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user: 4. 常见的集雨窖水处理技术及方法 4.1. 处理过滤装置及沉淀构筑物 4.1.1. 粗慢滤系统净水装置 初期弃流后的集雨窖水已经除去了降雨刚开始时所汇集污染物，刘玲花 [ 17 ] 等许多专家提出的生物慢滤技术适用于农村小型集雨窖水处理。慢滤对进水的水质要求较高 [ 18 ] ，而粗滤可以有效降低水浊度，且运行管理简单，无需投加任何化学药剂，具有成本低、易于小型化等优点。武福平 [ 19 ] 等在粗慢滤系统净水装置对集雨窖水污染物去除的试验中发现粗慢滤净水系统对集雨窖水常见的污染物如浊度、有机物、氨氮等微生物学指标有良好的去除效果，同时粗滤设备结构简单，无需投药，操作管理方便，适用于庆阳市环县以户为单位的分散式。 4.1.2. 水力旋流除砂器 水力旋流除砂器 [ 20 ] 是一种利用离心沉降原理将非均相混合物中具有不同密度的相分离开来的高效 Table 2 Report on water quality detection of pit water in Huan Count 序号 检测项目 技术指标 1号水样检测结果 2号水样检测结果 检测方法 1 色度/(铂钴色度单位) ≤15 0.2 3 GB/T 5750.4-2006 2 浑浊度(散射浑浊度单位)/NTU ≤1.0 0.0 1.0 GB/T 5750.4-2006 3 溶解性总固体(mg/L) ≤1000 72 347 GB/T 5750.4-2006 4 耗氧量(mg/L) ≤3 0.9 0.59 GB/T 5750.7-2006 5 氰化物(mg/L) ≤0.05 未检出 0.004 GB/T 5750.5-2006 6 氯化物(mg/L) ≤250 1.30 14 GB/T 5750.5-2006 7 硫酸盐(mg/L) ≤250 6.06 25 GB/T 5750.5-2006 8 溴酸盐(mg/L) ≤0.01 未检出 0.008 GB/T 5750.10-2006 9 硝酸盐(mg/L) ≤10 0.76 1.33 GB/T 5750.5-2006 10 氟化物(mg/L) ≤1.0 0.43 0.28 GB/T 5750.5-2006 11 硫化物(mg/L) ≤0.02 未检出 0.005 GB/T 5750.5-2006 12 氨氮(以N计)/(mg/L) ≤0.5 未检出 0.021 GB/T 5750.5-2006 13 氯苯(mg/L) ≤0.3 未检出 0.008 GB/T 5750.8-2006 14 硼(mg/L) ≤0.5 未检出 0.2 GB/T 5750.6-2006 15 钡(mg/L) ≤0.7 0.046 0.05 GB/T 5750.6-2006 16 六价铬(mg/L) ≤0.05 未检出 0.004 GB/T 5750.6-2006 17 钠(mg/L) ≤200 62.7 133.2 GB/T 5750.6-2006 18 铁(mg/L) ≤0.3 未检出 0.03 GB/T 5750.6-2006 19 锰(mg/L) ≤0.1 未检出 0.01 GB/T 5750.6-2006 20 锌(mg/L) ≤1.0 未检出 0.05 GB/T 5750.6-2006 21 砷(mg/L) ≤0.01 未检出 0.0003 GB/T 5750.6-2006 22 镉(mg/L) ≤0.005 未检出 0.0001 GB/T 5750.6-2006 23 铅(mg/L) ≤0.01 未检出 0.002 GB/T 5750.6-2006 24 汞(mg/L) ≤0.001 未检出 0.00004 GB/T 5750.6-2006 25 硒(mg/L) ≤0.01 未检出 0.0004 GB/T 5750.6-2006 26 铜(mg/L) ≤1.0 0.010 0.001 GB/T 5750.6-2006 27 镍(mg/L) ≤0.02 未检出 0.005 GB/T 5750.6-2006 28 银(mg/L) ≤0.05 未检出 0.0025 GB/T 5750.6-2006 表2. 