高负荷地下渗滤污水处理复合技术—最符合国情的污水处理技术

【未来科技】高负荷地下渗滤污水处理复合技术一最符合国情的污水处理技术水资源具有多方面的属性．既是自然资源、又是经济资源更是战略资源，同时拥有物质资源和生活资源基本功能。而我国的人均水资源量仅为世界平均水平的1／4。因为水资源污染严重．我国的七大水系几乎失去灌溉功能。水污染不仅危害人居环境．破坏生态系统．而且严重威胁水资源安全．是我国生态文明建设和可持续发展面临的严峻挑战。由于城市土地资源十分珍贵．用地面积小是城市污水处理技术选择中最重要的考量。因此，生物处理技术(活性污泥法、SBR序批式活性污泥法、CASS周期循环活性污泥法等)成为必然选择．但污水生物处理技术均需要强动力曝气，设备多，需要多个专业领域技术人员的共同维护。为了便于维护和监管．降低污水处理厂运营的人力成本．我国城市污水处理厂的规模很大(日处理能力高达数十万吨，甚至过百万吨)，导致污水收集范围大，污水管网的建设投资很高难度大，致使污水收集管网建设严重滞后．城市黑臭河涌仍大量存在，并且难以实现城市污水处理的全覆盖。因此集中处理与分散处理相结合是世界各国城市污水处理的共同选择。另一方面我国小城镇、农村等分散点源生活污水排放量巨大．适宜采用小规模污水处理设施就近处理但处理率很低，其原因除了经济发展不平衡、村镇污水处理设施建设投入较少外更重要的是所采用的污水处理工艺不符合中国国情．致使已建成的污水处理设施的正常运行率很低。因此．研发和推广适合国情的污水处理新技术．对于我国的水环境保护和生态文明建设至关重要。常规污水处理技术在我国分散点源污水处理中的适用性差，相关技术工艺虽然种类繁多但可归纳为生物处理技术和生态处理技术两大类。生物处理技术包括大型污水处理厂的常用技术以及生物膜法、日本的净化槽技术等．其共性是94科学中国人2017年3月·综合采用强动力曝气供氧，运行能耗高，故障率高．需要专业人员维护：小规模的处理系统常制造成地埋式一体化设备，占地面积较小在我国农村污水处理中比较常用．但往往因运行能耗大、系统维护成本高，使之因建得起用不起”而被闲置。生态处理技术最常用的是人工湿地，以潜流式湿地为主．由于没有有效的供氧机制，国内外大量研究和实践均证明．日处理1吨污水需湿地面积1Om2以上(美国环保署建议15-20m2)，然而为了减少用地和控制投资，我国的应用案例几乎都是日处理1吨污水占地2～3m2(有的规模更小)，并由此得出“人工湿地投资小”的错误论点．其结果是系统正常运行的时间很短(除非污水量很小)，后因氧气供应不足使厌氧菌大量繁殖而变成黑臭污水潭成为集中排污点．危害周围环境和居民生活；此外人工湿地系统在冬季低温条件下不能正常运行甚至失效已是共识．因此采用人工湿地进行污水处理在大多数情况下是不适用的。生物+生态组合技术处理效果良好．但其生物处理单元的运行费用和管理维护问题同样突出。中国科学院广州地球化学研究所科研人员经过10多年的努力，研发了“高负荷地下渗滤污水处理复合技术(HLSL)”。地下渗滤是一种经济和环境效益最好的国际领先的污水生态处理新技术，也是北美和欧洲生活污水现场(分散)处理的首选技术。其基本原理是将污水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一结构层的滤料拦截、吸附．并最终通过微生物分解转化，其出水经过缺氧滤池进行脱氮和深度除磷。该技术获1O项中国发明专利授权和实用新型专利授权，获得”中国科学院2015年度科技促进发展奖”(省部级)二等奖．2010．2012和2013年连续入选环境保护部”国家鼓励发展的环境保护技术目录”201O年入选住房和城乡建设部、科学技术部“村镇宜居型住宅技术推广目录”2009年入选住建部“全国农村污水处理优秀技术案例，2008年以来在各省市建成示范和应用工程400多项，出水水质可达到城市污水处理厂一级A类排放标准《GB18918-2002)。高负荷地下渗滤工艺具有以下主要优点和技术经济指标：①用地较少且不需要专用土地：日处理1吨污水的总系统用地约20m2，地表可规划为花园绿地、建设人行道供休闲小憩．或用作早地。②一次性投资小由于系统规模较小，其建设成本较低。③运行电耗很低：