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[摘要]随着人口的增加和工农业的发展，水资源短缺和水环境污染问题变得日益严重，已成为目前全球资源环境的首要问题。污水土地处理系统对污水处理和水资源循环利用方面显示出了独特优势，近年来，得到了迅速的发展。本文笔者讨论了污水土地处理的基本原理和工艺类型。
[关键词]污水土地处理 基本原理 工艺类型
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0307-01
污水土地处理系统也称土地灌溉系统和草地灌溉系统。是利用土壤—微生物—植物系统的陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，处理城市生活污水及一些工业废水，使水质得到不同程度改善，实现废水资源化与无害化的常年性生态系统工程。污水土地处理是目前实现污水资源化的最有效途径。本文笔者对污水土地处理进行了探讨。
一、污水土地处理法的基本原理
污水土地处理是在人工控制下将污水适配到土地上，利用土壤—植物—土壤中微生物的生态系统来自我调控机制和净化可降解有机污染污染物的综合污水净化方法。可以说是一种利用土壤及生存于该环境中的植物、微生物的相互依赖共同作用的生态学方法，以同时实现对污水中污染物“处理”与“利用”的两大个功能，达到污水的充分净化以及水、肥资源的循环再生和有效利用。它主要用来处理一些生活污水及食品加工类废水，使水质得到不同程度改善，是一种实现废水资源化与无害化的常年性生态系统工程。近年来，土地处理作为污水处理工艺的二级处理或深度处理的代用技术得到迅速发展。
二、污水土地处理的常见工艺类型
1、慢速渗滤土地处理系统
慢速渗滤处理系统是指将污水投配到植物的土坡表面，污水在流经地表土壤—植物系统时得到充分净化的处理工艺类型。将污水投配到植物的土壤表面，污水在流经地表土壤—植物系统时得到充分净化的处理工艺类型。
针对不同地区的土壤、植被、气候以及社会经济条件，因地制宜，将污水处理与当地生态建设结合起来，工程投资、运行成本、技术要求低于常规的二级污水处理，处理效果达到三级处理水平。该系统适用于轻质土坡，如砂土、砂壤土、壤土，一般是间歇性投配污水，以保持较高的渗透率，可达3.3-150米/年。在干早地区，用污水代替清洁水进行灌溉，可以开发荒地，发展草地和林区。值得注意的是，该系统对水质预处理的要求较高。
2、快速渗滤土地处理系统
快速渗滤处理系统是将污水有控制地投配到具有良好渗滤性能的土壤表面，污水通过重力作用在向下渗滤过程中经过过滤、沉淀、氧化、还原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列作用而得到净化的污水处理工艺类型。在快速渗滤系统运行中，水是周期地向渗滤田灌水和休灌。使表层土壤处淹水/干燥。即厌氧、好氧交替运行状态。在休灌期，表层土壤恢复好氧状态，在这里产生强力的好氧降解反应，被土壤层截留的有机物为微生物所分解。休灌期土壤层脱水、干化有利下一个灌水周期水的下渗和排除。在土壤层形成的厌氧、好氧交替运行状态有利生物氧化、硝化、反硝化等一系列作用便于氮、磷的去除。快速渗滤系统因其对污染物较高的去除率和较高的水力负荷，在国内得到了较多的应用。
该工艺投资省，处理费用低，系统耐冲击负荷大，渗透率可达152米/年。出水水质好，回收率高，效果达三级处理水平。该系统以处理污水和回用利用污水为目标。适用于土层较厚（大于1.5m），渗透性能良好的粗质地土层，如亚砂土、砂质土等。要求地下水深在2.5m以上，地面有一定的坡度，距离人口密集区有一定的距离。
3、污水地表漫流土地处理系统
污水土地漫流工艺是将污水有控制的投配在生长着茂密植物，具有和缓坡度且土壤渗透性较低的土地表面上，污水呈薄层缓慢而均匀地在土表上流经一段距离后得到净化地一种污水处理方式。
