第8卷第1期地學(xué)前緣(中國地質(zhì)大學(xué)北京)Vol.8 No.12001 年3月Earth Science Frontiers ( China University of Geosciences Beijing )Mar.2001污水土地處理技術(shù)與污水資源化何江濤鐘佐湯鳴皋 陳鴻漢(中國地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境工程系北京1003 )摘要土地處理作為一種生態(tài)處理技術(shù)以其設(shè)備簡單、投資少、操作管理方便、能耗低以及凈化效果良好而具有廣闊的發(fā)展前景。文中系統(tǒng)總結(jié)了污水土地處理系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀結(jié)合當(dāng)前中國城市供、排水以及用水的特點提出了在城市水循環(huán)中應(yīng)用土地處理技術(shù)實現(xiàn)污水資源化的三個方向城鎮(zhèn)居民區(qū)生活污水資源化、城市污水土地處理資源化、微污染原水給水預(yù)處理。其中城鎮(zhèn)居民區(qū)生活污水資源化所采用的砂濾系統(tǒng)及濕地系統(tǒng)存在的主要問題是水力負(fù)荷低、處理能力低。如何解決這一問題是一個具有實用意義的研究方向。城市污水集中土地處理所采用的技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟存在的問題是占地面積太大。因此必須根據(jù)各地區(qū)的實際情況,因地制宜地選用。應(yīng)用土地處理技術(shù)進(jìn)行微污染給水預(yù)處理是--個新的研究方向,它為解決生物預(yù)處理技術(shù)所不能解決的Ames試驗陽性提供了可能,同時也不失為--種廉價有效的方法。關(guān)鍵詞污水土地處理污水資源化中圖分類號:X52文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A文章編號 :005 2321( 2001 )010155 08水是人類生存的基本條件,又是國民經(jīng)濟(jì)的生已達(dá) 560600億m3其中80%以上的污水未經(jīng)處理命線。隨著人口和經(jīng)濟(jì)的增長,-方面人類對水的直接排入水域 90%以上的城市水域污染嚴(yán)重。全需求量和品質(zhì)要求越來越高另一方面水污染的范國因污染而不能飲用的地表水占全部監(jiān)測水體的圍和程度也越來越大這一對日益嚴(yán) 重的矛盾已成40% 流經(jīng)城市的河段中78%不適合作為飲用水為制約社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要因素。源50%的地下水受到污染64%的人正在使用不合如何合理有效地解決這一問題,成為世界各國共同格的水源。因此水污染是造成多數(shù)城市缺水的重要關(guān)注的問題。原因。所謂污水資源化即將污水視為-種資源通過1污水資源化是 解決我國水資源短缺各種處理技術(shù) ,使其凈化達(dá)到某種用水標(biāo)準(zhǔn)從而實的必由之路現(xiàn)大部分凈化水的循環(huán)再利用,同時減少污水排放對環(huán)境造成的不良影響的這樣一個過程。 在解決水我國是世界上I3個貧水國家之一人均水量僅資源短缺的對策中應(yīng)當(dāng)將節(jié)水和污水資源化放到為世界人均水平的四分之一居世界 149個國家的首位。 通過節(jié)水可以減少不必要的浪費通過實施110位。目前在全國600多座建制市中,有400 座污水資源化 實現(xiàn)水資源的重復(fù)利用,從而緩解水資城市缺水其中缺水嚴(yán)重的城市達(dá)130 多個。全國源緊張問題。 所以筆者認(rèn)為污水資源化是解決我城市每年缺水60億m' ,日缺水量已超過1 600萬國水資源短缺的必由之 路。m3 ,且呈增長趨勢。事實上,很多地區(qū)不是沒有水，而是無可用之水。據(jù)水利部組織的全國6大流域的2中國煤化工在我國的發(fā)展前入河排污口抽樣調(diào)查推算,目前全國年排放污水量MYHCNMHG收稿日期2000-09- 28 ;修訂日期2000- 12- 22污水土地處理系統(tǒng)可以定義為利用土壤-微生基金項目國家自然科學(xué)基金資助項目( 49832005 )作者簡介:何江濤( 1974- )男 ,博士研究生,水文學(xué)及水資源物-植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對專業(yè),目前主要從事污水土地處理研究。