污水处理高负荷地下渗滤处理技术简介

高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介农村生活污水治理工程高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介目录一、农村生活污水处理技术要求...........................................................................11.1生活污水处理技术要点………………………………………………………...…1二、高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介......................................................2.2.1主要技术经济指标和适用范围……………………………………………………….22.2工艺原理与流程................................................................................................................22.3主要构建物和设备参数....................................................................................................52.4授权专利………………………..……………………………………………………...6三、技术比较………………………………..…………………………………..7四、工程应用…………………………………………………………………..….74.1中试工程研究....................................................................................................................74.2示范和应用………………………………………….………………………………….104.3水质监测………………………………………………………………………………..12附件一典型工程图片附件二院士领导现场考察附件三技术论证和使用证明高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-1-一、农村生活污水处理技术要求1.1生活污水处理的技术要点1、生活污水中COD、BOD主要通过有机物的分解而去除，NH4+-N则通过硝化作用变成NO3--N，这些过程都需要消耗氧气（400-600mg/l污水）。2、厌氧系统可以提高有机物的可生化性，同时通过产甲烷和少量CO2使COD有所降低，但效率很低；NH4+-N含量反而有所增加。3、充足的氧气供给是生活污水和各类有机废水处理的必要条件。4、如果对总氮排放有限制，则还需要增加反硝化（兼性厌氧）过程。1.2农村生活污水处理技术的国情要求我国的基本国情对污水处理技术的要求概括如下：1、人口密度大：占地面积小的技术才能推广应用。2、经济欠发达：要求投资较小，尤其是运行费用低。3、环保技术支持缺乏、缺少运行保障机制：要求系统的管理维护简便，在农村的情况更是如此。4、自然地理条件变化大：往往要求处理系统能够在冬季和低温条件下正常运行。高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-2-二、高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介2.1主要技术经济指标和适用范围1、占地面积小且可以充分利用空地：日处理1吨污水占地约2.5m2，地表可规划为花园绿地、旱地、停车场地等。2、建设成本低：与人工湿地等生态处理技术相比，由于其系统规模大大减小，可降低约20%的建设投资。3、运行成本低：吨污水处理成本0.05-0.08元。4、操作维护简便易行：无复杂设备，几乎不需要日常管理和维护。5、无二次污染：不危害周围环境和景观，不排放污泥。6、受气候条件影响小：在北方、冬季均可正常运行。7、使用灵活：单个系统的日处理能力从数吨至数千吨。8、适用范围：生活小区、村镇等人群聚居地生活污水的现场（分散）处理和回用。本技术于2009年入选住建部“全国农村污水处理优秀案例”；2010年入选住建部和科技部“村镇宜居型住宅技术推广目录”和环保部2010年度“国家鼓励发展的环境保护技术目录”。在“村镇宜居型住宅技术推广目录”中，评审专家组对本技术的评价如下：“该技术采用地下高负荷渗滤+人工湿地技术处理生活污水，通过长期处理试验，合理构造人工滤层，并配置相应自检系统，提高了运行效果和安全高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-3-保障。该工艺具有占地少，不改变土地用途，受气候条件影响小，能耗低，适用范围广的特点（网址）”。国家鼓励发展的环境保护技术是“已经工程实践证明的成熟技术，国家鼓励应用（网址）。”2.2工艺原理与流程“高负荷地下渗滤污水处理复合技术”的工艺流程如图1所示，其中的高负荷地下渗滤单元是技术的核心所在。污水经过隔油沉淀预处理后进入水量调节池，然后通过埋在地下的散水管网投配到高负荷地下渗滤单元，使污水在人工滤料中横向运移和竖向渗滤，其中的污染物被不同功能-结构层的滤料拦截、吸附，并最终通过微生物分解转化，其出水经过人工湿地滤池进行脱氮除磷深度处理后，各项指标均可优于城镇污水处理厂一级A类排放标准（GB18918-2002）。高负荷地下渗滤单元由不同的功能-结构层组合而成，各种功能-结构层合理布局，每个功能-结构层有特定配方，辅以合理优化的运行模式，以控制污染物的迁移和微生物群落分带，并通过加入特定功能的高效微生物菌剂，以提高出水水质。此外，本技术将高负荷地下渗滤系统与人工湿地系统有机结合，使污染物负荷在不同子系统之间自动调节分配，实现了系统的自动反馈调整，从而保障系统的长期稳定运行。高负荷地下渗滤系统间歇性进水，落干时适量通风（采用普通风机，附高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-4-加低温自动控温装置），以好氧为主，主要去除COD、BOD、氨氮和总磷等；人工湿地滤池为缺氧环境，主要用于反硝化脱氮和深度除磷。