土地漫流系统的净化机理是利用“土壤一植物一水”体系对污染物地巨大容纳、缓冲和降解能力。其中土表的生物膜对污染物有吸附、降解和再生的作用；植物起了均匀步水的作用；阳光既可以提高系统活力，又可以杀灭病原体及促进污染物的分解；大气给了微生物良好的呼吸条件。在以上各方面的良好条件下，土地漫流系统构成了一个“活”的生物反应器，是一个高效低能耗的污水处理系统。
4、湿地土地处理系统
湿地生态处理系统是将污水有控制地投配到土壤一植物一微生物复合生态系统，并使土坡经常处于饱和状态，污水在沿一定方向流动过程中在耐湿植物和土壤相互联合作用下得到充分净化的处理工艺类型。人工湿地是一种由人工建造和监督的与沼泽类似的地面。它利用自然湿地生态系统中物理、化学、生化反应协同作用来处理污水。人工湿地可分为表面流湿地、潜流湿地、立式流湿地。表而流湿地与自然湿地相似，污水在填料表而漫流。绝大部分有机物的降解由植物水下茎和其上的生物膜来完成。这种类型未能充分发挥填料和丰富的植物根系的作用，且卫生条件不好：潜流湿地是水在填料表面向下潜流。充分利用整个系统的协同作用，卫生条件较好，片地小，处理效果较好；立式流湿地的水流情况综合了表而流湿地和潜流湿地的特点，但其建造要求高，易滋生蚊虫。所以，潜流式湿地系统是日前研究和应用最为广泛的。
人工湿地对污水的处理有十分复杂的净化机理，日前还处于研究中。一般认为人工湿地对污水的处理综合了物理、化学和生物的二种作用。湿地系统成熟以后，基质表面和植物根系吸附了大量微生物形成生物膜。污水流经生物膜时，大量的悬浮固体被基质和植物根系截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用被去除。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境依次呈现好氧、缺氧和厌氧状态。保证了污水中的氮磷不仅能被植物和微生物作为营养成分直接吸收，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从污水中去除。最后通过湿地床基质的定期更换和栽培植物的收割使污染物最终从系统中去除。
5、地下渗滤土地处理系统
地下渗滤处理系统是将经过腐化池（化粪池）或酸化水解池预处理后的污水投配到地下距地而约0.5m深处的渗滤田。在土壤的渗滤作用和毛细管作用下，污水向四周扩散。通过过滤、沉淀、吸附和在微生物作用下的降解作用，使污水得到净化的土地处理工艺。在地下渗滤处理系统中，在需氧微生物和厌氧微生物的作用下，污水中的有机污染物被吸附、降解。土壤中的微生物又为原生动物和后生动物所摄取。污水中的有机氮在微生物的作用下转化为硝酸氮，伸入土层中的植物根系吸收部分有机污染物、硝酸氮以及磷等植物性营养物。这样，通过生物、土壤系统的复杂又互相联系和互相制约的作用，使污水得到挣化。
地下渗滤处理系统具有无损地而景观、不受外界气温影响、易于建设、便于维护、不堵塞、投资省、运行费用低、对进水负荷的变化适应性强、耐冲击、出水可回用等优点。地下渗滤处理系统的种类很多，日前应用较广的是污水土壤渗滤净化沟和土壤毛细管浸润渗滤沟。本法适用于农村、乡镇等小型村落，由于污水直接引入土层深处，较少引起环境污染问题。
结束语
总之，土地污水处理系统，这种自然生态的水处理法在生活污水、微污染水以及污水回用处理上，相对于传统的污水处理和污水回用处理工艺具有污水处理效率高，污水处理厂投资低、运行费用低、维持运行的技术要求低，还具有独特的绿化环境功能等众多优点。它弥补了传统的污水处理和污水回用处理工艺的缺点，在我国具有很大发展前景。
参考文献
[1] 雷乐成，杨岳平等.污水回用新技术及工程设计.北京：化学工业出版社，2002.
