隨著(zhù)人們對環(huán)境意識和水資源的不斷提高，以及國家對環(huán)境保護以及水資源管理政策法規的嚴格制定，污水處理成為發(fā)展的必要趨勢。于是，人們發(fā)明了Rapid Infiltration System，簡(jiǎn)稱(chēng)RI系統，即所說(shuō)的快速滲濾系統。但是，傳統的RI系統受到占地面積的限制，只是利用天然的砂石進(jìn)行滲濾，所以水力負荷一直無(wú)法得到提升，滲濾效率并不高，并沒(méi)有達到真正意義上的“快速”。于是，就有相關(guān)方面的專(zhuān)家致力于這一領(lǐng)域的研究，他們研究的人工快速滲濾系統（即CRI）已經(jīng)成功地從試驗研究階段轉向實(shí)際的工程應用階段，在我國南方的大部分地區已經(jīng)得到了推廣。本文就CRI系統在生活污水處理回用中的應用做一些探討，主要討論的有CRI系統的工作原理，以及它相對于傳統的快速滲濾系統的優(yōu)勢所在。
１、ＣＲＩ系統的工作原理
以下的框圖對CRI的工藝流程做出了簡(jiǎn)單的說(shuō)明：
污水流經(jīng)沉淀池，經(jīng)過(guò)沉淀池的作用，活性污泥被沉淀并且被及時(shí)清理，同時(shí)污水中的臭性氣體通過(guò)管道高空排放，避免了對環(huán)境造成污染。水中的SS得到明顯降低，這樣，經(jīng)過(guò)滲透池的污水就不會(huì )或者很少會(huì )發(fā)生堵塞現象，滲透池對污水的滲濾速度得到提高。滲透池是人工快速滲濾系統的主體，一般，整個(gè)系統中設有兩個(gè)或者更多的滲透池，以提高滲濾效果。
滲透池中裝填有一定量的砂石填料，用以吸附和過(guò)濾污水中的懸浮物體，并且里面含有大量的微生物，利用微生物的生物化學(xué)反應，對污水中的污染物進(jìn)行降解。由于微生物分為好氧型和厭氧型，設置多個(gè)滲透池的另一個(gè)作用就是部分污染物可以在淹水期被的厭氧微生物所分解，而另一些污染物則可以在另一個(gè)滲透池的落干期被好樣微生物所分解，比如污水中的氮污染物，在落干期的多樣環(huán)境下，微生物發(fā)生銨化和硝化作用，到了另一個(gè)滲透池的淹水期，此時(shí)處于缺氧環(huán)境，厭氧微生物的反硝化作用降解剩余的氮化物。一些病原體則被吸附、過(guò)濾、干燥或者輻射以及微生物的吞噬作用去除。這樣，經(jīng)過(guò)一系列復雜的生物化學(xué)和物理反應，多個(gè)滲透池交替對污染物分解，污水的凈化程度得到很大程度的提高。
由于CRI系統主要是通過(guò)微生物的生物化學(xué)作用達到對污染物降解的目的，整個(gè)系統過(guò)濾污水的過(guò)程中，不添加任何的化學(xué)物品，因此，不會(huì )造成二次污染。一般的滲濾系統過(guò)一段時(shí)間就必須對過(guò)濾裝置進(jìn)行清理，否則就會(huì )由于堵塞而無(wú)法繼續滲濾，但是CRI填料中的污泥經(jīng)過(guò)各類(lèi)細菌的消化分解，不會(huì )再填料中聚集，因此，系統并不需要經(jīng)常清洗。
經(jīng)過(guò)滲透池多次滲濾過(guò)的污水，已經(jīng)基本上得到凈化，再經(jīng)過(guò)地下聚水系統收集已經(jīng)凈化過(guò)得水，流入清水池，得到清水。這便是人工快速滲濾系統的基本工藝流程。
