高负荷地下渗滤污水处理复合系统

1、高负荷地下渗滤污水处理复合系统 湖南绿通环境工程有限公司 中国科学院广州地球化学研究所 为“湖南省环境环保事业建设”而准备.2011 报告提纲报告提纲 一、技术研发的必要性 二、高负荷地下渗滤系统 u 污水处理与回用技术现状 u 欧美国家的启示 u 小结 u 工艺流程 u 主要优点和技术经济指标 u 技术的先进性和创新性 u 技术状况与知识产权 三、示范和应用 污水处理与回用技术现状污水处理与回用技术现状 分类分类技术方法技术方法存在问题存在问题 收集处理收集处理 活性污泥法、生物膜法活性污泥法、生物膜法 运行成本高、维运行成本高、维 护管理复杂护管理复杂 现场处理现场处理 生物膜法、生物转盘

2、等生物膜法、生物转盘等 成本高、异味大、成本高、异味大、 污泥产率高污泥产率高 人工湿地、地表漫流、快人工湿地、地表漫流、快 滤、慢滤、地下渗滤、人滤、慢滤、地下渗滤、人 工生态绿地等工生态绿地等 占地面积大、严占地面积大、严 重危害周围环境重危害周围环境 常用污水处理技术常用污水处理技术 技术研发的必要性 污水收集处理 处理能力大，适合于人口高度密集区的污染控制 建设和运行成本高 污水收集困难、投资大 二次污染严重 不利于中水回用 城市截污后，将使城区河涌干枯。 需占用宝贵的城市土地资源 技术研发的必要性 污水分散处理 生物膜法、生物转盘、sbr等：成本高，异味大，污泥产率高。 人工湿地：污

3、水负荷小，受场地条件限制、受气候条件限制。 通过强化预处理可以提高污水负荷能力，但将大幅度提高建设 和运行费用。 地表漫流、快滤、慢滤：危害周围环境和景观、受气候条件限 制。 地下渗滤：污水负荷能力很小，日处理1m3污水占地20m2以上。 人工生态绿地：日处理1m3污水占地7m2以上，建设成本高，受气 候条件影响较大。 技术研发的必要性 传统地下渗滤污水处理系统示意图传统地下渗滤污水处理系统示意图 o2co2 co2、ch4 污水分配箱 化粪池 散水管 砾石层 地下水 技术研发的必要性 传统技术的缺陷及主要原因 主要缺陷： 单位面积土壤的污水负荷能力很低。 主要原因： 悬浮颗粒有机物的局部累积

4、导致土壤堵塞。 在污水负荷较大的情况下，污染物不能充分分解和转化， 导致系统出水达不到排放标准。 技术研发的必要性 中心城区的污水以集中处理为主，但污水现场(分散） 处理是首选方案，应用十分广泛。 地下渗滤是分散处理首选技术。 大量开发和应用环境效益好的污水分散处理技术，用 于地下渗滤系统不宜地区的生活污水处理。 欧美国家的启示 技术研发的必要性 技术研发的必要性 技术研发的必要性 小小 结结 污水处理厂不仅运行费用高，二次污染严重，而且受污水 收集困难限制。分散处理是城市污水处理厂的必要补充。 村、镇、度假村等分散点源污水适宜分散处理。 污染控制是水环境治理的首要任务，污水资源化则是解决 水

5、资源短缺的必由之路。污水分散处理有利于中水回用。 我国的人口密度大，经济欠发达，现有污水现场处理技术 难以推广应用。 经济和环境效益好、适用范围广、适合中国国情的污水现 场处理技术为我国所急需。 技术研发的必要性 技术的创新性 技术关键： 技术方案： 通过改变系统结构分散颗粒有机物。 增加氧气供应。 优化人工土的渗透性，合理控制系统的湿/干比。 添加成分特殊的化学组分和高效微生物菌剂。 增加渗滤系统对颗粒有机物的容量及其生物接触氧化面积。 加速颗粒有机物和污染物的分解、转化。 传统技术的缺陷： 污水负荷能力很小（堵塞、出水不达标）。 技术研发的必要性 工艺流程 沉淀 水量调配 高负荷地 下渗滤

6、 泵/阀 泵 回用 污水 气 地下渗滤田 预处理和水量调节 出水 a b 深度处理 深度 处理 排放 高负荷地下渗滤系统 高负荷地下渗滤系统示意剖面图 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 渗流通道 精滤层 散水-通风管网 好 氧 好氧 厌氧 高负荷地下渗滤系统 高负荷地下渗滤污水处理复合技术 1.日处理1吨污水的总占地面积约2.5m2，地表不仅可 绿化，而且可硬化； 2.间歇性进水，落干时对滤料适量通风换气（控温）， 处理1吨污水电耗0.1度； 3.免值守，在低温气候条件下正常运行； 4.水泵和风机寿命3-5年，plc控制系统寿命10年以上； 5.

