快速滲濾系統

^[2]  快速滲濾系統是一種低費用、低能耗、高效率的土地處理技術，適用於透水性非常良好的土壤，如砂土、砂壤土或壤土。其作用機理在實質上非常類似於那種間歇運行的“生物砂濾池”。當廢水(經過預處理)投配入滲濾田塊後快速下滲，部分被蒸發，大部分滲入地下水，在快速滲濾系統，採用的是週期性布水，一段時間是淹水期，隨之是數天或數週的幹化期。這樣使田塊處於幹一濕交替狀態，田塊表層的土壤處於厭氧一好氧交替運行的狀態，同時使截留在土壤表層的懸浮固體能在不同種羣的微生物作用下充分有效的降解，從而可防止土壤孔隙的堵塞。通過厭氧、好氧過程的交替運行，可使廢水中的BOD₅去除。快速滲濾系統的水力負荷和有機負荷比其他類型的土地處理系統高得多。而且，通過科學設計，採取各項科學管理措施嚴格控制乾濕期，其淨化效率能得到更大的提高。廢水的投配方式，若補償地下水以達到回用目的，則以面灌為主，可用集水井或地下集水系統收集再生水；若單純回灌地下水，可不設集水系統，使精華水貯存在地下蓄水層內。

^[3]  (1)快速滲濾系統採用投配污水(淹水)和幹化交替進行，可以使土壤表層的好氧條件和淨化能力週而復始地再生，同時使截留在土壤表層的懸浮固體能充分有效地在陽光和空氣的作用下分解，不致過分地引起土壤孔隙的堵塞。

(2)快速滲濾處理後的污水可回補地下水或回收後用於各種用途。用於回補地下水時不設集水系統；處理水再利用時，需設地下集水系統或淺井羣收集。

(3)為了減少污水中固體懸浮物對土壤孑L隙的堵塞，一級處理是預處理的最低要求。適用於快速滲濾系統的場地條件為：土壤滲透係數為0．36～0．6m/d，地下水埋深應大於1．0m，地表坡度宜小於15%，土層厚度大於1．5m。

(4)快速滲濾系統與常規的二級生化污水處理系統相比，具有處理效果好、可以解決排入地表水體而產生富營養化問題以及基建投資和運行費用低、管理方便等優點。由於系統污水處理負荷低(一般為6～130m/a)，造成土地佔用面積過大的缺點。

(5)針對快速滲濾系統水力負荷低、處理能力低的問題，在快速滲濾系統的基礎上研究開發，採用了滲透性能良好的天然河砂和人工填料代替天然土層建立人工快速滲濾系統，從而提高水力負荷，解決快滲系統佔地多的突出問題。根據鍾佐粲等人的研究，人工快速滲濾系統在水力負荷達到2．943m/(相當於一般快速滲濾系統最大水力負荷130m/的8．3倍)時，COD₅, BOD₅主要污染物的去除率仍能達到70%～95%。人工快速滲濾系統已在我國南方等地區應用，日處理規模從數百噸到十萬噸不等。隨着系統的不斷完善，該項技術的應用前景廣闊。

（1）水力負荷

適當的水力負荷是實現快速滲濾系統的處理目標和系統正常運行的基本保證。一般情況下，水力負荷對污水中污染物的去除影響不大，但在某種特定情況下高的水力負荷會使污染物的去除效率下降。水力負荷過大，投配的污水不能及時滲入地下，造成地表長時間滯水，使幹化期不能達到設計要求，在高温季節會引起藻類繁殖的問題。

水力負荷的確定要以實驗室和現場測定的土地滲濾速率、透水系數、水力傳導係數的結果為依據。但無論採取哪一種測定方法，總要對所得的結果進行調整，除非是生產規模的淹水池所得到的滲濾速率可直接用於快速滲濾系統的設計。各種滲透速率的測定方法的修正係數如下所示：

淹水施法 觀測的有效滲濾速率的10%—15%

進氣式滲透儀法和圓筒滲透儀法 觀測的有效滲濾速率的2%—4%

實驗室的水力傳導係數 測定的有效水力傳導係數或限制性土層的水力傳導係數的4%—10%

快滲系統水力負荷

式中——污水年水力負荷，m/a

a——水力負荷速率測定方法修正係數，實驗測定a=0.04~0.1；

t——一年中設計運行天數，d；

——垂直水力傳導係數。cm/h

（2）滲濾池面積

快速滲濾系統滲濾池面積由下式計算:

A=

中A——滲濾池面積，h；

Q——設計的日流量，m³/d；

L。——設計的年水力負荷，m/a；

P——每年運行的週數，周/a。

如果快速滲濾系統是終年運行的，可以簡化為：

A=

^[4]  適宜快速滲濾處理的場地，應具有土層厚度大於1.5m，地下水埋深大於2.5m，滲透性良好(≥0.5cm/h)，地面坡度小於15%的條件。

快速滲濾系統必須科學的控制廢水的投配期與落幹期，以期在落幹期有足夠氧滲入土壤—微生物系統來確保有機物的好氧生化反應和氨氮的硝化反應，同時在淹水期內能夠維持厭氧條件以保證反硝化反應的進行。快速滲濾系統追求的不同目標，其投配期與落幹期之比是不同的。對於預處理為一級平的廢水，該比值一般小於0.2，以確保有足夠的落幹期。通常，氣候温暖時採用較短的落幹期，氣候寒冷時採用較長的落幹期。