人工快速滲濾系統的水力負荷是可以調整的，這樣通過(guò)調整水力負荷，就可以處理不同的水量，同時(shí)對水凈化的效果影響極小。水力負荷的大小是與滲透池中填料的成分相關(guān)的，通過(guò)選擇不同級別的填料，就可以調整系統的水力負荷能力，以此達到不同的處理效果。由于系統調節方便，可以在不耗費大量投資的情況下，在應急處理污水和深度處理污水中作出轉化，提高了經(jīng)濟性，避免不必要的投資浪費。
2、人工快速滲濾系統的優(yōu)勢
就污水處理效果而言，與傳統的RI相比，CRI日處理污水量明顯得到提高，根據數據顯示，傳統的快速滲濾系統的日水力負荷只有0.03m，但是，在河北的一個(gè)小型試驗表明了人工快速滲濾系統的優(yōu)勢所在。試驗表明，CRI的日水力負荷可以達到2m甚至更多，并且凈化后的水的質(zhì)量已經(jīng)由于國家二級處理出水的標準。其他的監測數據也有明顯的改善，比如，COD的均值已經(jīng)下降到50mg/L,最低的一組數據甚至突破20mg/L，BOD也已經(jīng)降低到20mg/L。
在深圳一家電器公司的實(shí)際工程表明，人工快速滲濾系統的各項指標均已經(jīng)達到了國家排放標準、生活雜用水水質(zhì)標準、城鎮二級污水處理廠(chǎng)一級排放標準以及再生水回用于景觀(guān)水體的水質(zhì)標準。
從經(jīng)濟性的角度來(lái)看，人工快速滲濾系統的建設成本極低，并且它的運行成本更為低廉。一個(gè)CRI系統中的主要建材是填料部分，一般選擇為河流砂石。據估算，每處理一噸水，需要花去建設成本900元人民幣左右。如果系統被建設在地勢相對較低的地方，可以根據重力勢能做到污水自己流動(dòng)，減少了提升污水的成本，這樣的話(huà)每處理一噸水的運行成本只有0.2元人民幣。
CRI系統具有很強的穩定性，據測算，每一立方米體積的該系統可以處理2噸甚至更多的生活污水，而一般的傳統人工濕地系統的處理效率不及CRI的六分之一。并且該系統的抗沖擊負荷能力也很好，就算COD負荷達到900mg/L。CRI系統仍然可以正常運行。
與傳統RI系統相比較，CRI系統的占地面積已經(jīng)縮小了很多，中國地質(zhì)大學(xué)的相關(guān)研究報告指出，CRI系統滲透池的最佳深度在2米左右，那么，1平方米的體積就可以處理2個(gè)立方的污水，一萬(wàn)立方的污水處理也不過(guò)至需要0.5平方的CRI面積，比傳統的人工濕地占地面積要小得多。
3、CRI應用前景展望
目前，已經(jīng)有一些地方小區開(kāi)始建設成功該滲濾系統并且正式投入運營(yíng)，據了解，該小區有住戶(hù)1000多戶(hù)，各戶(hù)的生活廢水通過(guò)管道流向CRI系統經(jīng)過(guò)處理，經(jīng)過(guò)檢測，處理后的廢水清澈透明，完全符合國家安全衛士標準。從經(jīng)濟性來(lái)看，該小區建成CRI廢水處理系統花費資金約一萬(wàn)余元，由于CRI系統運行費用較低，平時(shí)管理費用按照5000元/年來(lái)算，這樣每戶(hù)均收費150元即可，經(jīng)濟性非常可觀(guān)。
4、結語(yǔ)
水資源的嚴格管理和水污染的嚴格治理刻不容緩，政府部門(mén)應該加大治理力度。但是水資源的管理從來(lái)都不是易事，涉及到工業(yè)、農業(yè)和家庭生活廢水等多個(gè)領(lǐng)域，使得水資源的管理變成了一項耗時(shí)耗資的巨大工程，新的治理方案急需研發(fā)，應運而生的CRI一定會(huì )因其經(jīng)濟性和實(shí)用性而得到推廣。（來(lái)源：北海海洋產(chǎn)業(yè)科技園區綜合服務(wù)中心）
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