這篇環(huán)境科學論文了毛管滲濾土地處理技術與住區(qū)水環(huán)境的保護，保護居住區(qū)的水環(huán)境受到很多人的關注，那么如何實現(xiàn)居住區(qū)的水環(huán)境保護呢?毛管滲濾土地技術以及工藝設計可以提高污水處理的效率，論文對這項技術進行了深入的探討。

　　前言

　　毛管滲濾土地處理技術是一種較有代表性的污水地下滲濾處理系統(tǒng)，屬污水的土地處理范疇，它以生態(tài)原理為基礎，充分利用了大自然的天然凈化能力，具有不影響地面景觀、建設和運行管理費用低、氮磷去除能力強、處理出水水質好、可回用等特點[1,2].在日本、美國、新西蘭和西歐等國家，地下滲濾系統(tǒng)的研究和應用日益受到重視。在我國，隨著水環(huán)境污染的日益嚴重和污廢水再生回用的發(fā)展，地下滲濾土地處理系統(tǒng)以其特有的優(yōu)越性，自90年代初，在污水處理與回用領域，特別是在鄉(xiāng)鎮(zhèn)的居住小區(qū)、旅游點、度假村、療養(yǎng)院等未與城市排水系統(tǒng)接通的分散建筑物排出的污水的處理與回用領域中的應用研究，越來越多地受到人們的關注.

　　關鍵詞：環(huán)境科學論文,水環(huán)境保護,土地處理技術

　　住區(qū)水環(huán)境的保護主要涉及到污廢水的收集、處理及其達標排放或回用，而不影響住區(qū)的環(huán)境[4].毛管滲濾土地處理技術利用了大自然的天然凈化能力，對住區(qū)的污廢水進行處理后達標排放或回用，是實現(xiàn)住區(qū)水環(huán)境保護的一種技術手段。

　　1、毛管滲濾土地處理技術及其工藝設計

　　1.1毛管滲濾土地處理技術

　　1.1.1基本原理

　　毛管滲濾土地處理技術是基于生態(tài)原理基礎上，揉進現(xiàn)代的厭氧、好氧的污水處理技術，而形成的一種生態(tài)工程水處理技術。其基本原理是：利用專用塑料薄膜在地下圍成一個生物濾池，利用配水系統(tǒng)將生活污水引進草坪下，均勻地向厭氧濾層滲濾，再通過表面張力作用上升，越過厭氧濾層出口堰之后，通過虹吸現(xiàn)象連續(xù)地向下層好氧濾層滲透并流出生物濾池。在上述過程中，水與污染物分離，水被滲濾并通過集水系統(tǒng)收集被作為中水回用，污染物通過物化吸附被截留在土壤中，碳和氮由于厭氧及好氧過程，一部分被分解成為無機碳、氮留在土壤中，一部分變成氮氣和二氧化碳逸散在空氣中，磷則被土壤物理化學吸附，截留在土壤中，為草坪或者其他植物所利用。

　　1.1.2基本構造

　　由專用塑料薄膜在地下的凍土層以下向上方圍成一個“生物濾池”，薄膜上方敷設由干管、支管、生態(tài)碎石、專用尼龍網(wǎng)組成的集水系統(tǒng)。其上方是由好氧生物菌種、通氣性材料、改良土壤組成的好氧濾層。濾層上方為由專用塑料薄膜圍成的，由生態(tài)砂、厭氧生物菌種組成的厭氧濾層。厭氧濾層之上為由干管、支管、生態(tài)碎石、專用尼龍網(wǎng)組成的配水系統(tǒng)。其上方是通氣性土壤，土壤表面可種植草坪、蔬菜、花卉、樹叢等植物，也可做停車場用。

　　1.1.3污水凈化的主要過程

　　⑴ 毛細管、虹吸及物理化學吸附過程：通過土壤的毛細管現(xiàn)象及表面張力原理，將水與污染物中的膠體部分、溶解部分分離開來。土壤顆粒間的空隙能截留、濾除污水中的懸浮物及膠體物質，起滲濾作用;土壤中的粘土、砂粒等顆粒通過范德華力吸附溶解性污染物于土壤中。