污染物的綜合凈化功能處理城市污水及一些工業(yè)廢156何江濤,鐘佐菜,湯鳴皋等/地學(xué)前緣( Earth Science Frontiers )2001 ,81 )水使水質(zhì)得到不同程度改善實現(xiàn)廢水資源化與無為 飲用水和雜用水兩類。其中飲用水水質(zhì)要求達(dá)到害化的常年性生態(tài)系統(tǒng)工程1。土地處理作為生態(tài)飲用水標(biāo)準(zhǔn) 主要用途為飲用、盥洗和洗浴等。雜用學(xué)處理方法，實際上是追求土壤、含水層和植物的水水質(zhì) 要求較低主要用于廁所便器沖洗、居民區(qū)綠處理”與利用”兩個功能的總體實現(xiàn)。土壤被視為化、 洗車、掃除等。目前我國絕大部分城市的居民區(qū)“活的過濾器”作為工程系統(tǒng)進(jìn)行污水處理。污染物沒有 實現(xiàn)清污分流不管是飲用水還是雜用水全部在這-系統(tǒng)中通過物理的過濾吸附、揮發(fā)、淋溶、化以飲用水供應(yīng) 造成了水資源嚴(yán)重浪費。如果居民學(xué)的分解與轉(zhuǎn)化、植物的吸收與微生物的降解、吸收區(qū)的生活污水能夠就地處理實現(xiàn)中水回用補(bǔ)充部等作用由復(fù)雜變?yōu)楹唵?由大分子變?yōu)樾》肿佑芍卜蛛s用水 將可大量節(jié)約水資源避免浪費。目前,物、微生物不可利用變?yōu)榭衫谩⑽者M(jìn)行不斷的國內(nèi)中水處理工藝根據(jù)中水原水的水量、水質(zhì)和中更新和循環(huán)再生。從而實現(xiàn)污水的充分凈化和水、水使用要求等因素 ,可分為物化處理(優(yōu)質(zhì)雜排水和肥資源的循環(huán)再生和有效利用。正是因為這種生態(tài)雜排水)二級生物處理或生物處理與物化處理相結(jié)學(xué)處理方法運(yùn)用了植物土壤含水層系統(tǒng)的天然凈合的處理工藝 生活污水)處理過程中產(chǎn)生的沉淀化功能使得土地處理系統(tǒng)往往具有設(shè)備簡單、投資污泥、 活性污泥和化學(xué)污泥可采用機(jī)械脫水裝置或少操作管理方便、能耗低,而且凈化效果良好等優(yōu)自然干化池進(jìn)行脫水干化處理 ,或排至化糞池處點所以在歐美-些技術(shù)發(fā)達(dá)的國家比較普及。近理2]。這種情況,實際上相當(dāng)于建立一個小規(guī)模的年來各發(fā)展中國家也開始興起。二級污水處理廠其成本相當(dāng)高,而且操作管理復(fù)目前我國城市污水二級處理率在不斷提高。雜還必須配備專業(yè)人員從而大大限制了其推廣使但是僅靠污水二級處理仍不能完全實現(xiàn)污水處理用。無害化和資源化。我國政府自1980年以后,確定了運(yùn)用土地處理技術(shù)解決這一問題是 - -個新的研根據(jù)我國國情與各地區(qū)的自然和社會經(jīng)濟(jì)情況實究方向,目前國內(nèi)尚未見有人進(jìn)行嘗試,而國外的情行人工處理和自然處理并行的技術(shù)政策,在吸收與況也不盡相同。 目前所見到的資料,主要是運(yùn)用土改進(jìn)發(fā)達(dá)國家傳統(tǒng)的污水人工處理技術(shù)同時積極地處理 技術(shù)對零散居民區(qū)、風(fēng)景游覽區(qū)的賓館、飯店推行替代二級處理的氧化塘、氧化溝和土地處理等等 產(chǎn)生的生活污水進(jìn)行就地處理的研究。其研究重自然處理技術(shù)。土地處理技術(shù)經(jīng)過七五”"八五”點未放在資源化上,而是放在就地處理上。對于大聯(lián)合科技攻關(guān)實現(xiàn)了從小試、中試到使用規(guī)模的試城市的居民區(qū) ,由于人口多地盤少,土地處理技術(shù)驗、示范研究取得了大量的研究成果及運(yùn)行管理經(jīng)應(yīng)用起來比較困難,因此沒有見到這方面的資料。驗確定了完整的技術(shù)分類系統(tǒng),明確了各種類型的事實上筆者認(rèn)為可以根據(jù)我國的具體情況參考國工藝特征、技術(shù)要點與工程參數(shù),為在我國推行這一外有 關(guān)技術(shù)在有條件的地區(qū)運(yùn)用土地處理技術(shù)來技術(shù)提供了技術(shù)保證。目前已有新疆、河南、山東等實現(xiàn)居民區(qū)污水資源化。 目前,國外對零散居民區(qū)地的土地處理系統(tǒng)實用工程正在營建或運(yùn)行。可以采用的處理技術(shù)主要有兩種:預(yù)計隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，,水環(huán)境問題的日益突(1 )化糞池污水的砂濾處理系絨( Sand Filter Sys-出土地處理系統(tǒng)必將在我國得到迅速發(fā)展。