7、渗滤系统为好氧处理，人工湿地滤池深度脱氮除磷， 出水水质达一级a。 高负荷地下渗滤系统 高负荷地下渗滤技术的先进性 技术优势 吨污水用地小于2m2，而且处理效果好，不堵塞！ 主要优点 1、占地少，适用范围广 2、建设成本大幅度降低 3、可以营造好氧-厌氧交替环境 有利于脱氮除磷 （与传统地下渗滤技术比较） 高负荷地下渗滤系统 与垂直流人工湿地比较 人工湿地 地下湿地与高负 荷地下渗滤 无强化预处理有强化预处理 总系统投资约3500元/吨2000-3000元元/吨吨2000-3000元/吨 运行管理 0.1元/吨，维 护较简单 约约0.4元元/吨，维护吨，维护 较复杂，有污泥排较复杂，有污泥排

8、放放 约0.1元/吨，维 护简单 占地要求约约10m2/吨吨 2-3m2/吨，地表绿吨，地表绿 化化 2m2/吨，地表可 绿化，也可硬化 受气候影响大大大大很小 二次污染有有无 (进水cod300mg/l) 高负荷地下渗滤系统 渗滤系统污染物负荷能力估算 - 残留污泥量计算 悬浮有机质 细菌生物体(r) 溶解有机物 co2和 h2o 生物 降解 细菌生物体(r) 溶解有机物 co2和 h2o 生物 降解 u设：污水带入的悬浮有机物的量为s (g/d）；系统对cod的去除量为x (g/d)；每氧化1g固体有机物需氧气 (g)；每去除1g cod产生的细菌生物 量(生物产率）为r (g/g cod

9、)；微生物对污泥的分解比率为k(d-1)。 若第n天系统中残留污泥的总量 用wn表示，则有： wn=wn-1+w+w- (1) 其中： w+ = s + rx + krwn-1 (2) w- = kwn-1 (3) 系统运行n天后的残留污泥量为： wn=(s+rx)1-(1+kr-k)n/(kr-k) 若w+=w-，则土壤中残留有机质的量不再变化（污泥平衡），其平衡 污泥量为： wb=(s+rx)/(k-kr) w 高负荷地下渗滤系统 渗滤系统污染物负荷能力估算 - 模型敏感性分析与预测结果 r取值的影响：在根据实验结果建模时，r的取值将影 响k的计算结果，它们对模拟结果的影响相互抵消，因 此

10、r的值在一定范围内变化（例如：0.3-0.5g/g cod)不 会对模型的预测结果造成明显影响。 取值的影响：根据污水中悬浮颗粒物的化学成分确定。 对模拟结果有一定影响，但同一类污水（如生活污水） 而言， 值变化对模型预测结果的影响通常可以忽略。 预测结果：当污水的cod为250mg/l, 悬浮有机物的浓度 为70mg/l，渗滤系统的污水负荷可以达到 110 cm/d 而 永久不被堵塞。 高负荷地下渗滤系统 知识产权 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：zl2006 1 01225

11、06 5) 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 ）。 高负荷地下渗滤系统 应用与示范 迄今，已经在国内（江苏、湖南、广东、福 建、浙江、安徽和江西）建设了50多个高负荷地下 渗滤污水处理站，最大规模为200吨/天，包括了生 活污水、餐饮废水、医疗废水、养殖废水等不同类 型的有机废水。其中，在湖南省已建浏阳浩博农庄 污水处理站和岳阳汨罗长乐中心医院污水处理站。 浏阳浩博农庄的一块荒地 示范与应用 浏阳浩博农庄施工现场 示范与应

12、用 示范与应用 浏阳市环保局现场监督 示范与应用 浏阳浩博农庄施工现场 浏阳浩博农庄污水处理站 示范与应用 示范与应用 浏阳浩博农庄污水处理站 示范与应用 示范与应用 示范与应用 标准phcodbodnh4-ntntptss 一级a6-9501015150.510 五类地表水6-940102.02.00.4 四类地表水3061.51.50.3 进水7.2418258.4231.0326 出水7.59307.9810.912 浩博农庄污水处理系统出水水质 示范与应用 2010年1月8日（严冬季节）浏阳市环境保护监测站自采浩博农庄污水处理站水样检测 示范与应用 湖南省岳阳汨罗长乐中心医院污水处理站

13、 示范与应用 江苏省江阴市徐霞客镇小老旸歧村30吨污水处理站 示范与应用 江苏省溧阳市戴埠镇杨树垛村25吨污水处理 示范与应用 江苏省溧阳市南渡镇大圩村30吨生活污水处理站 示范与应用 广东佛山南庄镇利华员工村200吨污水处理站 示范与应用 荣誉荣誉 2010年12月入选为中国环境保护部2010年度国家 鼓励发展的环境保护技术目录（序号115）； 2010年5月列入中国住房和城乡建设部、科技部 村镇宜居型住宅技术推广目录（序号72）； 2009年入选中国住房和城乡建设部全国农村污水 处理优秀技术案例。 示范与应用 后续研究后续研究 1、中国科学院院地合作项目:“高负荷地下渗滤污 水处理系统产业化”。 2、国家科技部中小型企业创新基金项目:“高负荷 地下渗滤生活污水处理集成技术与装置”。 3、长沙市科技计划重点项目:“高负荷