地下渗滤中水回用技术的工艺设计

1、  地下渗滤中水回用技术的工艺设计  陈绍军宋万提要,可有效地提高  ,。本文结合笔者从事科、工艺流程、工艺特点及工艺设计要点,50m3/d和300m3/d的两个示范工程的处理效果。  关键词地下渗滤中水回用工艺原理工艺流程工艺特点设计要点处理效果  由于人类生产活动的广泛发展和生活水平的不断提高、淡水被污染的程度日益加重,可开采的淡水资源越来越有限。在我国华北、西北以及东北的广大地区,水资源紧缺的形势尤为严峻。各级政府已着手采取措施,积极开展污水处理再生回用的研究与应用。目前我国在污水再生回用

2、技术的应用方面已取得了较大进展,污水再生作为一种可利用的第二水源在未来的社会发展以及人们的日常生活中将发挥巨大的潜力,对保护环境、发展经济无疑将产生极其深远的影响。  这里介绍地下渗滤污水再生技术的工艺设计。  一、工艺原理  在渗滤区内,污水首先在重力作用下由布水管进入散水管,再通过散水管上的孔隙扩散到上部的砾石滤料中;然后进一步通过土壤的   毛细作用扩散到砾石滤料上部的特殊土壤环境   中(如图1所示)。  特殊土壤是采用一定材料配比制成的生物载体,其中含有大量具有氧化

3、分解有机物能力的好氧和厌氧微生物。污水中的有机物在特殊土壤中被吸附、凝集并在土壤微生物的作用下得到降解;同时,污水中的氮、磷、钾等作为植物生长所需的营养物质被地表植物伸入土壤中的  32  给水排水  Vol124  No.12   1998  图1地下渗滤工艺原理示意图  根系吸收利用。经过土壤和土壤微生物的吸附降解作用,以及土壤的渗滤作用,最终使进入渗滤系统的污水得到有效的净化。  二、工艺流程及工艺特点11工艺流程 &#

4、160;整个地下渗滤工艺主要由下列四个部分构成:  (1)污水收集和预处理系统:由污水集水管  网、污水集水池、格栅和沉淀池等组成。  (2)地下渗滤系统:由配水井、配水槽、配水管网、布水管网、散水管网、集水管网及渗滤集水池组成。  (3)过滤及消毒系统:根据所需目标水质选  择一定形式的过滤器、提升设备及加氯设备。  (4)中水供水系统:由中水贮水池、中水管  网及根据用户所需的供水形式选择的配套加压设备组成。  地下渗滤技术的工艺组

5、成见图2所示。   污水沉淀  格栅一级二级  原污水  处理水渗滤区回用  非取暖季节  图2  地下渗滤工艺流程示意图  统,底部及四周宜采用隔水材料制成不透水层,以便于再生中水的回收和防止污染地下水。  (4),防止堵,以便有:污水集水池(需  提升进水时应考虑提升设备)、格栅、沉淀池等。  (6)为保证渗滤区每支散水管进水流量的均匀性,宜在渗滤区前设一级或二级配水槽。配

6、水槽分级原则为:单区型小型渗滤区(散水管支数  >6)可只设一级配水槽;多区型小型渗滤区或大  21工艺特点  地下渗滤技术与以往所采用的传统工艺相比,具有以下显著特点:  (1)集水距离短,可在选定的区域内就地收  型渗滤区(散水管支数>12)宜设二级配水槽。  (7)配水槽高水位上部应设溢流管,以便水位过高时有组织地回流到集水池中。  (8)配水槽形式为有堰板式配水槽(或配水  集、就地处理和就地利用。 

7、60;(2)取材方便,便于施工,处理构筑物少。(3)处理设施全部采用地下式,不影响地面  井)。  21设计要点  (1)预处理系统:在污水进入地下渗滤区前  绿化和地面景观。  (4)运行管理方便,与相同规模的传统工艺  比,运行管理人员可减少50%以上。  (5)由于地下渗滤工艺无需曝气和曝气设  设细格栅和沉淀池(或化粪池),使较大的悬浮  物得到拦截和沉淀处理,各部分设计参数如下:  格栅

8、:间隙=16mm;  32  沉淀池:表面负荷q=115310m/(mh);  停留时间t=115210h。  备,无需投加药剂,无需污泥回流,无剩余污泥产生,因而可大大节省运行费用,并可获得显著的经济效益。  (6)处理效果好,出水水质可达到或超过传  (如预处理构筑物为化粪池,停留时间宜采  用1224h)  (2)地下渗滤系统1)水量分配  统的三级处理水平;如无特殊需要,渗滤出水只需加氯消毒即可作为冲厕、洗车