tem)。 例如G. G. Check3] , Rolv Kristianserf 46] ,Mikael Pelf 79] ,Paul Schudef 10]等的研究。這種砂濾3土地處理技術(shù)在污水資源化中的運(yùn)系統(tǒng)實際上也是土地處理系統(tǒng)的一種,它在構(gòu)建過用方向程中,-般采用填砂作為介質(zhì),讓污水經(jīng)過砂體滲濾排出系統(tǒng)達(dá)到凈化目的。污水在系統(tǒng)中的流動方土地處理技術(shù)包括多種類型各種類型有各種式主要有 水平滲流和垂直滲流,它的凈化機(jī)制與其類型的特點有不同的適用條件。結(jié)合當(dāng)前我國城它土中國煤化工種系統(tǒng)的優(yōu)點在于維市供水、用水、排水水循環(huán)的特點筆者提出了三個護(hù)和MHCNMHG而且處理效果也比較運(yùn)用土地處理技術(shù)實現(xiàn)污水資源化的方向下面分好其中ss,BOD,COD、病原微生物處理效果非常別闡述。好一般可達(dá)80%以上,氮、磷等去除效果也比較3.1城鎮(zhèn)居 民區(qū)生活污水資源化好--般40%80%(見表1)缺點主要是水力負(fù)荷城市居民用水因?qū)λ|(zhì)的要求不同,大致可分比較低 處理能力小。在瑞典運(yùn)用這種技術(shù)處理生何江濤,鐘佐檠,湯鳴皋等/地學(xué)前緣(Earth Science Frontiers )2001 ,8(1 )157活污水,每人需要占用滲濾面積3m2。因而系統(tǒng)在出水。目前國外對各種形式的濕地系統(tǒng)研究比較構(gòu)建時規(guī)模一般比較小。多。筆者總結(jié)了-些濕地系統(tǒng)的試驗及實際工程運(yùn)表1幾個砂濾系統(tǒng)的參數(shù)及處理效果作情況見表2。從表中可以看出同砂濾系統(tǒng)一樣，Table 1 Several sand filter systems' parameters濕地系統(tǒng)存在的主要問題也是水力負(fù)荷不高，,處理.系統(tǒng)尺寸水力負(fù)荷/能力較低。事實上天然的濕地系統(tǒng)由于介質(zhì)為天研究者(長x寬x高) (m dI)去除率/% .然的土壤植物系統(tǒng),其滲透性能比人工介質(zhì)還要BOD :> 99G. G. Check等5 mx0.718 m .0.0330.066TOC :> 85低但其規(guī)模可以比較大,可以用于生活污水的集中x0.75 mTN :4080SS:> 80處理。而人工的濕地系統(tǒng)雖然水力負(fù)荷稍高,但由Rolv Kristiansen4 mx0.8 m0.040.06于人工建造、人工回填介質(zhì)涉及到工程及占地問x1.15 mCOD:> 90題規(guī)模不宜太大比較適合于零散居民區(qū)的生活污Mikael Pell等3 mx1.5 m0.067P 70x1.5 m水處理。_TN :43T0C 8891總結(jié)起來人工構(gòu)建的地下滲濾濕地系統(tǒng)主要BOD 9198Paul Schudel等25 mx2.4 m0.040. 10C0D 8595有以下幾方面優(yōu)點( 1 )系統(tǒng)采用人工建造,不受場x2.1 mNH4- N 6499地條件限制,而且不會產(chǎn)生滲漏造成對地下水環(huán)境NO3-N:17.032.4的影響(2滲濾介質(zhì)可采用不同的人工材料回填,(2濕地系統(tǒng)weland systen )包括天然的和人可以根 據(jù)污染控制性因子做調(diào)整提高系統(tǒng)對污水工構(gòu)建的、地表滲流的和地下滲濾的、有植物體系的的凈化能力,也可以根據(jù)不同污水水質(zhì),調(diào)整設(shè)計參和無植物體系的等多種形式。這種系統(tǒng)的構(gòu)成與砂數(shù){3 )系統(tǒng)運(yùn)作方式采用地下滲流則系統(tǒng)表層可濾系統(tǒng)基本相似凈化機(jī)制也基本一樣,所不同的以與居民區(qū)綠化建設(shè)相結(jié)合既不影響居民區(qū)景觀,是盡管有無植物系統(tǒng)的存在濕地系統(tǒng)--般比較重又減少了地表占地(4 )處理效果良好尤其是COD,視植物-土壤復(fù)合系統(tǒng)的綜合凈化功能。另外系統(tǒng)BOD ss.病原微生物去除效果非常好去除率一般的規(guī)模從大到小都有,一般天然的規(guī)?？