二、其他土地处理系统

除了慢速渗滤处理系统外，在废水土地处理系统中尚有快速渗滤处理系统、地表漫流处理系统、湿地处理系统和稳定塘处理系统等，它们均有各自的特点和适用的处理场合。

(一)快速渗滤处理系统(RI)

快速渗滤处理系统是将污水有控制地投配到土地表面，污水在通过具有良好渗透性的土壤向下渗滤过程中，借生物氧化、沉淀、过滤、氧化还原、硝化和反硝化等过程而得到净化的一种污水土地处理系统。RI系统因为包括包气带(非饱和带)和非包气带(饱和带)，所以也称为土壤含水层处理系统，污水中的污染物除了经过非饱和带中的物理、化学和生物作用以外，还要受到土壤含水层的分散、稀释等作用来共同完成净化过程。RI系统的工艺目标是处理和再利用污水，包括地下水回灌、回收渗滤水重新利用(或排入其他水体)和渗滤水自然补给地下水(或者渗滤水季节性地储存于具有回收系统场地之下的含水层中)，在作物生长季节用于农业灌溉。RI工艺的显著优势是可保证终年运行，即使在寒冷的北方地区也是如此。同时该系统运行成本低，一般为常规二级污水处理基本投资的30％～60％；而能耗为常规二级污水处理的1/4(郭伟等2004)。

适用于进行快速渗滤处理的地点，应具有大于1.5 m厚、渗透性能良好的粗质地土层，地下水埋深＞2.5 m,地面坡度＜10％，离人口密集区有一定距离的河滩地、砂岩地。典型的试验结果表明，该系统在具有良好预处理的情况下对污水中的BOD₅、SS和TN的去除率在95％以上，TOC、COD的去除率达85％～98％。快速渗滤处理系统可有效地去除二氯乙烷类化合物，对磷的去除率约为98％。然而，对难以生化降解的有机物，应在排放源内部处理，限制排放。

快速渗滤系统工艺设计的主要参数有水力负荷速率、渗滤地面积、淹水期与干化期之比、污水投配速率、渗滤池组的数目、渗滤池深度和地下排水系统等。

(二)地表漫流处理系统

污水地表漫流处理系统，是将污水有控制地投配到土壤渗透性低、具有一定坡度和生长植物的土壤表面，薄层污水沿坡面流动，在此过程中不断被净化，大部分出水以地表径流汇积排放。它适用于上壤渗透性较低的戮土和壤土，或在场地0.3～0.6 m深处具有弱透水层的土地；场地最佳自然坡度为2％～8％，经人工建造形成均匀、和缓的坡面；它对预处理要求较低，通常经一级处理或细筛处理即可。在污水浓度较低时，污水和污泥可合并处理，从而可省去耗费较大的污泥处理系统。由于地表土壤和淤泥层成分的溶出，出水水质较渗滤处理效果要差一些，但一般亦可达二级处理的标准。典型的试验结果表明，出水的BOD₅和SS低于30 mg/L,氮的去除率为60％～80％，磷的去除率为40％～60％,粪大肠埃希菌的去除率>99％。地表漫流处理系统处理城市污水时的负荷为12～35m/a，处理城镇污水时为20m/a，对啤酒废水的负荷为10～15 m/a，而对造纸废水的负荷为5 m/a。

张旭东等(2005)利用地表漫流处理工艺对河流污水的净化进行了中试，地表漫流系统由4块10 m×60m的相邻场地组成，场地之间砌有隔水墙，表层土壤经过充分混合使其理化性质基本类似，土壤渗透系数K=0.46 cm/h，污水经提升泵提升进入配水池后，通过闸阀和流量计控制而进入系统，系统采用平顶堰表面布水方式。选择了马尼拉(Zoysia matrella )、水香蒲(TYpha L.)、春兰(C. goeringii)和早熟禾(Poa Pratense) 4种植物。系统的主要设计参数为：水力负荷率Lw=4.0 cm/d；投配率q=0.2 m³/(h·m)；投配频率d=7d/周；投配时间P=12 h/d；地形坡度i=2％；坡面长度Z=60 m。试验结果表明，4种植物中，早熟禾对污染物的去除效果最佳，CODMn、氨氮和色度去除率分别达到55％、89.2％和51.2％；在考察的3个指标中，地表漫流系统对氨氮的去除率较高，4种植物对其去除率分别达到78.8％、79％、67.6％和89.2％。

(三)湿地处理系统

人工湿地充分利用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止二次污染。具有投资省、运行简便、处理效果稳定和出水水质好等优势，同时还可促进农业与渔业的发展。湿地本身又可供公共娱乐、野生动植物保护和科学研究使用，因而是污水处理与资源化的有效途径(李川等2009，刘东阁等2009)。污水人工湿地处理系统，是将污水有控制地投配到经人工构造的湿地上，主要利用土壤、植物和微生物等作用来处理污水的一种污水自然处理系统。这里的所谓湿地是指地下水位终年接近地表，土壤处于饱和状态并生长着植物的地方。

人工湿地处理系统按水流方式分为：

(1)地表流湿地(SFW)

废水在填料表面漫流，水深较浅(一般在0.1～0.6 m)，它与自然湿地最为接近，绝大部分污染物的去除依靠植物根茎的拦截作用以及根茎上生物膜的降解作用来完成。这种湿地造价低，运行管理方便，但是不能充分利用土壤(填料)以及植物根系的作用，在处理废水的过程中容易产生异味并孳生蚊蝇。

(2)地下流(或潜流)湿地(SSFW)

废水在填料表面下渗流，一方面可充分利用填料表面及植物根系上生物膜及其他各种作用处理废水；另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小，而且卫生条件比较好，是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统，但此系统的投资比表面流湿地系统略高。

