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高负荷地下渗虑污水处理复合技术开启污水处理新纪元

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高负荷地下渗虑污水处理复合技术开启污水处理的新纪元!

  “水是生命之源,没有水就没有生命。”,水资源是基础自然资源,是生态环境的控制因素之一,同时又是战略性经济资源。我国的人均水资源量仅为世界平均水平的约1/4。水环境污染不仅造成生态环境破坏,而且导致“有水不能用”,进一步加重了我国的水资源短缺,已经成为我国经济持续发展的制约因素。因此,实现水资源的可持续利用、遏制水污染加剧的趋势,乃至恢复良好的水环境,是我们急需解决的问题。

  我国的分散点源生活污水排放量高达5000万吨/天,主要来自小城镇、农村、旅游度假景区、部分学校和社区。与大、中城市不同,这些分散点源污水难以大规模收集,适宜采用小规模污水处理设施就近处理,但由于受资金、技术及土地等方面的限制,常规污水处理工艺在我国的适用性不强,致使小城镇、农村等分散点源的污水处理率很低。

广州市水务局专家和领导听取技术单位研发报告和技术介绍

  现阶段较普及的污水处理技术可以分为生物处理和生态处理两大类。生物处理技术的共性是采用强动力曝气供氧,运行能耗高,设备复杂,故障率高,需要不同专业专业领域的技术人员共同维护。小规模的处理系统常制造成地埋式一体化设备,在我国农村污水处理中比较常用,但往往因运行能耗大、系统维护困难而被闲置。因此,我国农村和小城镇污水处理设施大量采用土地生态处理技术,其中以潜流式人工湿地应用最广。

  潜流式人工湿地没有动力曝气,因为氧气在水中的溶解度很低、扩散速率小,植物根系泌氧量≤3g/m2湿地,供氧能力很差。国内外大量研究和实践证明日处理1吨污水需湿地面积10m2以上(美国环保署建议15-20m2)。然而,我国的应用案例几乎都是日处理1吨污水采用2-3m2的湿地面积,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。

全省名镇名村示范村建设工作交流会

  中国科学院广州地球化学研究所科研专家陈繁荣博士经过12年的努力,研发了“高负荷地下渗滤污水处理复合技术”。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-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。此外,该技术通过使污染物负荷在地下渗滤单元内部以及地下渗滤单元与深度处理单元之间自动调节分配,实现了系统的自动反馈调整和功能耦合,保障系统的长期稳定运行。该技术克服了污水生物处理及其衍生技术运行成本高、管理维护复杂的缺点,克服了传统地下渗滤技术和人工湿地技术占地面积大的缺点,克服了人工湿地运行受气候条件限制且容易滋生蚊虫的缺点,日处理规模数十吨至数千吨,是一项国际领先的污水生态处理新技术。该技术获5项中国发明专利授权,2009年入选住建部“全国农村生活污水处理优秀案例”,2010年入选住建部和科技部“村镇宜居型住宅技术推广目录”,并先后入选环保部2010年度和2012年度“国家鼓励发展的环境保护技术目录”。2008年以来在江苏、广东、福建、湖南、安徽、浙江、江西、山西、吉林、天津、四川和河南建成示范和应用工程近200个,日处理能力从10吨至2000吨,出水水质可达到城市污水处理厂一级A类排放标准(GB18918-2002),系统运行稳定,显示了该技术多方面的综合优势。

高负荷渗滤污水处理系统全景

  高负荷地下渗滤污水处理复合技术占地面积大约是人工湿地的1/8,地表不仅可以绿化,而且可以硬化;由于系统规模大幅度减小,其建设成本也明显降低;系统运行几乎不受气候条件的影响,运行能耗很低,维护简便(几乎免维护),无异味,无噪声。在我国土地资源珍贵、经济发展水平不高、缺少污水分散处理设施运行保障机制的情况下,为了保障小规模污水处理设施的建设和正常运行,该技术在大多数情况下具有不可替代性。在大、中城市,因地制宜采用该技术建设小规模污水处理设施将部分污水就近处理,不仅可大大降低管网投资、减少污水处理能耗和运营费用,而且可以实现城市污水处理的全覆盖。因此,高负荷地下渗滤污水处理复合技术的推广应用将开启我国污水处理的新纪元。


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