快速滲濾系統(tǒng)(RapidInfiltrationSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)RI系統(tǒng))是污水土地處理系統(tǒng)的一種。傳統(tǒng)的RI系統(tǒng)占地面積大，水力負(fù)荷低，最高的日水力負(fù)荷也僅0.03m，這是由于傳統(tǒng)的RI系統(tǒng)主要是利用天然的砂土地進(jìn)行滲濾，場(chǎng)地土層不均一而使得水力負(fù)荷無(wú)法提高。為此，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)近年來(lái)致力于人工快速滲濾系統(tǒng)(ConstructedRapidInfiltrationSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)CRI系統(tǒng))的研究，到目前已成功地從試驗(yàn)研究轉(zhuǎn)向?qū)嶋H工程應(yīng)用，并首先在我國(guó)南方地區(qū)開(kāi)始推廣應(yīng)用，這一技術(shù)目前國(guó)外尚未見(jiàn)有研究報(bào)導(dǎo)，屬于國(guó)內(nèi)首次開(kāi)發(fā)。CRI系統(tǒng)的滲濾池為人工填充的具有一定級(jí)配的天然河砂，并摻入一定量的特殊填料，以保證既有較高的水力負(fù)荷，又能滿(mǎn)足出水的處理要求。CRI系統(tǒng)是利用快滲池內(nèi)的人工介質(zhì)和特殊填料進(jìn)行的過(guò)濾、吸附以及微生物的降解等多種作用的相互結(jié)合，使廢水中的有機(jī)物進(jìn)行分解去除，從而達(dá)到水質(zhì)凈化目的的一種生態(tài)學(xué)處理方法，它適用于河流污水資源化和生活污水處理。CRI系統(tǒng)不僅具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便、低能耗、低投資和低運(yùn)行管理費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有水力負(fù)荷高和出水水質(zhì)好等特點(diǎn)。

1．CRI系統(tǒng)工藝流程

預(yù)沉池的功能主要是降低污水中的SS，以便提高滲池的滲濾速度，防止堵塞。污水通過(guò)滲池的過(guò)程中產(chǎn)生綜合的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)使污染物得以去除，其中主要是生物化學(xué)反應(yīng)，使有機(jī)污染物通過(guò)生物降解而去除。地下集水系統(tǒng)的功能是收集凈化水，凈化水進(jìn)入清水池貯存供回用�？焖贊B濾法的主體是快速滲濾池，該系統(tǒng)由至少兩個(gè)裝填有一定厚度砂石填料濾池組成，采用干濕交替的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，通過(guò)濾池內(nèi)的好氧、厭氧及兼氧性微生物降解污染物。落干期滲池大部分為好氧環(huán)境，淹水期滲池為厭氧環(huán)境，所以滲池內(nèi)經(jīng)常是好氧和厭氧相互交替，有利于微生物發(fā)揮綜合處理作用，去除有機(jī)物。就氮的去除而言，落干時(shí)產(chǎn)生銨化和硝化作用，淹水期產(chǎn)生反硝化作用，氮通過(guò)上述轉(zhuǎn)化過(guò)程而被去除；懸浮固體經(jīng)過(guò)過(guò)濾去除；重金屬經(jīng)吸附和沉淀去除；磷經(jīng)吸附和與滲池內(nèi)的特殊填料形成羥基磷酸鈣沉淀而去除；病原體經(jīng)過(guò)濾、吸附、干燥、輻射和吞噬而去除；有機(jī)物經(jīng)揮發(fā)、生物和化學(xué)降解等作用而分別被去除。

2．CRI系統(tǒng)處理效果

河北涿洲的現(xiàn)場(chǎng)小型試驗(yàn)證明，CRI系統(tǒng)的日水力負(fù)荷可達(dá)2m以上，出水質(zhì)量達(dá)到或優(yōu)于二級(jí)處理出水標(biāo)準(zhǔn)，CODcr一般在50mg/L以下，最低小于20mg/L，BOD5一般在20mg/L以下；