(3)垂直流湿地(VFW)

水流结合了SFW和SSFW的特点，虽然投资较高，但具有表面水力负荷大，能节约用地等优点。

湿地处理系统一般由预处理、湿地田、水质和水量监控三部分组成。它的构筑物和设备较少，投资和运行费用低，一般仅需常规处理的1/2～1/5，且易于维护与管理。由于不设二沉池，处理系统的产泥量较少，对污染物和营养物质有明显的去除效果；同时，它亦具有绿化、收割芦苇和野生生物保护等功能。但湿地处理系统需要两三个植物生长季节稳定地运行后才能再达到预期的处理效果。

(四)稳定塘处理系统

稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称，主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有构造简单、基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、易于管理、处理效果稳定可靠以及能有效去除污水中的有机物和病原体等优点。在我国，特别是在缺水干旱的地区，是实施污水资源化利用的有效方法。它可按照功能分为好氧、兼性和厌氧塘。

(1)好氧稳定塘

水深一般在0.5m左右，阳光能够直透塘底，塘内藻类生长繁茂，光合作用旺盛，水中溶解氧充分，好氧微生物活跃，在污水停留2～6 d后，BOD去除率可达80％左右。好氧稳定塘净化反应中的一个主要特征是好氧微生物和植物性浮游生物(藻类)共生，藻类利用透过的太阳光进行光合作用，合成新的藻类，并在水中放出游离氧，它被好氧微生物利用来降解有机化合物，所产生的 CO₂可为藻类在光合作用中所利用。好氧塘是各类稳定塘的基础，一般各种稳定塘的最终出水都要经过好氧塘。

(2)兼性塘

兼性塘是常见的一种污水稳定塘，塘深为1.2～2.5 m，因而塘中存在不同的区域。在上层阳光能透射过的地方，藻类得以繁殖，溶解氧含量充足，好氧细菌活跃，为好氧区。底层有污泥积累，溶解氧几乎为零，主要厌氧菌对不溶性的有机物进行代谢，为厌氧区。中部则为兼性区，是过渡区，大量兼性菌存在其中，随着环境条件的变化以不同的方式对有机物进行分解代谢。然而，三个区之间并无截然的界限，相互之间的联系十分密切。厌氧区中生成的CH₄和CO₂等气体经过上部两区的水层透出，且有可能被好氧层中的藻类所利用；生成的有机酸、醇等会转移至兼性区和好氧区，由好氧菌对其进一步分解。好氧区、兼性区中的细菌和藻类，也会因死亡而下沉至厌氧区，由厌氧菌等对其进行分解。兼性塘可以接受原污水或经预处理的污水，易于运行管理，但有机负荷不如好氧塘高，出水水质亦不如好氧塘。

(3)厌氧塘

厌氧塘的塘深一般为2.5～5 m，全塘大都处于厌氧状态。在厌氧状态下，进入厌氧塘的可生物降解的颗粒性有机物，可被胞外酶水解而成为可溶性有机物，溶解性有机物再通过产酸菌转化为乙酸，接着在甲烷菌的作用下，将乙酸转变为甲烷和二氧化碳。虽然厌氧降解机理是有顺序的，但是，在整个系统中，这些过程都是同时进行，厌氧塘除对污水进行厌氧处理外，还有初沉、污泥消化和浓缩的作用。

影响厌氧塘处理效率的因素有温度、进水水质、营养状况和污泥成分等，其中温度的影响最为显著。在实际处理中，厌氧生物处理塘一般作为污水的预处理，与厌氧一好氧(兼氧)塘组成稳定塘系统，它能较好地应用于水量小、浓度高的有机废水。厌氧塘作为稳定塘的一种形式，通常设置于系统的前端，以减少后续处理单元的有机负荷。它可用于处理屠宰废水、禽蛋废水、制浆造纸废水、制药废水和石油化工废水等，也可用于城镇生活污水的处理。但厌氧塘环境效果较差，有臭味，产生的甲烷不能被利用。好氧塘、兼性塘、厌氧塘和生物塘等常组成复合稳定塘，通过并联、串联和并串联等多种形式，结合强化措施的应用，进行优化组合。

(4)组合塘

针对稳定塘存在诸如水力停留时间较长、占地面积过大、积泥严重和散发臭味等问题，人们不断地对稳定塘进行改良，出现了一些新型组合塘(何小莲等2007)，例如水解酸化+稳定塘工艺，气浮+氧化沟+稳定塘工艺，微电解+接触氧化+稳定塘工艺，混凝+生物膜曝气池+氧化塘工艺，多级串联塘工艺，高级综合塘系统工艺以及生态综合系统塘工艺等。

虽然土地处理技术有着很多的优点，已经在国内外得到了广泛应用，但其设计和运行过程中仍然存在许多有待改进的问题(林克明等2008，简虹等2009，黄玉珠2008)。它的主要不足之处包括系统易于堵塞，对周围环境具有潜在不利影响(例如渗漏可能造成的地下水污染、温室气体排放等)，长期除磷效果不佳(即磷穿透问题)等二其中，系统堵塞问题对该技术的应用及推广影响尤为严重，且目前还缺乏良好的解决方法；磷穿透与温室气体排放问题也会对该技术的推广带来负面影响。

此外，土地处理系统占地较为突出，在一定程度上制约了在我国的推广应用，如何解决土地利用矛盾，是推广土地处理技术的重要关键间题。目前在一些地区(如成都市活水公园、深圳的洪湖公园)己经有效地将污水土地处理工程与城市绿化、建立生态公园等有机的集合起来加以考虑，从而较好地解决了土地利用矛盾，实现了经济、社会、生态与环境效益的统一。

相关链接：污水土地处理（一）