　　⑵ 微生物代謝和有機物的分解過程：土壤中含有的好氧性、厭氧性微生物能對污水中的懸浮固體、膠體性、溶解性污染物進行生物降解，并利用污水中有機物為營養(yǎng)物質，進行新陳代謝。

　　⑶ 植物的凈化過程：種植在土壤中的草坪、花卉或樹叢等植物能夠吸收污水中的氮和磷;保持及增加吸水率和土壤的透氣性;減少水力沖刷;作為微生物棲息的介質之一。

　　1.1.4工藝特點[5-10]

　　⑴ 不需復雜的構筑物，易于建設、便于維護、不堵塞、建設投資省、運行費用低;

　　⑵ 建筑物或小區(qū)室內外可污、廢水合流排放，無須分流排放，有利于管線綜合，節(jié)省管線投資;

　　⑶ 無污泥排出，不產生二次污染;

　　⑷ 在去除生物需氧量的同時能去除氮、磷;

　　⑸ 整個處理系統(tǒng)都設于地下，不與人直接接觸，無損地面景觀，而且能夠種植綠色植物，美化環(huán)境，衛(wèi)生安全;

　　⑹ 不受外界氣溫變化影響，或影響較小，如運行得當，處理水水質良好、穩(wěn)定、可回用于澆灌綠地、沖廁等;

　　⑺ 系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，抗沖擊負荷能力強;

　　⑻ 將污水處理同綠化和污水資源化相接合，在處理污水的同時綠化了環(huán)境，節(jié)約了水資源。

　　1.1.5適用條件

　　⑴ 沒有市政污水管網(wǎng)的場合;

　　⑵ 需要對生活污水進行處理且需要中水回用的生態(tài)型居住小區(qū)、別墅等;

　　⑶ 季節(jié)性、間斷性使用的風景區(qū)飯店、大型體育設施、會場、高爾夫球場和公園等地;

　　⑷ 水源性水庫區(qū);

　　⑸ 河流的一、二級保護區(qū)。

　　1.2 毛管滲濾處理工藝設計

　　1.2.1工藝流程

　　1.2.2工藝流程說明

　　⑴ 化糞池或隔油池排出口的污水經(jīng)格柵預處理后，用污水泵提升或自流進入毛管滲濾裝置。

　　⑵ 毛管滲濾裝置由配水系統(tǒng)、厭氧濾層、好氧濾層、集水系統(tǒng)組成，污水經(jīng)截留、吸附過濾及生物降解處理后，已基本達到中水用水的最高標準——景觀用水標準。

　　⑶ 中水經(jīng)集水系統(tǒng)收集自流入集水井，再經(jīng)消毒處理后，用泵提升或自流至各中水回用點使用。

　　1.2.3基本設計參數(shù)

　　⑴ 表面負荷設計參數(shù)

　　一般應根據(jù)施工地點的土質情況及生活污水水質現(xiàn)狀確定。基本設計參數(shù)：每天處理1m3生活污水需要8m2面積的土地，水力停留時間為5.6d.

　　⑵ 高程設計參數(shù)

　　在非冰凍地區(qū)，毛管滲濾裝置配水管最小埋設深度為地表下200mm;在冰凍地區(qū)，毛管滲濾裝置配水管最小埋設深度為當?shù)乇鶅錾疃纫韵隆?/p>

　　1.2.4進出水水質

　　⑴ 進水水質指標預測

　　進水水質指標：BOD5≤250mg/L，CODcr≤500mg/L，SS≤180mg/L.

