2 污水就地土壤滲濾處理系統(tǒng)的工藝參數(shù)

2.1 化糞池設(shè)計(jì)

在化糞池的設(shè)計(jì)中，其尺寸的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的問題?；S池的尺寸大小取決于房屋內(nèi)臥室的大小、人口的數(shù)量、房屋的面積和是否使用了節(jié)約用水設(shè)備。例如：一個(gè)有三間臥室的房子，假設(shè)有四個(gè)人住，無節(jié)約用水設(shè)備，將需要一個(gè)3.8 m3 的化糞池。張弛等研究的無動(dòng)力化糞池中化糞池的設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下[16]：(1)用水量標(biāo)準(zhǔn)：200～250L/ 人·d ，取200L/ 人·d ；(2)污泥使用系數(shù)：0.7L/ 人·d；(3)污水量= 戶數(shù)×每戶使用人數(shù)×用水量標(biāo)準(zhǔn)；(4)污泥量= 戶數(shù)×每戶使用人數(shù)×污泥使用系數(shù)×0.12264；(5)總?cè)莘e= 污水量+ 污泥量；(6)總有效水深= 總?cè)莘e/ 選用池面積。具有合適尺寸的化糞池應(yīng)該有足夠的空間來沉淀聚積至少3 年的污泥。抽化糞池中污泥的頻率取決于以下幾個(gè)方面：化糞池的容量；流入池中的污水量；污水中的總固體量。

　　2.2 土壤滲濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2.1 土壤因素

土壤類型是影響污染物遷移的主要原因之一，土壤質(zhì)地通過影響土壤水分運(yùn)動(dòng)狀況而影響污染物在土壤中的遷移速率，通過影響土壤氧化還原狀況和熱量狀況而影響污染物在土壤中的降解速率[17]。土壤膠體微粒作為分散相分散于微粒間的土壤膠體溶液中，成為土壤膠體系統(tǒng)。土壤膠體具有多種特性，對(duì)整個(gè)土壤的性質(zhì)影響極大。由于土壤膠體的粒徑非常細(xì)小，具有很大的表面能并帶有電荷，因此能夠?qū)ξ鬯械碾x子產(chǎn)生吸收、絡(luò)合和沉淀作用。其凈化能力與土壤膠體的種類、數(shù)量和性質(zhì)有關(guān)。土壤中所含膠體物質(zhì)越多，其凈化能力越強(qiáng)；含有機(jī)膠體越多，其凈化能力越強(qiáng) [18]。因此，正確的土壤選配措施是土壤滲濾系統(tǒng)成功的前提。土壤的質(zhì)地不同其水力傳導(dǎo)性能也不同，一般都在當(dāng)?shù)赝寥肋m宜的情況下加入一些有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。例如：在土壤中加入雞糞、草木灰、沙或在土壤中攙和一定比例的泥炭和爐渣，這樣都可以為微生物提供良好的生存環(huán)境，提高土壤的滲濾效果。

2.2.2 水力負(fù)荷

水力負(fù)荷，即每平方米溝渠表面污水的流量，是污水土地處理工藝中重要的設(shè)計(jì)參數(shù)之一。污水土地處理雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但其本身也存在不少問題，其中水力負(fù)荷低是最為突出的一個(gè)問題，它直接導(dǎo)致了系統(tǒng)處理能力的偏小[19]。土壤的凈化能力受污染負(fù)荷的制約，水力負(fù)荷太小，土壤滲濾系統(tǒng)的利用率低，而太大又會(huì)導(dǎo)致污水在土壤中停留時(shí)間過短而達(dá)不到處理效果。要控制土地污水處理系統(tǒng)的凈化效果，需要調(diào)節(jié)其進(jìn)水量。所以合適的水力負(fù)荷能維持土壤中污染物的投配和降解之間良好的平衡，保證系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運(yùn)行效果[20]。當(dāng)生活污水在槽中充滿并處于飽和狀態(tài)時(shí)，可采用達(dá)西（ Darcy）公式計(jì)算[11,21]。