图2-1高负荷地下渗滤污水处理流程图沉淀污水水量调配地下湿地与地下渗滤泵/阀排放气深度处理回用地下渗滤田预处理和水量调节出水AB深度处理高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-5-2.3主要构建物和设备参数表2-1主要构建物参数一览表序号名称数量单位材质1格栅槽1座格栅和格网各一个2厌氧沉淀池1座水力停留时间大约为5h3调节池1座水力停留时间大约为5h4高负荷地下渗滤田1座日处理1吨污水占地1.2-1.6m25人工湿地滤池1座日处理1吨污水占地约0.8m2表2-2主要设备参数一览表序号名称数量单位备注1污水提升泵1台2通风装置1套低温自动加热3PLC自控系统1套低扬程水泵每天间歇性工作3小时，风机每天间歇性工作1-1.5小时（升压约1500Pa），平均使用寿命均超过3年；PLC自控系统使用寿命10年以上。无其它机电设备，几乎不需要日常管理（如格栅槽中有布条、塑料袋等固体垃圾，需要定期清理）。高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-6-图2-2高负荷地下渗滤田剖面示意图2.4授权专利中国发明专利：高效防堵土壤生物废水处理系统(专利号：ZL03126761.0)中国发明专利：一种高水力负荷地下渗滤污水处理复合系统(专利号：ZL2006101225065)中国发明专利：一种地下湿地与高负荷地下渗滤污水处理复合系统。（专利号：200810029041.8）。实用新型专利：一种高水力负荷人工土地下渗滤污水处理系统。（专利号：200820049764.X）。}散水-通风层通风层导流沟覆盖层下防堵层上防堵层}通风管网集排水管网渗流砾石精滤层散水-通风管网好氧好氧厌氧高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-7-三、技术比较表3-1不同污水处理技术对比性能指标生化处理及其衍生技术人工湿地技术高负荷地下渗滤复合技术无强化预处理曝气预处理总系统投资与处理规模有关，随处理规模增大，日处理1吨污水的建设投资有所下降。比人工湿地低约20%。运行成本及维护约1.2元/吨，维护管理复杂电耗0.05元/吨，但地表生物需每年收割，填料3-5年需更换。电耗0.3元/吨，人工和设备折旧0.5元/吨，维护较复杂。电耗0.08元/吨，其他费用0.05元/吨,维护简便。系统寿命超过30年。占地要求约1.2m2/吨,但需设置隔离带。约12m2/吨,地表绿化约3.5m2/吨，地表绿化。约2.5m2/吨，地表绿化或硬化。二次污染曝气散发异味，污泥排放量大可能滋生蚊虫，沉淀池有少量污泥，定期抽吸。曝气散发异味，有污泥排放。无异味，仅沉淀池有少量污泥，定期抽吸。出水水质理论上可达一级排放标准，取决于运行管理优于二级排放标准，大部分指标可达一级标准主要指标可达一级排放标准，大肠杆菌需消毒达标所有指标可达到一级排放标准，主要指标可达一级A类排放标准。低温条件影响需大量能耗影响大，在低温条件下处理效果差，甚至失效。需较大能耗，出水仍然受影响增加少量能耗（-200C时0.04元/吨），出水几乎不受影响从表3-1可知，本技术克服了常用于城镇污水处理厂的生化处理技术及其衍生技术运行成本高、管理维护复杂的缺点；克服了人工湿地技术占地面积很大、系统寿命短、受气候条件影响大、可能滋生蚊虫的缺点。四、工程应用情况4.1中试工程研究2005年6月采用本技术在中科院广州地球化学研究所生活园区建成了一个中试工程，一直稳定运行。试验场地为4.0m×5.0m×1.3m,平均处理能高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-8-力为8m3/d，水力负荷为40cm/d,试验用水为地化所住宅生活污水。2008年8月对该中试系统进行了局部分层剥离开挖，经仔细观察和测试分析，没有发现可能被堵塞的迹象或趋势。中试工程建成后，研发团队继续努力，使技术水平大大提高，于2006年10月和2008年6月先后申请了2项中国发明专利并获授权。中试工程控制箱污水池和预处理地下渗滤（建于2005年6月）高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-9-表4-1中试工程水质监测报告高负荷地下渗滤污水处理复合技术简介-10-0501001502002503003506789101112月份0102030405060708090100去除率(%)浓度(mg/l)(a)CODCr进出水浓度及对应去除率0408012016020067891011月份浓度(mg/l)0102030405060708090100去除率(%)(b)BOD5进出水浓度及对应去除率0102030405060708090678910月份浓度(mg/l)0102030405060708090100去除率(%)(c)TN进出水浓度及对应去除率浓度(mg/l)0123456789678910月份0102030405060708090100去除率(%)(d)TP进水浓度出及对应去除率0501001502002503003506789101112月份0102030405060708090100去除率(%)浓度(mg/l)(a)CODCr进出水浓度及对应去除率0501001502002503003506789101112月份0102030405060708090100去除率(%)浓度(mg/l)(a)CODCr进出水浓度及对应去除率0408012016020067891011月份浓度(mg/l)0102030405060708090100去除率(%)(b)BOD5进出水浓度及对应去除率0408012016020067891011月份浓度(mg/l)0102030405060708090100去除率(%)(b)BOD5进出水浓度及对应去除率0102030405060708090678910月份浓度(mg/l)0102030405060708090100去除率(%)(c)TN进出水浓度及对应去除率0102030405060708090678910月份浓