[2] 李慧等.污水的土地处理特性分析闭，北方环境，2004.
[3] 孙铁布.污水生态处理技术体系与展望[J]世界科技研究与发展，24（4），2003.
[关键词]污水土地处理 基本原理 工艺类型
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0307-01
污水土地处理系统也称土地灌溉系统和草地灌溉系统。是利用土壤—微生物—植物系统的陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，处理城市生活污水及一些工业废水，使水质得到不同程度改善，实现废水资源化与无害化的常年性生态系统工程。污水土地处理是目前实现污水资源化的最有效途径。本文笔者对污水土地处理进行了探讨。
一、污水土地处理法的基本原理
污水土地处理是在人工控制下将污水适配到土地上，利用土壤—植物—土壤中微生物的生态系统来自我调控机制和净化可降解有机污染污染物的综合污水净化方法。可以说是一种利用土壤及生存于该环境中的植物、微生物的相互依赖共同作用的生态学方法，以同时实现对污水中污染物“处理”与“利用”的两大个功能，达到污水的充分净化以及水、肥资源的循环再生和有效利用。它主要用来处理一些生活污水及食品加工类废水，使水质得到不同程度改善，是一种实现废水资源化与无害化的常年性生态系统工程。近年来，土地处理作为污水处理工艺的二级处理或深度处理的代用技术得到迅速发展。
二、污水土地处理的常见工艺类型
1、慢速渗滤土地处理系统
慢速渗滤处理系统是指将污水投配到植物的土坡表面，污水在流经地表土壤—植物系统时得到充分净化的处理工艺类型。将污水投配到植物的土壤表面，污水在流经地表土壤—植物系统时得到充分净化的处理工艺类型。
针对不同地区的土壤、植被、气候以及社会经济条件，因地制宜，将污水处理与当地生态建设结合起来，工程投资、运行成本、技术要求低于常规的二级污水处理，处理效果达到三级处理水平。该系统适用于轻质土坡，如砂土、砂壤土、壤土，一般是间歇性投配污水，以保持较高的渗透率，可达3.3-150米/年。在干早地区，用污水代替清洁水进行灌溉，可以开发荒地，发展草地和林区。值得注意的是，该系统对水质预处理的要求较高。
2、快速渗滤土地处理系统
快速渗滤处理系统是将污水有控制地投配到具有良好渗滤性能的土壤表面，污水通过重力作用在向下渗滤过程中经过过滤、沉淀、氧化、还原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列作用而得到净化的污水处理工艺类型。在快速渗滤系统运行中，水是周期地向渗滤田灌水和休灌。使表层土壤处淹水/干燥。即厌氧、好氧交替运行状态。在休灌期，表层土壤恢复好氧状态，在这里产生强力的好氧降解反应，被土壤层截留的有机物为微生物所分解。休灌期土壤层脱水、干化有利下一个灌水周期水的下渗和排除。在土壤层形成的厌氧、好氧交替运行状态有利生物氧化、硝化、反硝化等一系列作用便于氮、磷的去除。快速渗滤系统因其对污染物较高的去除率和较高的水力负荷，在国内得到了较多的应用。
该工艺投资省，处理费用低，系统耐冲击负荷大，渗透率可达152米/年。出水水质好，回收率高，效果达三级处理水平。该系统以处理污水和回用利用污水为目标。适用于土层较厚（大于1.5m），渗透性能良好的粗质地土层，如亚砂土、砂质土等。要求地下水深在2.5m以上，地面有一定的坡度，距离人口密集区有一定的距离。
3、污水地表漫流土地处理系统
污水土地漫流工艺是将污水有控制的投配在生长着茂密植物，具有和缓坡度且土壤渗透性较低的土地表面上，污水呈薄层缓慢而均匀地在土表上流经一段距离后得到净化地一种污水处理方式。