2.2.3 滲濾溝的布置

滲濾溝的合理布置關(guān)系到污水的處理效果，它的布置有多種方式，有以污染物去除能力為限制的污染物負(fù)荷設(shè)計(jì)方法；有以系統(tǒng)透過水量為限制的水力負(fù)荷設(shè)計(jì)方法；還有以綠地利用中植物需水量為主的設(shè)計(jì)方法?？梢栽趯?shí)際設(shè)計(jì)時(shí)相互校核。一般認(rèn)為毛細(xì)管滲濾水力負(fù)荷為0.03～00.4m3/ m·d[22]。

3 存在問題及展望

3.1 存在的問題

3.1.1 化糞池問題

化糞池作為污水土壤滲濾系統(tǒng)的預(yù)處理裝置，為后續(xù)土壤滲濾系統(tǒng)提供污染物濃度較低、生化降解性較高的進(jìn)水，起著降解污染物和消滅有害細(xì)菌的作用，使污水中的糞便得到了一定的無害化處理。傳統(tǒng)的化糞池主要由一格(沉淀兼厭氧池)或兩格(沉淀池和厭氧池)組成，目前國內(nèi)多采用磚砌或混凝土澆注，造價(jià)高，密封性差，生化效果差，施工不方便。隨著人們使用的化學(xué)物品的增加，生活污水成分也變得更加復(fù)雜，為了提高污水的凈化效果，需要設(shè)計(jì)具有隔油、調(diào)節(jié)、水解、好氧功能的化糞池。

3.1.2 土壤滲濾問題

污水從滲濾管流出進(jìn)入滲濾溝內(nèi)的土壤中，一部分向地表移動(dòng)，可到達(dá)植物根系，一部分向下滲濾，污水在這兩部分移動(dòng)時(shí)到達(dá)哪部分的深度更深一些，關(guān)系到滲濾管在土壤中埋藏的深度問題，值得深入研究，以便在今后的設(shè)計(jì)中合理的設(shè)置管道，更好的發(fā)揮滲濾層的作用，提高出水水質(zhì)的質(zhì)量。

3.1.3 溫度對(duì)系統(tǒng)的影響

一般情況下，當(dāng)溫度低至5℃時(shí)，污水處理的生化反應(yīng)就極其緩慢[23]。由于化糞池土壤滲濾系統(tǒng)中的微生物基本處于天然的環(huán)境狀態(tài)下，隨環(huán)境溫度氣候變化而變化，夏季氣溫高時(shí)，微生物活性大；而冬季氣溫低時(shí)，微生物的活性大大降低，系統(tǒng)污水處理能力也降低。尤其在東北地區(qū)，這種情況更加明顯，所以在冬季如何使污水就地土壤滲濾處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是值得人們深入研究的問題。

3.1.4 降水對(duì)系統(tǒng)的影響

在進(jìn)行系統(tǒng)排水設(shè)計(jì)時(shí)也必須考慮降水量的影響，以保證及時(shí)地將進(jìn)入系統(tǒng)的降水排出，減少其對(duì)水力負(fù)荷的影響。在Walter H 和Zachritz Ⅱ 的研究中，由于降水影響改變了污水在系統(tǒng)中的流速，降低了水力停留時(shí)間，從而使出水水質(zhì)變差[24]。

3.1.5 地下滲濾系統(tǒng)存在的堵塞問題

土壤的堵塞問題會(huì)降低土壤的水力傳導(dǎo)性能，妨礙土壤的通氣傳氧作用，嚴(yán)重影響地下滲濾系統(tǒng)的凈化效果[25-29]。土壤堵塞產(chǎn)生的主要原因有以下幾種。

3.1.5.1 懸浮物堵塞土壤孔隙

懸浮物產(chǎn)生的堵塞過程是一個(gè)比較迅速的過程,而且這種堵塞通常無法恢復(fù)，因此，這種堵塞過程應(yīng)該在地下滲濾系統(tǒng)中著重避免。另外，懸浮物的組成不同,其對(duì)土壤的堵塞問題的影響也會(huì)不同。