目录1.释义2.工艺特征3.三种类型4.设计条件5.农作物选择6.灌溉面积释义
慢速渗滤系统适用于渗水性良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、气候湿润的地区。废水经喷灌或面灌后垂直向下缓慢渗滤,土地净化田上种作物,这些作物可吸收污水中的水分和养成分,通过土壤一微生物一作物对污水进行净化,部分污水蒸发和渗滤。慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低,渗滤速度慢,污水净化效率较高,出水水质较好。
慢速渗滤系统有农业型和森林型两种。其丰要控制因素为:灌水率、灌水方式、作物选择和预处理等。2
工艺特征3(1)投配至慢速渗滤系统的污水一般不产生地表径流,且蒸散量,渗滤量大体平衡,污水与降水共同满足植物生长需要,渗滤水经土层进入地下水的过程是间歇性的,且速度缓慢。
(2)在湿润地区,慢速渗滤的主要目的是处理污水,而在干旱地区,则用污水进行灌溉,节约水资源。种植植物是慢速渗滤系统的重要组成部分,以处理污水为目标时,常选择多年生牧草。以种植谷物为主的慢速渗滤系统,可以获得农业增产的效果,但由于污水供给量与作物需水量在时间上不同步,需要建立储存系统进行调蓄。
(3)污水土地利用系统中,严格要求对污水进行预处理,一般采用一级处理水进入慢速渗滤系统,并对工业污水的成分加以限制。
(4)慢速渗滤系统中,投配的污水负荷低,污水通过土壤的渗滤速度慢,水质净化效果好,渗滤水补给地下水一般不会产生二次污染。
(5)污水慢速渗滤系统可分为以下两种基本类型:
小水量大面积类型。在我国缺水的北方地区以及在地广人稀、有充足的土地可用于处理污水,以兼用水肥资源和水处理为目的的,采用尽可能大的土地面积处理小水量,又称低水力负荷大土地面积类型。
大水量小面积类型。在城镇郊区,土地资源紧张,以处理污水为主要目的,在尽可能小的面积上以高水力负荷处理污水,又称高水力负荷小土地面积类型。
(6)慢速渗滤与污水灌溉的区别在于,前者以水的处理与利用相结合为前提,着重于环境效益,对水质和水量都有严格的限制;后者侧重对污水利用,以水肥效益为目的。
三种类型废水慢速渗滤系统可分为三种基本类型:4
(1)具有最佳水力负荷的慢速渗滤系统(高水力负荷小土地面积),即把最大量的废水灌溉在尽可能小的土地面积上,这是一种以废水处理为目标的土地处理系统。
(2)具有最佳灌溉潜力的慢速渗滤系统(低水力负荷大土地面积),即把最小量的废水灌溉在尽可能大的土地面积上,或者准备用于生产经济价值高的作物,这是一种以灌溉为目的的处理系统。在我国缺水的北方地区,以兼用水、肥资源和水处理为目的,在地广人稀,土地处理场地充足的地区,应采用尽可能大的土地面积处理小水量的类型。
(3)以处理污染物为目的的慢速渗滤系统。慢速渗滤系统工艺设计的重要内容是确定渗滤土地面积。由于慢速渗滤系统处理的废水类型不同,处理场地的环境特征与敏感要素(土层厚度,地下水位,承接水体功能)不同,以及作物利用的类型不同,用以确定慢速渗滤土地面积的限制因素有所区别。
设计条件适宜慢速渗滤处理的土地,土层厚度应大于0.6m,地下水埋深应大于1.2m,土壤渗透系数应在0.15~1.5cm/h,地面坡度小于30%。5
农作物选择慢速渗滤系统中的作物具有一些重要的性质6,例如它们是潜在的收入生产者,水的使用者,氮素的利用者,并且它们还耐涝。有一些作物如苜蓿是大量水分消耗者,但它们不能长时间地忍耐土壤水涝。
大多数慢速渗滤系统的设计宗旨是最大限度地提高水力负荷率,从而尽可能减少使用的土地面积。适应高水力负荷率的作物必须具有高的氮素吸收能力,较高的水消耗性和对潮湿土壤的高忍耐性。在这种情况下,这些作物最好还能具有如下特点:即对污水组分的低敏感性并且易于管理。
饲料作物和草皮植物:因为饲料作物和草皮植物具有承受最大的水力负荷的能力,所以它们和慢速渗滤系统的宗旨最为一致。
大田作物:玉米由于能作为谷物和青贮饲料而具有较高的潜在经济价值,所以它是一种诱人的作物。但是在其生长季节的的初期,玉米的根系生物量十分有限,并且其快速吸收养分的阶段较短,所以它不能有效地去除土壤中的氮素。
灌溉面积慢速渗滤系统所需要的土地面积,可分为以下两部分。
(1)实际承受投配污水的占地为灌溉田,包括主系统与调节系统。主系统是主体部分,一般调节系统占地面积为主运行系统的8%~10%。
(2)辅助、缓冲区的占地为非灌溉田。主要有预处理设备、管理和维护建筑物、道路缓冲带、隔离沟、贮水塘等。沈阳市慢速渗滤试验场的辅助系统占地面积约为总占地面积的20%~30%。