梢员容^大，可以達(dá)到80%90%以上N p的去除效果而人工的則比較小,處理對象也并非單一的化糞池表2 幾種類型濕地系統(tǒng)的參數(shù)及處理效果Table 2 Several types wetland system' parameters and treating effect水力負(fù)荷系統(tǒng)單元尺寸去除率/滯留時間/系統(tǒng)類型(國家)或處理水量(長x寬x高)%Walter H.BOD 7.5Zachritz [[]地下滲濾,有植物體586 m2/d146 mx 14.4 mx0.76 mTSS 29.31(美國)系人工構(gòu)建VSS 34.7P. S地下滲濾有植物體Bugoot 12]0.10.2 m/d6mx1 mx0.4 mCBOD 950.53BOD 6580.6Michael C.4.9 mx1.2 mx0.45 mNH 3877.9Kemp13]0. 1870.576 m/d或1.74.3 .TN 3261 .94.9mx2.4mx0.45mTSS 82.285.7K地表滲流,有植物體N 26.377Sakadevar 14]215 m2/d30 mx5 mx0.7 m15P11.048.9(澳大利亞)BOD 82.593C0D 7091Badkoubf15]地下滲 濾,有植物體TSS 50897. 228 .8 m/d(伊朗)中國煤化工物i> 9921.70TYHCNMH G8PS6TSS 5867COD :4862L. Mandf16]地表滲 流,有植物體0.862.16 m/d20 mx寄生蟲卵7199 .(摩洛哥)(20304050)mTKN 2353P 530 ,PO4 914158何江濤,鐘佐檠,湯鳴皋等地學(xué)前緣( Earth Science Frontiers )2001 ,81 )也比較好,去除率可以達(dá)到40%60% (5 )投資少，理工程。物理化學(xué)及生物過程主要發(fā)生在非飽和帶運(yùn)行管理方便操作簡單系統(tǒng)本身無需額外動力;及含水層中,包括過濾、化學(xué)沉淀、吸附、離子交換、(6嶼常規(guī)生化處理方法相比濕地系統(tǒng)不存在污泥有機(jī)物生物降解、硝化、反硝化、微生物再碳化、細(xì)菌處置問題,也就不存在二次污染問題系統(tǒng)所需設(shè)備死亡、 病毒活性降低等作用。通過這些作用污水的儀器簡單其檢修和報廢等問題相對要少得多。污染因子可以得到有效去除。Dan Region 工程的污對于砂濾系統(tǒng)和濕地系統(tǒng)存在的水力負(fù)荷低、水處理效果見表3。處理能力小的問題,以 中國地質(zhì)大學(xué)鐘佐教授 為和所有土地處理系統(tǒng)存在問題一樣,Dan Region首的科研小組依據(jù)COD ,BOD ,Ss ,N等主要污染因工程盡 管工程比較龐大,占地也比較多,但處理能力子的去除一般都符合 一級反應(yīng)動力學(xué)方程(又稱一也不是很高。 - 期工程占地24 hm2年水力負(fù)荷為級塞流反應(yīng)模式first-order plug flow model{173] ,即80150 m/a年最大處理能力為2x 107m'。二期工程污染因子去除率的增長隨污水在系統(tǒng)中滯留時間占地42hm?年水力負(fù)荷為120180m/a年最大處理:( HRT hydraulic residence time )的延長很快降低,也就能力為 5x 107 m'。全部加起來,日最大處理水量也是說污染物的去除主要發(fā)生在系統(tǒng)與污水接觸的僅為20萬m左右。初始地段,正在研究加大介質(zhì)滲透性能提高水力負(fù)表3 Dan Region工程中SAT系統(tǒng)污水處理效果荷而又不影響出水水質(zhì)的可能性并探討系統(tǒng)的最Table 3 Wastewater treaing efect of SAT優(yōu)設(shè)計方案。目前試驗已有了初步進(jìn)展期望下一一system in Dan Region project平均濃度SAT去除步會有更大的收獲。這一問題的解決將大大提高項目單位SAT處理前SAT 處理后效果/%濕地系統(tǒng)在城鎮(zhèn)居民區(qū)污水處理及資源化上的可用懸浮固體mg/L34<1>99.5性，從而從根本.上改變目前的狀況。濁度FTU130.59:藻類數(shù)mm-101003.2城市污水土地 處理資源化顆粒BOD14城市污水是生活污水與工業(yè)污水的混合污水。顆粒COD顆粒有機(jī)氮3其成分復(fù)雜多變,大體可分為四類( 1 )特殊的有毒P2.0.0398.8污染物:包括生物難降解的人工合成的有毒有機(jī)物,BOD5<0.5> 90COD4610.976某些重金屬元素以及致病微生物(2)營養(yǎng)物質(zhì),包DOC183.82括氮、磷、鉀和某些微量元素{ 3生物可降解的有機(jī)合成洗滌劑1.0.2577物(4固體懸浮物。