原作者 Norihito Tambo et al 编译 杨福才
1、前言
在大城市,所有由自然界供给城市用的清洁的饮用水,只是由一种方式供应是不可能的。在水资源已达到供应限界的城市地域,有必要采用可能的新陈代谢的水循环方式解决。在研究于供应安全的高质量的饮用水的同时,且提出利用生活杂用水,工业用水、街道用水、灌溉用水等非生活用水的高度处理和湖泊净化能力、土壤渗透等,进行水质改善,得出可利用的清洁水,实行二元式的大城市的新陈代谢的处理系统。日本扎幌市采取了改善市区水环境及水循环的系统,采用凝聚混凝沉淀处理的河水和位于扎幌市郊的自然净化的茨户湖水的混合净化系统,进行对含有二次处理水的河水的水质改善,特别是,引入土壤渗透的再利用可能的水源。
2、实验方法和实验装置
实验装置设于邻接茨户湖的河水(大部分为污水二次处理水)用硫酸高铁凝聚剂进行凝聚沉淀。处理条件是快速搅拌5min,慢速搅拌10min,沉淀时间5h。河水及凝聚沉淀水平均滞留时间40日,以后测定贮留水水质及藻类增长量等,特别是,采用细砂(有效直径0.07mm)充填于园管(高度8 m)内,进行土壤渗透实验。
3、实验结果及考查
3-1 含有二次处理水的河水的凝聚沉淀处理
向含有二次处理水的城市河水中,投入适宜剂量的硫酸高铁{最小量Fe2(SO4)9H2O·55mg/L}。凝聚沉淀处理的结果,能有大部分的SS、BOD及TP等除掉,使茨户湖的污浊负荷大幅度减少,同时富营养化潜能减低,另外对难分解的着色有机万分的腐殖酸(分子量1000以上)也有去除效果。
3-2 凝聚沉淀处理水的贮留净化
以凝聚沉淀处理降低了富营养人潜能的水贮留于贮留槽中40日,贮留结果为SS及TP各自去除65%及60%。BOD在贮留槽内由于进行了好气性分解结果,平均为0.9mg/L。另外,在贮留河水的场合,叶绿素a浓度为30—70μg/L,凝聚沉淀处理水为2.0—5.0μg/L的极低值。这种现象表示富营养化潜能已经下降,且由于沉淀水通过全部贮留槽的光能合成,使产生的有机物和从属营养微生物的呼吸作用的分解平衡,贮留槽内自净能力高。
3-3 通过土壤渗透的水质净化
渗透实验是用细砂(渗透系数0.01cm/s)进行,以探讨透水速度及水质变化。实验开始,渗透系统慢慢降低,约两个月后降为约0.005 cm/s(初期值的1/2),以后就维持上渗透值。在水质成分上,由于采用了土壤渗透方法,SS降为5%,同时TOC也有约35%的去除。但TP几乎毫无去除。全氮成分采用凝聚沉淀几乎不能去除,在贮留槽内于贫营养状态下,不能期待有效的去除。利用土壤渗透于温度10℃以上时,可以有高度的去除率(60—90%)。这种氮素去除原因,是由于微生物对氮素作用所致。
4、结语
由于含有污水二次处理水等的河水凝聚沉淀和贮水池的自然净化能联合作用,能以大幅度的改善水质,使成为循环再利用的饮用水水源。特别是由于采用了土壤渗透已清洁化的贮留水,提高了水质,成为可利用的饮用水水源。