土地漫流系统的净化机理是利用“土壤一植物一水”体系对污染物地巨大容纳、缓冲和降解能力。其中土表的生物膜对污染物有吸附、降解和再生的作用；植物起了均匀步水的作用；阳光既可以提高系统活力，又可以杀灭病原体及促进污染物的分解；大气给了微生物良好的呼吸条件。在以上各方面的良好条件下，土地漫流系统构成了一个“活”的生物反应器，是一个高效低能耗的污水处理系统。
4、湿地土地处理系统
湿地生态处理系统是将污水有控制地投配到土壤一植物一微生物复合生态系统，并使土坡经常处于饱和状态，污水在沿一定方向流动过程中在耐湿植物和土壤相互联合作用下得到充分净化的处理工艺类型。人工湿地是一种由人工建造和监督的与沼泽类似的地面。它利用自然湿地生态系统中物理、化学、生化反应协同作用来处理污水。人工湿地可分为表面流湿地、潜流湿地、立式流湿地。表而流湿地与自然湿地相似，污水在填料表而漫流。绝大部分有机物的降解由植物水下茎和其上的生物膜来完成。这种类型未能充分发挥填料和丰富的植物根系的作用，且卫生条件不好：潜流湿地是水在填料表面向下潜流。充分利用整个系统的协同作用，卫生条件较好，片地小，处理效果较好；立式流湿地的水流情况综合了表而流湿地和潜流湿地的特点，但其建造要求高，易滋生蚊虫。所以，潜流式湿地系统是日前研究和应用最为广泛的。
人工湿地对污水的处理有十分复杂的净化机理，日前还处于研究中。一般认为人工湿地对污水的处理综合了物理、化学和生物的二种作用。湿地系统成熟以后，基质表面和植物根系吸附了大量微生物形成生物膜。污水流经生物膜时，大量的悬浮固体被基质和植物根系截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用被去除。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境依次呈现好氧、缺氧和厌氧状态。保证了污水中的氮磷不仅能被植物和微生物作为营养成分直接吸收，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从污水中去除。最后通过湿地床基质的定期更换和栽培植物的收割使污染物最终从系统中去除。
5、地下渗滤土地处理系统
地下渗滤处理系统是将经过腐化池（化粪池）或酸化水解池预处理后的污水投配到地下距地而约0.5m深处的渗滤田。在土壤的渗滤作用和毛细管作用下，污水向四周扩散。通过过滤、沉淀、吸附和在微生物作用下的降解作用，使污水得到净化的土地处理工艺。在地下渗滤处理系统中，在需氧微生物和厌氧微生物的作用下，污水中的有机污染物被吸附、降解。土壤中的微生物又为原生动物和后生动物所摄取。污水中的有机氮在微生物的作用下转化为硝酸氮，伸入土层中的植物根系吸收部分有机污染物、硝酸氮以及磷等植物性营养物。这样，通过生物、土壤系统的复杂又互相联系和互相制约的作用，使污水得到挣化。
地下渗滤处理系统具有无损地而景观、不受外界气温影响、易于建设、便于维护、不堵塞、投资省、运行费用低、对进水负荷的变化适应性强、耐冲击、出水可回用等优点。地下渗滤处理系统的种类很多，日前应用较广的是污水土壤渗滤净化沟和土壤毛细管浸润渗滤沟。本法适用于农村、乡镇等小型村落，由于污水直接引入土层深处，较少引起环境污染问题。
结束语
总之，土地污水处理系统，这种自然生态的水处理法在生活污水、微污染水以及污水回用处理上，相对于传统的污水处理和污水回用处理工艺具有污水处理效率高，污水处理厂投资低、运行费用低、维持运行的技术要求低，还具有独特的绿化环境功能等众多优点。它弥补了传统的污水处理和污水回用处理工艺的缺点，在我国具有很大发展前景。
参考文献
[1] 雷乐成，杨岳平等.污水回用新技术及工程设计.北京：化学工业出版社，2002.
[2] 李慧等.污水的土地处理特性分析闭，北方环境，2004.
[3] 孙铁布.污水生态处理技术体系与展望[J]世界科技研究与发展，24（4），2003.