土地处理系统教程.pptx

土地处理系统 CONTENTS 01 概念 目录 02 作用机理 03 基本类型 04 案例分析 05 结论 06 展望 概念 土地处理系统就是利用土壤——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污水及一些工业废水，使水质得到不同程度改善，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水资源化与无害化的常年性生态系统工程。 土地处理系统的简单工艺流程 其中，预处理和水量调节与储存是保证土地处理系统正常运转的必不可少的环节，可以保证污水可控制的投配到土地处理系统中。 作用机理 物理作用：主要有土壤的过滤 、截留和物理吸附作用 。土壤固相部分实际为一复杂的疏松多孔体，而且较理想的土壤孔隙度高达50%左右，当污水通过土壤时，土壤犹如一个过滤器，可以阻滞截留、保持污水中大于其孔隙孔径的悬浮物质，使污水得以净化。悬浮固体物的去除主要是土壤的过滤及截留作用 ，部分 BOD 也能由物理作用去除 。 化学作用：主要包括化学吸收作用，胶体吸收作用以及代换性吸收作用3类。 a、化学吸收作用 污水中的可溶性物质与土壤胶体发生化学反应,可使易溶性的物质变为难溶性的,从而被固定在土体中与污水分离,达到净化目的。 如对磷的固定，Fe(OH)3 + H3PO4→ FePO4↓+3H2O 3Ca(OH)2+2H3PO4→Ca3(PO4)2↓+6H2O 在酸性土壤中存在着大量的铁铝化合物 ,在中性和碱性土壤中则存在着大量的钙镁化合物 。这些化合物可以和磷酸盐产生溶解度非常小的化合物，因此磷酸根离子在土地处理系统中极易产生化学沉淀而被固定。因此，在我国南方如广东，江西等地区，土壤以红壤为主，含有大量的铁元素，在开展土地处理系统对污染水体进行修复时对磷的去除效果很好。 b、土壤胶体的吸收作用 土壤胶体微粒作为分散相分散于微粒间的土壤胶体溶液中，成为土壤胶体系统。土壤胶体具有多种特性，对整个土壤的性质影响极大。由于土壤胶体的粒径非常细小，具有很大的表面能并带有电荷，因此能够对污水中的离子产生吸收、络合和沉淀作用。其净化能力与土壤胶体的种类、数量和性质有关。土壤中所含胶体物质越多,其净化能力越强；含有机胶体越多,其净化能力越强。 c、代换性吸收作用 土壤胶体吸收离子态的物质并与溶液中的离子进行交换,这种作用就是土壤胶体的代换性吸收作用，其中主要以阳离子的交换作用为主。当污水流经土壤时,污水中的离子就可被代换吸附在土壤胶体上,起到净化作用。净化能力与土壤中土壤胶体的种类、数量、污水中所含离子的浓度、原子序数、离子价等有关。 如对NH4+的吸附，(胶粒)Ca2++2NH4Cl→(胶粒)2NH4++CaCl2 生物作用：土壤中含有大量的微生物 ，包括各种好氧菌 、兼氧菌 、厌氧菌 ，土地处理系统中的植物根系和微生物能选择吸收污水中的有效态养分,使之与污水分离。主要是通过其吸收、转化、降解和生物的合成作用来实现的,并最终把这些养分集中在土壤表层。土壤生物首先是微生物分解废水中的有机物,使之矿化为无机营养物质,供给植物生长、发育的需要,这是土壤形成的基础,也是土壤能够净化污水的主要原因。 例如，土地处理系统中微生物对单糖的分解 在通气良好的情况下， C6H12O6 + 5O2→2HCOO.COOH + 2CO2 + 4H2O +Q 4COOH + O2→4CO2 + 2H2O 在通气情况较差的条件下， C6H12O6→CH3CH2CH2COOH + 2CO2+2H2 + Q 4H2+CO2→CH4 + 2H2O 在两种情况下有机物都可以被矿化为小分子无机物。 基本类型 根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤系统(Slow Rate Land Treatment System，简称SR)；快速渗滤系统(Rapid Infiltration Land Treatment System，简称RI)；地表漫流(Over land Flow Treatment System，简称OF)；湿地处理系流(Wetland Treatment System，简称WL)；地下渗滤系统(s