9、、灌溉、绿化及景观用水或工业回用。  三、设计要点11一般原则  (1)地下渗滤技术适宜于地下水位较低的  进入地下渗滤区的水量经一级配水槽和二级配水槽进行分配,以便保证渗滤区各散水管支线布水的均匀性。  配水槽的一般设置原则为:每座一级配水槽负责34座二级配水槽的水量平衡;每座二级配水槽负责一个散水管支数>6的独立渗滤区的水量分配。  2)渗滤区的主要设计参数(推荐值)设计进水水质:BOD5200mg/L;  给水排水  Vol.24 &

10、#160;No.12   1998  地区。  -7  (2)场地土壤渗透系数应满足k>1×10  m/s;当渗透系数较小时,则应采取一定措施使  其满足要求。  (3)每个渗滤区均应设计为独立的封闭系  33  SS120mg/L。  2  有机物面积负荷:Na10g/(md);有机物管长负荷:Nl15g/(md)(散水  12140mg/

11、L,SS=24104mg/L,NH4-N=14152mg/L,去除率分别为95193%,87183%   +  管长度),  水力负荷:Nw70L/(md)。3)管、集水管、防水层等七个部分构成。可根据投资情况及当地条件确定渗滤区的材料构成,选用管材应具有耐腐蚀、抗压强度较高、使用寿命长等特点;受皿和防水层可采用塑料薄膜、土工布或PVC板制作。  特殊土壤是选用一定材料,经一定配比制成的微生物载体,具有吸附和分解氧化有机物的功能。  (3)过滤及消毒系统  当用户对再生水回用

12、有较高要求时,宜采用过滤器过滤,以便进一步去除水中的有机物和悬浮物,获得更好的水质。过滤器的类型可根据目标水质的不同进行选择。如用户无特殊要求时,则无需设过滤装置,渗滤处理出水只需加氯消毒即可直接满足回用要求。  加氯装置选用小型壁挂式ZLJ型转子加氯机,运行管理十分方便。  (4)中水供水系统  和87192%(详见表1)。  3  199711/d的辽河油田,出水BOD5为10mg/L以下。  地下渗滤工艺处理效果  时间项目  1

13、991110BOD5  表1  有机负荷  (g/(m2d)918419114  11153  原污水处理出水(mg/L)总去除率  (mg/L)预处理  3134  14152    SS  1992110NH4+-N221531992111BOD5    SS  199318NH4+-N120122 &#

14、160;注11原污水构成为粪便污水、厨房排水、浴池排水。  21预处理构筑物为化粪池。  五、结论  11采用地下渗滤工艺可获得优质再生水。  21地下渗滤技术简便易行,工艺先进,运  行可靠。  31地下渗滤工艺与常规污水处理工艺相比具有运行管理简单,运行费用低廉,不产生剩余污泥。  41采用地下渗滤技术可以最大限度地实现水的循环利用,该工艺非常适合于市政排水管网不完善的地区,对于宾馆、别墅区及乡村建筑区或无排放水体的生活小区尤其适用。 

15、60;51地下渗滤工艺的设计规模不宜过大。  作者通讯处:110015沈阳市沈河区文萃路37号  沈阳市政工程设计研究院  电话:(024)23890456(O)收稿日期:19982126  中水供水管网及加压设备应根据用户需要  的实际情况确定。  四、处理效果  根据规模为50m3/d的沈阳工业大学地下渗滤中水回用技术示范工程试验场(笔者为设计负责人)19911993年的运行结果,地下渗滤工艺不仅可以有效地去除有机物,还具有较好的除氮效果。实践证明使用

16、该技术可获得优质的再生中水。  进入系统的原污水BOD5=304157mg/L,SS=197150mg/L,处理出水BOD5=  34  给水排水  Vol124  No.12   1998  WATER&WASTEWATERENGINEERING  Vol124No112December1998  arangeof150750/ml,ofvorticellainrangeof100650/ml,ofaspi

17、discainrangeof30600/mlandoflitonotusinrangeof<120/mlrespectively;and(4)theBOD5ofef2fluentdecreasewiththeincreasingofthenumbersofates,thenum2bers   falltoarangeof200400/mltheeffluent5thenumbersexceed400/mlthequalityofResearchatofNitriteinWaterworksHuangXiaodongetal(23)  Natural

18、PurificationbyWaterInterchangeofEstuarineAreaandLakeinXiammen  XieXiaoqing(26)  WaterSupplyProcessinBerlinXiuChunhaietal(30)DesignofWastewaterReclamationandReusebyUndergroundFiltration  ChenShaojunetal(32)  Abstract:Theutilizationofwaterresourceswillbeimproved

19、andtheinstantcollec2  tion,treatmentandreuseofwastewaterwillbeimplementedatonceifthedomesticwastewatercouldbereclaimedbyundergroundfiltration  (UF)processandreusedfor  non2portablepurpose.Theworkingprinciple,flowschemeanddesignoftheUFprocessandtwodemonstrationUF2facilitieswithcapacitiesof50and300cub