处理污水。

设计参数：总水域面积650 m2。

设备配置：景观喷泉式表面曝气设备5套，悬浮人工生物填料780 m3。

3. 7主要设备

(1)污水提升泵。功能说明：提升污水到生化预处理站；设计参数：流量42 m3/h，扬程10 m，功率4 kW。

(2)格栅。功能说明：拦截较大的固体悬浮物；设计参数：栅间距5mm和10mm。

(3)水下曝气机。功能说明：为好氧处理池提供溶解氧；设计参数：潜水深度4 m，进气量40 m3 /h，功率2. 2 kW。

(4)污泥泵。功能说明：抽取沉淀池污泥；设计参数:流量8 m3 /h，扬程10 m，功率0. 75 kW。