地下渗滤生活污水处理过程机理及高效运行工艺研究

地下渗滤系统是利用土壤微生物自然生态系统的高效、低耗中小规模生活污水自理技术。作为对城市生活污水处理厂的补充，地下渗滤系统可以广泛应用于生活小区、乡镇和旅游区等。本研究首次采用可分解模拟系统，对地下渗滤系统的净化特征、净化机理进行了解析研究。并开发出地下渗滤系统高负荷交替运行工艺，使其在2倍于标准负荷（200L·m~(-2)·d~(-1))的条件下运行时，仍保证平均96%的处理效率。通过对地下渗滤系统的解析研究，对系统内部垂直方向土体进行了分区。地下渗滤系统由毛细作用区和垂直渗滤区组成，前者以氧化状态为主，后者处于轻度还原状态。通过研究土体中细菌、真菌和放线菌数量的分布，发现地下渗滤系统起处理作用的主体是以细菌为主的微生物生态系统。影响这一生态系统功能的主要生态因子是污染负荷的分布，其它重要因子还有土体含水量和土壤溶液中氧含量。土壤氧化还原电位可以综合的反映这两种因子的作用。通过调整这些生态因子，创造适宜的土壤环境条件，将有利于提高地下渗滤系统处理的能力。汉地下渗滤系统以高负荷连继运行时，出水水质将严重下降，无法发挥稳定的处理作用。这主要是由于在布水口附近区域出现集中负荷区，使土体内污染负荷分布不均匀，垂直渗滤区污染负荷过大，布入水中的氧被迅速消耗，最终使土体内厌氧区域增加，细菌等土壤微生物量下降所至。采用布水、通气交替运行工艺的高负荷地下渗滤系统，合理地改善了垂直方向的水量和污染负荷分布，扩大处理空间，增加土壤溶液中氧含量，提高了布水口附近和垂直渗滤区的细菌数量，使系统在高负荷状态时，能够保证高处理效率稳定运行，从而蛤我地下渗滤系统提高水力负荷，减少占地面成为可能。