1u/L<1.4> 72NH5.0<0.02對于第-類污染物應(yīng)當(dāng)最大限度地在工礦企業(yè)有機(jī)氮7.70.7內(nèi)進(jìn)行處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入污水處理廠集中NO20.20.02-NO;0.16.5處理不能將其直接排放于自然水體。對于其它二、7.24:三、四類污染物,可采取處理與利用相結(jié)合的方針細(xì)菌總數(shù)mL-100 00040120通過不同類型生態(tài)工程、土地處理工程實現(xiàn)污水處大腸桿菌數(shù)( MIPN) L-14 0000200理與中水資源開發(fā)、水肥資源利用相結(jié)合的目除此之外,國外還有很多其它實用工程,例如美的18]。目前這項技術(shù)已經(jīng)比較成熟,國外已有很多國的加利福尼亞 州、佛羅里達(dá)州、德克薩斯州都建有成功實例可供參考。例如以色列的Dan Region 工以污水回用為 目的的污水回灌回收工程20]感興趣程19] ,即為污水回用工程。它采用的土地處理技術(shù)的讀者可查看 有關(guān)參考文獻(xiàn)這里不一一介紹。為SAT系統(tǒng)( soil aquifer treatment system)b原水經(jīng)過由于土地處理系統(tǒng)水力負(fù)荷--般較低若想獲氧化塘、石灰反應(yīng)器澄清、撇渣(沫)池然后經(jīng)泵站得較大的處理 水量就必須擴(kuò)大系統(tǒng)占地面積。目打入SAT系統(tǒng),通過滲池入滲回灌到含水層中，使前這YH中國煤化工的一個問題。因此,污水通過土壤含水層系統(tǒng)得到凈化。凈化水通過國家CNMHG與各地區(qū)的自然和社回收井回收主要用于除飲用水以外的工業(yè)用水、農(nóng)會經(jīng)濟(jì)狀況 提出了人工處理與自然處理并行的技業(yè)用水(包括生吃蔬菜的灌溉以及牲畜的飲水)在術(shù)政策。 大城市污水水量大成分復(fù)雜其市政經(jīng)濟(jì)整個污水處理工程中,SAT 系統(tǒng)是核心部分。這種承受能力強(qiáng) 應(yīng)當(dāng)以人工處理技術(shù)為主實行集中處土壤-含水層處理系統(tǒng)可以作為非常有效的污水處理。而中、小城市污水水量小成分簡單城市周圍何江濤,鐘佐檠,湯鳴皋等/地學(xué)前緣(Earth Science Frontiers )2001 ,8(1 )159可以用作土地處理的土地資源豐富地價相對便宜，等21。 其中尤為引人注目的就是生物預(yù)處理技術(shù)。因此可以實施以自然處理為主的無害化、資源化污生物預(yù)處理技術(shù)與物理化學(xué)技術(shù)相比較是一水處理18]。種經(jīng)濟(jì)有效且毒理學(xué)安全的方法。它通過降解.還有-個問題必須在實施污水資源化過程中引BOM( 可生物降解的有機(jī)物來降低甚至消除輸水管起注意那就是國外大多數(shù)污水回用工程中的土地網(wǎng)中細(xì)菌再滋生的可能性,由此并通過降解NH4-N處理系統(tǒng)都是作為污水深度處理而用的,也就是說，等耗氯物質(zhì)減少消毒劑的消耗。它還可以通過降低它們的處理對象大部分是經(jīng)過二級污水處理的出ξ電位和濁度減少對混凝劑的消耗,對其它污染物水。這樣經(jīng)過土地系統(tǒng)深度處理的水的水質(zhì)往往要也有良好的處理效果22。目前國內(nèi)外研究比較多,好得多,可以滿足大部分工業(yè)用水以及幾乎全部農(nóng)而且較為成熟并有實際工程的主要是生物接觸氧業(yè)用水,因此其回用率很高。而在我國應(yīng)用土地處化池和生 物濾池兩種類型(不同處理工藝的處理效理系統(tǒng)的技術(shù)政策為替代常規(guī)二級污水處理其出果見表42324])此外也有人正在研究生物預(yù)處理水水質(zhì)比起作為深度處理的出水水質(zhì)還存在一定差技術(shù)的其它工藝 ,例如生物流化床22]。盡管如此,距。因此其回用的范圍將受到限制,，回用率也勢必從表中可以看 出有機(jī)物的去除并不是十分理想在降低。目前我國常規(guī)二級污水處理也存在這一問許建華等微污染原水的生物接觸氧化預(yù)處理技術(shù)研題嚴(yán)重影響‘了污水資源化的實現(xiàn)。因此如何低成究25]以及吳為中等對某市受污染水源原水處理工本、高效率地解決好這一問題是在我國大范圍內(nèi)推藝評價(26]中 關(guān)于Ames致突變性研究都得出了同廣實施污水資源化的一一個關(guān)鍵。