污水人工快速渗滤处理技术

快速渗滤系统(Rapid Infiltration System,简称RI系统)是污水土地处理系统的一种。传统的RI系统占地面积大，水力负荷低，最高的日水力负荷也仅0.03m，这是由于传统的RI系统主要是利用天然的砂土地进行渗滤，场地土层不均一而使得水力负荷无法提高。为此，中国地质大学(北京)近年来致力于人工快速渗滤系统(Constructed Rapid Infiltration System, 简称CRI系统)的研究，到目前已成功地从试验研究转向实际工程应用，并首先在我国南方地区开始推广应用，这一技术目前国外尚未见有研究报导，属于国内首次开发。CRI系统的渗滤池为人工填充的具有一定级配的天然河砂，并掺入一定量的特殊填料，以保证既有较高的水力负荷，又能满足出水的处理要求。CRI系统是利用快渗池内的人工介质和特殊填料进行的过滤、吸附以及微生物的降解等多种作用的相互结合，使废水中的有机物进行分解去除，从而达到水质净化目的的一种生态学处理方法，它适用于河流污水资源化和生活污水处理。CRI系统不仅具有操作简单、运行管理方便、低能耗、低投资和低运行管理费用等优点，同时也有水力负荷高和出水水质好等特点。

1.CRI系统工艺流程

CRI系统的工艺流程如下图所示：

预沉池的功能主要是降低污水中的SS，以便提高渗池的渗滤速度，防止堵塞。污水通过渗池的过程中产生综合的物理、化学和生物反应使污染物得以去除，其中主要是生物化学反应，使有机污染物通过生物降解而去除。地下集水系统的功能是收集净化水，净化水进入清水池贮存供回用。快速渗滤法的主体是快速渗滤池，该系统由至少两个装填有一定厚度砂石填料滤池组成，采用干湿交替的运转方式，通过滤池内的好氧、厌氧及兼氧性微生物降解污染物。落干期渗池大部分为好氧环境，淹水期渗池为厌氧环境，所以渗池内经常是好氧和厌氧相互交替，有利于微生物发挥综合处理作用，去除有机物。就氮的去除而言，落干时产生铵化和硝化作用，淹水期产生反硝化作用，氮通过上述转化过程而被去除;悬浮固体经过过滤去除;重金属经吸附和沉淀去除;磷经吸附和与渗池内的特殊填料形成羟基磷酸钙沉淀而去除;病原体经过滤、吸附、干燥、辐射和吞噬而去除;有机物经挥发、生物和化学降解等作用而分别被去除[3]。

2.CRI系统处理效果

河北涿洲的现场小型试验证明，CRI系统的日水力负荷可达2m以上，出水质量达到或优于二级处理出水标准，CODcr一般在50mg/L以下，最低小于20mg/L，BOD5一般在20mg/L以下[4];深圳三棵竹和东莞华兴电器有限公司的现场试验和实际工程的应用证明，对于河流污水日水力负荷可达1.5m3/(m2•d)以上，对于生活污水日水力负荷可达1m3/(m2•d)以上，出水质量达到或优于二级处理出水标准，CODcr一般在40mg/L以下，最低小于20mg/L，BOD5一般在10mg/L以下[5];对茅洲河水的研究结果表明，在1.5 m/d的水力负荷条件下，CRI系统对SS、CODcr、BOD5、NH3-N、和TP的平均去除率分别为89.51%、77.82%、85.33%、98.28%和60.19%，处理出水中SS、CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均浓度分别为2.5 mg/L、15.7 mg/L、2.89 mg/L、0.32 mg/L、和0.86 mg/L，处理出水SS、CODcr、BOD5、NH3-N和TPS均达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)、城镇二级污水处理厂一级排放标准、生活杂用水水质标准(CJ25.1-89)和再生水回用于景观水体的水质标准(GB3838-2002)的Ⅲ类水质标准，可以作为饮用水源水[6]。