毛细管润湿式污水自然净化法的中试研究_张书武

第27卷第1期Vol.27No.12006青岛理工大学学报JournalofQingdaoTechnologicalUniversity毛细管润湿式污水自然净化法的中试研究张书武1,王军2(1.青岛理工大学环境与市政工程学院,青岛266033;2.青岛市环境保护局,青岛266003)摘要:毛细管润湿式污水自然净化法是一种低投资、低运行成本的生态型污水处理技术,在远离城市排水管网的农村地区有着良好的应用前景.以青岛市某村为基地进行中试,一年的运行结果表明:本工艺对农村生活污水中CODcr、BOD5和SS的去除率可分别达到86%、85%和91%.关键词:小型污水处理设施,农村生活污水,毛细管润湿式,污水自然净化法中图分类号:X703随着农村经济的不断发展,大范围、小规模的农村生活污水对我国江、海、湖、河的水环境质量产生的影响越来越受到重视.在欧洲和北美已有20%～30%的人口利用小型污水处理设施处理生活污水,而我国9亿多人口在农村,还有很多城市管网难以延伸到城市郊区,在人口密度较低的农村及郊区,发展小型污水处理更具现实意义.1传统小型污水处理工艺表1各种工艺费用估算表(2500t/d)基建费用(万元)吨水耗电(kwh/t)药耗(万元/a)年运行成本(万元/a)单位处理成本(元/t)氧化沟工艺11300.422.32135.661.49A/A/O工艺10250.511.98129.611.42SBR工艺10120.463.66128.681.41接触氧化工艺8890.466.58121.551.33我国传统小型污水处理工艺有:化粪池、氧化塘、土地处理技术、氧化沟、SBR法、A/A/O法等[1].化粪池由于出水水质难以保证,一般只能作为预处理装置;氧化塘占地面积大,处理效果受气候影响;氧化沟、SBR法、A/A/O工艺、接触氧化工艺等基建投资、运行费用较高,操作管理复杂(表1为采用不同工艺时的各项费用估算).我国农村地区财力有限,从业人员的技术水平和管理水平较低,在一定程度上要求污水处理设施运行操作简便.这些因素决定了在农村郊区地区建设的污水处理设施必须经济、高效、节能和简便易行.2毛细管润湿式污水自然净化法毛细管润湿式污水自然净化法是一种人工强化的污水生态处理技术,近年来得到快速发展.经过预处理的污水通过埋在地下的穿孔布水管,缓慢地向周围土壤浸润、渗透和扩散,在土壤—微生物—植物等的综合作用下,污水中的污染物质得以有效去除[2].毛细管润湿式污水自然净化处理工艺对有机污染物质的去除机理包括过滤、吸附和生物氧化作用[3].有机污染物质进入土地处理系统后,首先通过过滤、吸附作用被截留下来,通过生物氧化作用而被降解.对SS去除也十分有效,土壤基质的过滤作用首先是去除固形物,其主要去除机理为土壤颗粒的吸附截留和生物氧化作用,生物氧化后的残留物和惰性物质留在土壤中,成为土壤母质的一部分.一级处理出水中的收稿日期:2005—01—11第1期张书武等:毛细管润湿式污水自然净化法的中试研究悬浮物大多为易生物降解的有机物质,进入毛细管润湿式自然净化系统后很快就被生物氧化作用降解掉.本工艺不占用有效土地,管理简单,基建投资和运行费用低,与传统的活性污泥处理工艺相比,基建投资仅为1/4～1/3,运行费用仅为1/5～1/4.本工艺不仅对各种污染物具有极高的去除效率,并可实现污水的处理与利用相结合,将治理污染、美化环境、再生水回用结合起来,还可以为广大农村地区、风景区的度假村和无下水道系统的分散居住区提供一种生活污水处理技术.日本、美国、西欧等国家对此技术已开展了广泛的研究和应用.为找到一种适合北方农村特点的小型污水处理技术,笔者选择青岛市崂山水库上游某村庄进行了中试试验.表2中试试验生活污水各项污染指标污染指标数值CODcrBOD5SSpH值BOD5/CODcr250～450mg/L100～200mg/L50～200mg/L6.5～9.0>1/33中试现场概况中试现场位于崂山水库上游,小区已建成9个楼座,总建筑面积4万多m2;现已搬入住户200户,约800人;计划住满后近400户,1500多人.小区污水主要来源于卫生用具、洗浴、厨房等日常生活污水排放,现日排污水60～100m3.经过采样测试,中试现场生活污水的各项污染指标如表2所示.4处理工艺及设备中试试验设计处理能力为200m3/d,采用厌氧生物滤池、毛细管润湿式污水自然净化法组合工艺,毛细管润湿式污水自然净化法对预处理要求比较严格,因此用厌氧生物滤池和砂滤池做预处理.工艺流程见图1.图1毛细管润湿式自然净化法工艺流程图2毛细管润湿式自然净化设施剖面图(1)集水池.小区内的污水通过排水管网汇入集水池,集水池总容积60m3,污水停留时间约20h.池内安装潜水泵2台,可手动或自动将污水输送至厌氧生物滤池.(2