　　⑵ 出水中水水質指標

　　符合國家標準《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)和《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》(GB/T18921-2002)的要求。

　　2 毛管滲濾土地處理技術對住區(qū)水環(huán)境的保護

　　2.1住區(qū)水環(huán)境保護的主要內容與要求[4]

　　《健康住宅建設技術要點》在“居住環(huán)境的保護”方面對水環(huán)境的要求主要包括排水系統(tǒng)和中水系統(tǒng)中的污廢水的收集、處理及其達標排放或回用，具體內容與要求為：

　　⑴ 住區(qū)排水系統(tǒng)應實行雨污分流，設有完善的污水收集、污水處理和污水排放等設施。

　　⑵ 住區(qū)污水排放水質應滿足國家標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)或參照《地面水環(huán)境質量標準》(GHZB1-1999)的有關規(guī)定。

　　⑶ 污水處理站產生的污泥，應具有配套的處理措施和綜合利用能力。

　　⑷ 建筑面積在50000m2以上的住宅小區(qū)應設置中水系統(tǒng)，中水可回用于沖廁、綠化澆灌、洗車和景觀用水等。中水水質控制指標應符合《建筑中水設計規(guī)范》的規(guī)定。

　　⑸ 中水系統(tǒng)應獨立設置，嚴禁中水接入生活飲用水系統(tǒng)供水管道內。

　　⑹ 中水系統(tǒng)的建設應與住區(qū)的污水系統(tǒng)、雨水回用系統(tǒng)和景觀水系統(tǒng)建設統(tǒng)一考慮，綜合布置，統(tǒng)一利用。

　　2.2毛管滲濾土地處理技術對住區(qū)水環(huán)境的保護

　　毛管滲濾土地處理技術應用于住區(qū)生活污水的處理，能較好地滿足健康住區(qū)對水環(huán)境保護的內容與要求。

　　⑴ 生活污水就地處理，出水能夠達到現(xiàn)行國家標準《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)或《地面水環(huán)境質量標準》(GHZB1-1999)的有關規(guī)定，可直接排放。

　　⑵ 處理出水經(jīng)消毒，即可作為中水進行回用。

　　⑶ 不產生污泥，無需配套相關污泥處置措施。

　　⑷ 整個系統(tǒng)獨立設在地下，衛(wèi)生安全性好，與生活飲用水完全分開。

　　⑸ 其上為綠地，能滲透、畜積雨水，且其出水經(jīng)消毒即能滿足景觀環(huán)境用水水質要求，因而可與雨水(間接)利用和景觀環(huán)境水體進行有機融合。

　　2.3毛管滲濾土地處理技術用于住區(qū)水環(huán)境的保護的優(yōu)越性

　　⑴ 生態(tài)環(huán)保，符合健康住區(qū)對水環(huán)境保護的要求

　　毛管滲濾土地處理系統(tǒng)是一種利用了大自然的天然凈化能力、處理分散排放污水的實用技術，它充分利用了土壤—植物—微生物系統(tǒng)的凈化能力，既可去除有機污染物，又可去除造成水體富營養(yǎng)化的氮、磷等污染物，無污泥產生。同時由于該系統(tǒng)主要構筑物處于地表下，故還具有不產生臭味和不影響地表景觀的特點。符合健康住區(qū)對水環(huán)境保護的要求。

　　⑵ 衛(wèi)生安全，對公眾健康和環(huán)境無不良影響

　　人們對水處理回用的衛(wèi)生安全性一直非常關心。生活污水中含有許多影響公眾健康和環(huán)境的污染物質，這些成分會造成環(huán)境的生物性污染，去除污廢水中主要污染物是減輕其對公眾健康和環(huán)境影響的主要措施。因此，毛管滲濾土地處理技術用于住區(qū)水處理排放或回用，在處理污水和綠化美化環(huán)境的同時，還要考慮其對公共健康的影響問題，即有關衛(wèi)生學指標的問題。為此，北京環(huán)境保護科學研究院在試驗中[5]選取總大腸桿菌和糞大腸桿菌作為評價系統(tǒng)生物學污染凈化指標，對毛管滲濾土地處理系統(tǒng)的進水、出水和表層土壤(10cm)進行了取樣分析。