深圳三棵竹和東莞華興電器有限公司的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和實(shí)際工程的應(yīng)用證明，對(duì)于河流污水日水力負(fù)荷可達(dá)1.5m3/(m2•d)以上，對(duì)于生活污水日水力負(fù)荷可達(dá)1m3/(m2•d)以上，出水質(zhì)量達(dá)到或優(yōu)于二級(jí)處理出水標(biāo)準(zhǔn)，CODcr一般在40mg/L以下，最低小于20mg/L，BOD5一般在10mg/L以下；對(duì)茅洲河水的研究結(jié)果表明，在1.5m/d的水力負(fù)荷條件下，CRI系統(tǒng)對(duì)SS、CODcr、BOD5、NH3-N、和TP的平均去除率分別為89.51%、77.82%、85.33%、98.28%和60.19%，處理出水中SS、CODcr、BOD5、NH3-N和TP的平均濃度分別為2.5mg/L、15.7mg/L、2.89mg/L、0.32mg/L、和0.86mg/L，處理出水SS、CODcr、BOD5、NH3-N和TPS均達(dá)到了污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)、城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)、生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.1-89)和再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)的Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以作為飲用水源水。

3．CRI系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

(1)建設(shè)成本低，運(yùn)行費(fèi)用更低

CRI系統(tǒng)中占建設(shè)成本最大的投資為填料，主要為河沙。一般地，每噸水處理建設(shè)成本約為800~1000元人民幣；如果能做到污水自流，不需要提升，則運(yùn)行成本低于0.2元人民幣/噸。

(2)抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，系統(tǒng)穩(wěn)定性好

CRI系統(tǒng)1m3的體積可以處理2噸以上河流污水，是一般傳統(tǒng)人工濕地系統(tǒng)處理效率的6倍，COD負(fù)荷范圍可以在100~900mg/L，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。

(3)應(yīng)急處理和深度處理可以有機(jī)結(jié)合，出水效果好，不造成投資浪費(fèi)

CRI系統(tǒng)中通過(guò)調(diào)整水力負(fù)荷，可以處理不同的水量，水力負(fù)荷在一定范圍內(nèi)變化，對(duì)出水效果影響較小。水力負(fù)荷的大小，與選擇濾料的級(jí)配有關(guān)，因此通過(guò)不同級(jí)配的濾料選擇，可以調(diào)整不同的水力負(fù)荷，達(dá)到不同的處理效果。對(duì)于深度處理，降低水力負(fù)荷，出水優(yōu)于二級(jí)處理，而且除磷效果佳，也有一定除氮功能，只要部分更換濾料即可達(dá)到深度處理，其它設(shè)施可以不作任何變動(dòng)，不造成投資浪費(fèi)，做到應(yīng)急與深度處理有機(jī)結(jié)合。

(4)不造成二次污染，不對(duì)污泥作任何處理

CRI系統(tǒng)不需投加藥劑，主要通過(guò)生化作用處理污水，不造成二次污染；污泥在填料中由細(xì)菌消化，不產(chǎn)生污泥。也不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗，主要通過(guò)特殊濾料進(jìn)行。

(5)占地面積相對(duì)不大

CRI系統(tǒng)濾層最佳深度為2m左右，1m3的體積可以處理2m3以上污水，10萬(wàn)m3污水需占地約5萬(wàn)m2，大大小于傳統(tǒng)人工濕地，與一般的二級(jí)污水處理工藝的占地要求相當(dāng)。

4．CRI系統(tǒng)的應(yīng)用前景

我國(guó)是一個(gè)人均水資源占有量匱乏的國(guó)家，地表水體的生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，許多地區(qū)和城市嚴(yán)重缺水。

我國(guó)水污染嚴(yán)重和水資源短缺已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，危害生態(tài)環(huán)境，影響人民生活和身體健康的突出問(wèn)題。因此因地制宜采用分散和集中相結(jié)合的污水處理技術(shù)，進(jìn)行污水處理無(wú)害化、資源化是很有必要的。近年我國(guó)政府將投入巨資進(jìn)行河流水污染治理，以深圳市為例，將投入70億資金治理深圳轄區(qū)內(nèi)的7條河流，在近期又將增加25億元進(jìn)行珠江水系專(zhuān)項(xiàng)治理。三峽庫(kù)區(qū)水污染治理、北京水系規(guī)劃、上海水環(huán)境治理、南水北調(diào)工程水環(huán)境綜合整治等計(jì)劃都在實(shí)施中，CRI系統(tǒng)憑借其經(jīng)濟(jì)有效的處理優(yōu)勢(shì)，在河流水污染治理領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。此外，我國(guó)村鎮(zhèn)級(jí)生活污水治理問(wèn)題也成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，我國(guó)農(nóng)村人口眾多，經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力差，低建設(shè)成本、易于管理的污水處理技術(shù)，是村鎮(zhèn)污水處理的主要模式，CRI系統(tǒng)正好順應(yīng)了我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理的基本國(guó)情，必將在該領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。因此，CRI技術(shù)在河流污水資源化和城鎮(zhèn)生活污水處理方面具有重要的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
 

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