毛管渗滤系统污水处理工艺

本文介绍了毛管渗滤系统污水处理工艺类型及其应用现状，并对国内工程实例进行了总结。指出毛管渗滤系统是一种比较适合我国国情的污水生态处理技术。

1 引言

随着经济和社会的发展，风景优美的自然保护区成为人们旅游度假的天堂，大批旅游景点、别墅、高速路兴建起来。但是这些设施在解决了供水问题之后，远离城区，没有配套的市政排水系统，而大量生活污水仅简单经化粪池就直接排入附近的河道，造成严重的水环境污染，甚至威胁到水源地的安全。因此，必须采取工程措施来解决此类水污染问题。常用的中水大都采用人工物理化学处理，投资较大，须有专业人员管理维护，国家虽大力提倡，但由于造价等种种原因，在广大经济欠发达地区难以推广开。鉴于此，笔者介绍一种造价低、处理效果好、简便实用、易管理维护，还可与景观绿化很好结合的生态处理工艺――毛细管渗透土壤净化系统（简称毛管渗滤系统）。

毛管渗滤系统通常是指由化粪池和地下渗滤装置构成的污水处理系统，污水经过化粪池预处理之后有控制地投配到渗滤装置之中，而后在重力和土壤毛细管力的作用下扩散运动，污水在此迁移过程中通过物理截留、物化吸附、化学沉淀、微生物降解、动植物作用等被净化。地下渗滤系统具有处理出水水质好、投资少、管理简单、装置位于地下不破坏景观、没有臭味等优点，从而成为国内外日益重视的污水处理方法。

卫生间排水经化粪池处理后与厨房操作间排水经隔油池处理后合并，通过毛管渗滤技术处理达到景观用水的水质标准。

2 工艺及原理

2.1 工艺

一个典型的毛管渗滤系统可以由预处理、提升输送、渗滤场几部分组成。以绿地为回用目标时，就把污水处理和利用结合在一起。其工艺流程如下：

如与绿化结合，流程到渗滤场为止，其中预处理是比较重要的工艺。污水中含有较多的固态粪便、废渣之类，易堵塞管道，影响运行。有几种预处理工艺是：沉淀池、化粪池、水解池、发酵池等，可供选用。此外，在渗滤场的布水管系要有清洗措施，以防堵塞。

渗滤场由单个或多个地下渗滤沟组成。一般情况下，渗滤沟的上部宽度为1m，沟深O.6m，沟与沟的中心间距1.5m。沟组成由下向上为：塑料或粘土防渗层、设有布水管的砂砾层、无纺布的隔离层、用当地土壤和泥炭及炉渣按一定比例搀和的特殊土壤层、由较肥沃的耕作土壤组成的草坪和植物生长的表层。

2.2 原理

毛管渗滤技术是利用专用塑料薄膜在地下围成一个土壤生物滤池，利用配水系统将生活污水引入草坪冰冻层以下，均匀地向厌氧滤层单元设备渗透；并且在表面张力作用下，越过厌氧滤层单元设备的出口堰后，再通过虹吸连续的向下层好氧滤床渗透并流出土壤生物滤池。在上述过程中，水与污染物分离，水被渗滤并通过集水系统收集作为中水回用；污染物通过物化吸附作用被截留在土壤中；C和N由于厌氧及好氧作用，一部分被分解成无机物C和N留在土壤中，一部分变成N2和CO2逸散在空气中；P则主要被土壤物化吸附，截留在土壤中，为草坪或其他植物所利用。整个系统装置在地下，不与人直接接触，对环境、景观及卫生不造成影响。毛管渗滤处理工艺原理见（图1），土壤毛管渗滤系统的结构如（图2）所示。

3 比较优势

土壤毛管渗滤系统与传统地下渗滤系统的区别就在于：在布水管下方设有一个不透水的厌氧槽（即尼米槽） ，里面装有砂子或者其他填料，布水管周围则是用合成纤维织物包裹的砾石，砾石上方为表层覆土。当污水从布水管中出来时，首先进入厌氧槽中，积累到一定程度后在砂子及土壤毛细力的作用下扩散到厌氧槽上方和四周的土壤中，而污水的固体悬浮物则大多数被砂子截留停留在厌氧槽中并在槽中逐渐液化、酸化，这样就可以减少土壤被堵塞的可能性，提高出水水质，且厌氧槽的存在也可以起到抗冲击的作用。

毛管渗滤系统同其他污水处理系统相比，具有以下优点：

1）整个系统装置在地表下，不与人直接接触，对环境、景观、卫生安全不仅不造成影响，而且在冬天可使草木长青，延长绿化期；

2）不受外界气温影响，或影响很小，净化出水水质良好、稳定；

3）在去除生物需氧量的同时能去除氮磷；

4）建设容易，维护简单，基建投资少，运行费用低；

5）将污水处理同绿化和污水资源化相结合，在处理污水的同时绿化了环境，节约了水资源。

4 结语

毛管渗滤系统在国外应用相当普遍。在20世纪60年代，日本开始采用地下土壤净化污水的技术，最后开发了土壤毛管浸润沟污水净化工艺。该系统的处理出水优于二级处理，甚至达到三级处理的效果。在日本已获得专利，迄今已建有20000多套。在美国约有36%的农村及零星分散建造的家庭住宅采用了毛管渗滤系统，已取得了满意的效果，在我国则刚起步，发展前景广阔。

毛管渗滤系统充分利用了大自然的天然净化能力，因而具有基建费用低、运行费用低、操作简单的优点。该系统不仅能够处理污水减轻污染，而且还能够充分利用其水肥资源，将污水处理与绿化相结合，美化和改造生态环境，在北方缺水地区该系统具有特别的推广意义。