　　⑶ 經(jīng)濟適用、高效靈活，綜合效果好

　　毛管滲濾系統(tǒng)具有建設費低、運行費低、操作簡單和凈化效率高，可分散、分期建設等優(yōu)點，特別適用于沒有完善的城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)居住小區(qū)的水處理排放和回用，將此項技術與住區(qū)綠地建設結合起來，在有效處理污水的同時還可取得美化與改善環(huán)境和節(jié)約水資源的綜合效果。

　　3、 毛管滲濾土地處理技術應用實例及評析

　　毛管滲濾處理技術比較適合用于生活污水的處理與回用，能夠較好地滿足健康住區(qū)對水環(huán)境保護的要求，優(yōu)越性明顯，發(fā)展態(tài)勢良好。目前，我國的北京、上海、遼寧、貴州、浙江、福建等地均已有成功應用的實例[5-9].表2是毛管滲濾土地處理系統(tǒng)部分實例的基本情況及簡要評析。

　　水源為水上運動中心的生活污水，處理水量30 m3/d，回用于景觀補水。 貴州省環(huán)保局、上海交通大學環(huán)境工程系 2001年4月 日本國環(huán)境省無償援助的毛管滲濾土地處理技術示范項目。

　　北京“上海沙龍”住宅小區(qū)生活污水處理及回用工程 水源為20萬m2小區(qū)的全部生活污水，處理水量1280 m3/d，回用于景觀補水、綠化、洗車和路面灑水。剩余的出售。 北京綠葉環(huán)境技術發(fā)展中心 2003年7月 處理裝置按建筑組團分為九塊，大幅度地節(jié)約了小區(qū)污水管線投資，就地收集就地回用;裝置埋深1.5米，裝置上正常鋪設小區(qū)的其他管線、道路、停車場甚至是籃球場，不影響土地的正常使用。本小區(qū)的剩余中水出售給市政綠化隊;委托專業(yè)環(huán)保公司運行。

　　北京太偉運動休閑度假村生活污水處理及回用工程 水源為高爾夫球場會所和別墅小區(qū)的生活污水，處理水量400 m3/d，回用于景觀補水和綠化。 北京綠葉環(huán)境技術發(fā)展中心 2003年9月 利用自然地形，合理規(guī)劃設計，實現(xiàn)全部自流，無需任何提升，整個處理系統(tǒng)沒有用電設備。實現(xiàn)污水“零排放”。

　　北京首創(chuàng)“百善別墅”小區(qū)生活污水處理及回用工程 水源為36萬m2別墅小區(qū)的生活污水，一期工程處理水量40 m3/d，回用于景觀補水和工地用水。 北京綠葉環(huán)境技術發(fā)展中心 2003年9月 中水處理工程與開發(fā)商的開發(fā)進度合理搭配，銷售出一片別墅做一個處理裝置，滾動進行。合理使用資金，減輕開發(fā)商的資金壓力;同時做到完工一個處理裝置，投入運行一個裝置，無需等待至整個36萬m2別墅小區(qū)完工和入住后才能投入運行。

　　4 、結語

　　毛管滲濾土地處理系統(tǒng)是一種利用了大自然的天然凈化能力、處理分散排放污水的實用技術，特別適用于沒有完善的城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)居住小區(qū)的水處理排放和回用，具有建設費低、運行費低、操作簡單、無污泥產生、無環(huán)境污染等優(yōu)點。通過有關衛(wèi)生學指標測試分析，毛管滲濾土地處理系統(tǒng)不會對公共健康造成影響，符合健康住區(qū)對水環(huán)境保護的要求。

　　參考文獻：

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　　10國家環(huán)境保護局科技標準司。城市污水土地處理技術指南。北京：中國環(huán)境科學出版社,1997.12

　　推薦期刊：《青島農業(yè)大學學報(自然科學版)》獲首屆全國期刊展覽印制質量二等獎(1990年);山東省優(yōu)秀科技期刊;全國農業(yè)高校評比一等獎。