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生活污水處理回用CRI工藝

來源:建樹環保 2022-09-09 10:37:19 80

  隨著人們對環境意識和水資源的不斷提高,以及國家對環境保護以及水資源管理政策法規的嚴格制定,污水處理成為發展的必要趨勢。于是,人們發明了Rapid Infiltration System,簡稱RI系統,即所說的快速滲濾系統。但是,傳統的RI系統受到占地面積的限制,只是利用天然的砂石進行滲濾,所以水力負荷一直無法得到提升,滲濾效率并不高,并沒有達到真正意義上的“快速”。于是,就有相關方面的專家致力于這一領域的研究,他們研究的人工快速滲濾系統(即CRI)已經成功地從試驗研究階段轉向實際的工程應用階段,在我國南方的大部分地區已經得到了推廣。本文就CRI系統在生活污水處理回用中的應用做一些探討,主要討論的有CRI系統的工作原理,以及它相對于傳統的快速滲濾系統的優勢所在。

  1、CRI系統的工作原理

  以下的框圖對CRI的工藝流程做出了簡單的說明:

  1.jpg

  污水流經沉淀池,經過沉淀池的作用,活性污泥被沉淀并且被及時清理,同時污水中的臭性氣體通過管道高空排放,避免了對環境造成污染。水中的SS得到明顯降低,這樣,經過滲透池的污水就不會或者很少會發生堵塞現象,滲透池對污水的滲濾速度得到提高。滲透池是人工快速滲濾系統的主體,一般,整個系統中設有兩個或者更多的滲透池,以提高滲濾效果。

  滲透池中裝填有一定量的砂石填料,用以吸附和過濾污水中的懸浮物體,并且里面含有大量的微生物,利用微生物的生物化學反應,對污水中的污染物進行降解。由于微生物分為好氧型和厭氧型,設置多個滲透池的另一個作用就是部分污染物可以在淹水期被的厭氧微生物所分解,而另一些污染物則可以在另一個滲透池的落干期被好樣微生物所分解,比如污水中的氮污染物,在落干期的多樣環境下,微生物發生銨化和硝化作用,到了另一個滲透池的淹水期,此時處于缺氧環境,厭氧微生物的反硝化作用降解剩余的氮化物。一些病原體則被吸附、過濾、干燥或者輻射以及微生物的吞噬作用去除。這樣,經過一系列復雜的生物化學和物理反應,多個滲透池交替對污染物分解,污水的凈化程度得到很大程度的提高。

  由于CRI系統主要是通過微生物的生物化學作用達到對污染物降解的目的,整個系統過濾污水的過程中,不添加任何的化學物品,因此,不會造成二次污染。一般的滲濾系統過一段時間就必須對過濾裝置進行清理,否則就會由于堵塞而無法繼續滲濾,但是CRI填料中的污泥經過各類細菌的消化分解,不會再填料中聚集,因此,系統并不需要經常清洗。

  經過滲透池多次滲濾過的污水,已經基本上得到凈化,再經過地下聚水系統收集已經凈化過得水,流入清水池,得到清水。這便是人工快速滲濾系統的基本工藝流程。

  人工快速滲濾系統的水力負荷是可以調整的,這樣通過調整水力負荷,就可以處理不同的水量,同時對水凈化的效果影響極小。水力負荷的大小是與滲透池中填料的成分相關的,通過選擇不同級別的填料,就可以調整系統的水力負荷能力,以此達到不同的處理效果。由于系統調節方便,可以在不耗費大量投資的情況下,在應急處理污水和深度處理污水中作出轉化,提高了經濟性,避免不必要的投資浪費。

  2、人工快速滲濾系統的優勢

  就污水處理效果而言,與傳統的RI相比,CRI日處理污水量明顯得到提高,根據數據顯示,傳統的快速滲濾系統的日水力負荷只有0.03m,但是,在河北的一個小型試驗表明了人工快速滲濾系統的優勢所在。試驗表明,CRI的日水力負荷可以達到2m甚至更多,并且凈化后的水的質量已經由于國家二級處理出水的標準。其他的監測數據也有明顯的改善,比如,COD的均值已經下降到50mg/L,最低的一組數據甚至突破20mg/L,BOD也已經降低到20mg/L。

  在深圳一家電器公司的實際工程表明,人工快速滲濾系統的各項指標均已經達到了國家排放標準、生活雜用水水質標準、城鎮二級污水處理廠一級排放標準以及再生水回用于景觀水體的水質標準。

  從經濟性的角度來看,人工快速滲濾系統的建設成本極低,并且它的運行成本更為低廉。一個CRI系統中的主要建材是填料部分,一般選擇為河流砂石。據估算,每處理一噸水,需要花去建設成本900元人民幣左右。如果系統被建設在地勢相對較低的地方,可以根據重力勢能做到污水自己流動,減少了提升污水的成本,這樣的話每處理一噸水的運行成本只有0.2元人民幣。

  CRI系統具有很強的穩定性,據測算,每一立方米體積的該系統可以處理2噸甚至更多的生活污水,而一般的傳統人工濕地系統的處理效率不及CRI的六分之一。并且該系統的抗沖擊負荷能力也很好,就算COD負荷達到900mg/L。CRI系統仍然可以正常運行。

  與傳統RI系統相比較,CRI系統的占地面積已經縮小了很多,中國地質大學的相關研究報告指出,CRI系統滲透池的最佳深度在2米左右,那么,1平方米的體積就可以處理2個立方的污水,一萬立方的污水處理也不過至需要0.5平方的CRI面積,比傳統的人工濕地占地面積要小得多。

  3、CRI應用前景展望

  目前,已經有一些地方小區開始建設成功該滲濾系統并且正式投入運營,據了解,該小區有住戶1000多戶,各戶的生活廢水通過管道流向CRI系統經過處理,經過檢測,處理后的廢水清澈透明,完全符合國家安全衛士標準。從經濟性來看,該小區建成CRI廢水處理系統花費資金約一萬余元,由于CRI系統運行費用較低,平時管理費用按照5000元/年來算,這樣每戶均收費150元即可,經濟性非常可觀。

  4、結語

  水資源的嚴格管理和水污染的嚴格治理刻不容緩,政府部門應該加大治理力度。但是水資源的管理從來都不是易事,涉及到工業、農業和家庭生活廢水等多個領域,使得水資源的管理變成了一項耗時耗資的巨大工程,新的治理方案急需研發,應運而生的CRI一定會因其經濟性和實用性而得到推廣。

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