樣的結(jié)論那就是生物預(yù)處理技術(shù)與傳統(tǒng)凈水工藝3.3微污染原水的給水預(yù)處理的相結(jié)合雖然在去除有機(jī)污染物、NH4-N等方面我國很多城市和地區(qū)地表河流湖泊及水庫作有 了很大提高,但原水處理后Ames試驗仍顯示為陽為供水水源占了相當(dāng)大的比例尤其是在南方。由性足以可見其去除水中優(yōu)先污染物能力較差。J.于日益加劇的水污染致使水源水質(zhì)不斷惡化很多M. Richard的研究還表明生物預(yù)處理對THM(三鹵城市供水已成為問題。傳統(tǒng)的凈水工藝是針對原水甲 烷,Trihalomethanes的去除效果也不太好過程中中濁度和細(xì)菌而設(shè)計制定的混凝、沉淀、過濾和氯往往使溴化物等THMs與溶解性有機(jī)物比值升高。消毒這一整套常規(guī)處理工藝，只能有效地去除水中因此,從消毒副產(chǎn)品的形成與控制角度來看也不是懸浮物、膠體物質(zhì)、細(xì)菌和大腸桿菌等,而對大量有很有利21]。機(jī)污染物特別是溶解性有機(jī)污染物卻無能為力。針土地處理技術(shù)作為-種生態(tài)處理系統(tǒng),它的去:對這種情況國內(nèi)外今年來展開了對微污染原水的給除對 象也主要是污染原水的有機(jī)污染物及NH4- N,水預(yù)處理研究,許多工藝應(yīng)運(yùn)而生,它們包括空氣吹此外對 ss濁度重金屬、有毒有害元素(微量)病脫、生物預(yù)處理、吸附、氧化法、光化學(xué)處理、膜法原微生物等也有很好的去除效果。這種技術(shù)在我表4生物處理方法 去除TOC ,NH4- N ,NO3- N的情況Table 4 The circumstances of removing T0C ,NH4- N .NO3- N by bio-treatment methodsTOCNH4- NNO3-N處理工藝-采用地點進(jìn)水濃度(mg L-1)降解率/%進(jìn)水濃度(ngL-1)降解率/%進(jìn)水濃度(mg L-1 )降解率/%Annet Sur Mame生物濾池d T0C)=3.2380.3482.597.5法國Eragny生物濾池13.537.95084武漢生物濾池d COD)=3.75.618.427.50.411.1681.098.8 .中國生物活性Malheim碳濾池( DOC)=1.82.67:0.331.53 .中國煤化工德國Choisy-le-ReidTOC)= 243(0.17:MYHCNMH G .出水濃度Breme :p DOC)= 3.65p DOC )=1.01.7 mg/L生物接觸寧波p COD )= 618.925300.259.07095氧化池160何江濤,鐘佐檠,湯鳴皋等/地學(xué)前緣( Earth Science Frontiers )2001 ,81)國目前主要用于污水處理應(yīng)用于微污染原水的給金屬等)在系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化如何微生物在低營養(yǎng)水預(yù)處理尚未見有人進(jìn)行研究。但是原始樸素的基質(zhì)環(huán)境中如何發(fā)揮凈化功能、效果如何也將成為土地處理技術(shù)卻見有應(yīng)用例如河灘鑿井取水、河床新的研究內(nèi)容。因此這不失為一個非常有意義、有底部取水以及傍河取水等都可以說是天然土地處價值的研究方向。理系統(tǒng)的運(yùn)用。然而這種原始樸素地應(yīng)用,僅僅看到的是天然砂土層對河水的過濾并沒有認(rèn)識到土4結(jié)語地處理的真正意義,也未將天然土地系統(tǒng)的凈化功能充分發(fā)揮。國外這方面研究的比較多,而且其目在上面的闡述中筆者根據(jù)當(dāng)前我國城市供、排標(biāo)不僅僅放在受輕微污染的地表原水，對中水進(jìn)行水以及用水的特點結(jié)合土地處理技術(shù)本身的特點，處理以達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)也在其研究范圍內(nèi)。目前已總結(jié)出了在城市中水循環(huán)中應(yīng)用土地處理技術(shù),實取得不少成果,而且也有實際工程運(yùn)行。例如F.現(xiàn)污水資源化個三個方向。目前這三項在我國均沒Jutner在Neckar河畔Heilbronn市飲用水水源地有得到實施可以預(yù)見,如果能夠很好地實施,可將“Bockinger Wiesen"的研究中,主 要研究了河岸滲濾城市污水大部實現(xiàn) 資源化達(dá)到水資源的循環(huán)利用,對芳香烴類及芳香族化合物去除。其研究結(jié)果表從而將在很大程度上緩解城市用水緊張。明在距河31m的距離上，各種芳香族化合物去除率都已達(dá)到80%以上,大多數(shù)芳香族化合物已低于參考文獻(xiàn):檢出限27。