張 建、黃 霞、魏 杰、胡洪營、施漢昌、錢易
（清華大學環境科學與工程系，環境模擬與污染控制國家重點聯合實驗室，北京，100084）

　　本文對地下滲濾系統處理生活污水進行了試驗。結果表明，系統對污染物有良好的處理效果。在2cm/d的水力負荷下，COD、總磷、氨氮去除率均大于90%，總氮去除率大于50%。對進出水總氮的組成進行了分析，結果表明系統內硝化效果良好但反硝化效果不夠理想，改善條件以促進反硝化反應是提高系統總氮去除率的關鍵。

1．試驗裝置與方法

　　地下滲濾試驗系統由輸配水系統、滲濾系統和監測系統組成，如圖1所示。在預沉池中經沉淀過的污水由泵提升至進水槽，進入布水管。污水通過溝內土壤的毛管浸潤作用，緩慢地擴散入周圍土壤。布水溝內的滲濾層由經人工配置的特殊土壤組成；溝間土壤為北京壤土。溝內人工配置的土壤具有一定的有機質含量和良好的毛管浸潤性能，可為微生物提供良好的生存環境，污水中的污染物主要是在這一層中實現降解和轉化。試驗裝置共兩套，系統1和系統2。系統1為普通配水系統，系統2采用了強化的布水系統，以加強布水的均勻性。兩套系統的水力負荷均為2cm/d。
　　試驗原水為清華大學校園的生活污水。

2．試驗結果與討論

　　2.1水量平衡分析
　　草坪植物的生長狀況與水量的變化是一個相互作用的關系。一方面，在氣候條件和土壤條件相同的條件下，水量的供給狀況直接決定了草坪植物的生長狀況。另一方面，草坪植物的生長，改良了土壤的性質，有效提高了根區土壤的通氣透水性，同時草坪植物的吸收作用和蒸騰作用是導致出水水量變化的根本原因。
　　系統2由于采用了強化的布水系統，污水分布更為均勻，植物生長良好，而系統1則略差。相應的，前者的蒸發量為污水投加量的35.6％，而后者則僅為19.0％。
　　2.2污染物去除效果分析
　　污染物進出水濃度的變化如圖2、圖3、圖4所示。
　　從圖2可以看出，系統的進水COD濃度在93.2～264.0mg/l之間變化，波動較大，而出水COD則比較穩定，全部小于50mg/L，系統對COD的去除率為90％左右。這充分顯示了系統對以COD為代表的有機污染物具有很好的去除能力和很高的穩定性及抗沖擊負荷能力。
　　從圖3可以看出，系統進水氨氮波動較大，但出水氨氮濃度非常穩定，其平均值均低于0.1mg/l，對氨氮去除率達99％以上。可見地下滲濾系統的硝化作用非常好。
　　從圖4可以看出，系統進水總氮濃度在43.41～49.28mg/l之間波動，而各系統出水總氮濃度比較高，約為25mg/L，相對于進水濃度并沒有太大的降低，系統1和系統2的總氮平均去除率分別為53.2%和63.5%。結合系統對氨氮的去除效果，分析總氮的去除效果不佳的原因主要是系統反硝化不完全所致。需要今后進一步調整運行條件，提高總氮去除率。
　　兩套系統進水總磷濃度約為4mg/L，而各系統出水總磷濃度極低，在氯化亞錫還原光度法的檢測下限以下，系統對總磷的去除率基本達到100％。
　　表1比較了系統1和系統2的去除率。由表1可見，設置強化布水措施的系統2對污染物質的去除效果明顯好于系統1。

表1 系統1和系統2的污染物去除率比較（％） 布水方式 COD去除率 總磷去除率 總氮去除率 氨氮去除率 系統1 普通布水溝 90.2 100 53.2 99.8 系統2 強化布水系統 92.3 100 63.5 99.9

2.3 進出水氮的組成分析
　　對進出水的總氮組成進行了分析，以進一步了解系統對各種形態氮的去除機理，分析結果如圖5所示。由圖5可見，系統進水中的總氮以氨氮為主，而出水中的總氮則基本上為硝態氮，占總氮的百分比達98％以上，由此進一步證明了系統內部的硝化反應進行的很好，而改善條件以促進系統的反硝化反應是提高總氮去除率的關鍵。

3．結論

　　（1） 地下滲濾系統對氨氮、COD、總磷有著很高的去除率，對總氮亦有良好的去除效果。強化布水措施可以提高系統對污染物質的去除率，亦有利于栽種植物的生長。
　　（2） 地下滲濾系統內的硝化反應進行的很好，改善條件以促進反硝化反應是提高系統總氮去除率的關鍵。