在Tom N. P. Bosma 等對Amsterdam砂丘滲濾城市供水工程研究中，采用了SAT土地處理[1 ]高拯民,李憲法.城市污水土地處理利用設(shè)計手冊[ M].北系統(tǒng)并對有機(jī)污染物的生物轉(zhuǎn)化進(jìn)行了研究。其[ 2 ]唐受印,戴友芝.水處理工程師手冊[ M].北京:化學(xué)工業(yè)出.京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1991. 1-29.研究結(jié)果表明經(jīng)過SAT系統(tǒng)處理后多數(shù)有機(jī)物已版社，2000.49-52.低于檢出限部分有機(jī)物去除率達(dá)到75%以上只有[3] CHECKCC WLIERHIREA.an.. The la sen少部分有機(jī)物去除率較低或無去除28]。在Garyfilter system for septic tank efluent treatmenC J]. Water Emiron Res ,Amy等的研究中以氯化消毒的二級或三級處理水1994 , 66919-928.作為原水運(yùn)用SAT系統(tǒng)進(jìn)行深度處理并研究了以[4]KRISTANSEN R. Sand-ilter trenches for puification of sepie tankfluent I . The cogging mechanism and soil plhysical environmen[ J]其達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的可能性。其研究結(jié)果表..J E; Qual , 1981 , 103)353-357.明:DOC(溶解有機(jī)碳,Dissolved Organie Carbon )和[ 5 ] KRISTIANSEN R. Sand-iter trenches for purifcation of septie tankT0X(總有機(jī)鹵化物,Total Organic Halide 的去除分別ffluent II . The fate of nitroge[J] J Eniron Qual ,1981 , 10( 3):達(dá)到90%和85%而且THMFP(三鹵甲烷形成可能357-361.性,Trihalomethane Formation Potential )也有很好的降[ 6] KRISTANSEN R. Sn-iler tencdes for puificaion od septic tank低29.30]。這說明SAT系統(tǒng)與其它工藝相結(jié)合是可efluent III . The microflor[ J]. J Enuiron Qual , 1981 , 10( 3)361-364.以實現(xiàn)以中水作為原水進(jìn)行處理，達(dá)到飲用水水質(zhì)[ 7 ] PELL M ,NYBEG F. Ifitration of wastewater in a newly startod pilot標(biāo)準(zhǔn)的。sand- filter system :I。Reduction of organic matter and phosphoru[ J ]由上述三個例子可以看出,土地處理系統(tǒng)對于.J Enion Qual , 1989 , 18 :451-457.去除微量有機(jī)污染物具有很好的效果,以其作為給[ 8 ] PEL M .NYBEG F. Iiltatio of watewater in a nevly sated pilol水的預(yù)處理,不僅效果好可以解決我國目前凈水工sand-filer system: II . Development and distribution of the bacerialpopulaion[ J] J Eniron Qrual , 1989 , 18 457-462.藝存在的主要問題,而且土地處理系統(tǒng)本身具有投[ 9 ] PELL M ,NYBEG F. Initration of watewater in a newly started pilot資費用低、操作運(yùn)行管理簡便等優(yōu)點。此外這種意，義.上的污水資源化不同于前述兩種,它的研究對象中國煤化工”d mgmgnJ Buin為輕度污染水凈化效果不再單純是COD ,BOD ,N ,P [10]MHC N M H Gstewaler retmet with itermi.等幾個指標(biāo)。飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中各項有機(jī)污染物指tent buried filter[ J] Wat Sci Tech 1990 ,2X 3/4 ) 93-100.標(biāo)(例如苯并[a茈、氯仿、四氯化碳、鹵代烴、芳香[11] ZACHRIIZ W H II ,FULLER J w. Peformance of an arifcial wet-lands filter treating facultative lagoon ffluent at Carville , Louisiana烴等如何在系統(tǒng)中降解去除它的機(jī)制和過程以及[J] Water Emiron Res ,1993 ,65 :46-52.效果如何毒理指標(biāo)(例如:氟化物、氰化物、以及重[12] BURGOON ps ,REDDY K R ,DEBUSK τ A. Pefomance of sbur何江濤,鐘佐檠,湯鳴皋等/地學(xué)前緣(Earth Sceience Fronties )2001 ,8(1)161face flow wetlands with batch-load and continuous- flow condition[ J]1997 ,23(4 )240-244.. Water Eniron Res ,1995 ,67 855-862.[22] 于鑫,李旭東,楊俊士.微污染原水的生物流化床預(yù)處理技術(shù). [13] KEMP M C, GEORGE D B. 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From the characteristics of municipal water supplying , draining and application in China at present , thispaper also presents three aspects of carrying out wastewater renovation on using the techniques of land treatment in mu-nicipal water circulation as follows .renovation of domestic wastewater produced by inhabitants in cities or towns , reno-vation of wastewater of cities by land treatment techniques and light polluted original water pretreatment for supple-ment. Among them，sand filter system and wetland system used for renovation of domestic wastewater have problems oflower hydraulic loading and disposal capability. How to solve theH中國煤化工dy. The echniquiess usedfor disposing of city wastewater have been mature ,but the problemC N M H Goo lrge. Therelore ,ad- .justing measures to local conditions depending on the local circumstance is a good way. Application of land treatmenttechniques to pretreatment of lighter polluted water for drinking water supply is a new study direction. The applicationoffers some possibilities for solving the problem of positivity of Ames test and others , which could not be solved by bio-logical pretreatment techniques ,and it is also a cheap and effective method too.何江濤，鐘佐案，湯雞皋等/地學(xué)前緣(Euth Siome Ponies )2000.81)162Key words : wastewater ; land teatment ; renovation of wastewaler中國煤化工YHCNMHG