环县窖水水质检测报告 分离装置。应用于集蓄雨水处理的水力旋流除砂器即是利用泥水混合物在高速旋转运动产生的离心力，去除集雨窖水中大颗粒污染物的一种水力分离装置，对集雨窖水中悬浮物的去除效果比较理想，旋流中存在较高的剪切力，可以破坏颗粒间的凝聚，有利于固相分级。水力旋流除砂器结构简单，成本低廉，易于安装和操作，几乎不需要维护和附属设备，而且体积小，处理能力大，可以节省现场空间。 张国珍 [ 21 ] 在对水力旋流除砂器去除浊度的试验中得出，旋流除砂器进口流量较小时，旋流除砂器的去除悬浮物效果较好。对集雨窖水中不同含量悬浮物(以SS计)的去除率随悬浮物浓度的增大而增大；旋流除砂器 进口流量较大时，旋流除砂器的除砂效果降低，而且除砂效果既与悬浮物含量及其组成有关，也与进水量大小有关。张国珍等在对水力旋流除砂器去除污染物效果的试验中得出，当经历不同降雨强度时，旋流除砂器的除砂作用对浊度和悬浮物的去除效果发生改变。当降雨强度上升时，旋流除砂器的除砂作用对浊度和悬浮物的去除效率同时上升，反之，当降雨强度下降时，旋流除砂器对浊度和悬浮物的去除效率同时下降。 4.1.3. 迷宫式沉淀池 迷宫式沉淀池 [ 22 ] 是在传统斜板沉淀池的理论基础上经过设计改造而来的，近几年在国外发展起来的用于水处理的一种新型。高效沉淀工艺技术。它和常规的浅层沉淀理论有所区别，迷宫沉淀池依靠重力、流体阻力和惯性力等絮状粒子进行外部作用力强制分离，能有效的降低集雨窖水的浊度。试验研究表明，迷宫沉淀池在不同降雨程度时，对集雨窖水中的污染物的去除表现出一致性，对污染物的去除率均比较高。由于集雨窖水在迷宫沉淀池中水力停留时间差异，迷宫沉淀池在低流量的水流条件下对污染物的去除率好于高流量水流条件下污染物的去除率。 4.2. 集雨窖水处理的生态方法 人工生态系统 [ 23 ] 是一种新型的集雨窖水前处理技术，运用生态方法处理集雨窖水既可以满足人们对水的需求，又可对环境的质量有所提升，因此是一项拥有广阔研究前景的窖水前处理技术。人工生态系统投资低廉，推广价值高且应用范围广，运转维护及管理方便、工程基建和运转费用低，对于负荷变化适应能力强，特别适合环县地区以雨水为饮用水水源的农村集雨工程 [ 24 ] 。人工生态主要经过土壤及植物根系的吸附作用以及微生物对污染物的降解转化等诸多错综复杂的反应过程 [ 25 ] 来消减雨水中的污染物。人工生态系统前设气浮集雨窖水沟，汇集雨窖水流入人工生态系统。生态系统由单一生态廊道组成，植被通常选用红豆草和苜蓿混种。人工生态系统在降雨过程中生态沟中的植被带对各种径流污染物均有一定的消减作用，在进水水质和进水量稳定的条件下，人工生态系统工作稳定，在降雨期间，主要是以土壤和植物根系的吸附、过滤、截留以及微生物的分解作用为主去除雨水中的污染物。雨水在流经人工生态系统时，植物对污染物的消减作用随着生态廊道的长度而增强。在不同降雨强度条件下，植被带对水质指标的去除率差别很大，降雨强度越大，去除率越小。土壤含水率对于浊度、SS去除率影响较小，而对CODMn、氨氮、总磷影响较大。总体上冰草对雨水污染物的消减作用优于紫花苜蓿和红豆草。 根据陈现强所做关于不同廊道对集雨窖水径流污染物的消减的实验 [ 26 ] 可知，在2 h的降雨过程中，浊度、SS的去除率主要依靠土壤及植物根系的吸附、过滤和截留作用，人工生态系统对集雨窖水径流中的浊度、SS的去除率很高，水中的悬浮物、泥土、砂粒、胶体等物质可以很好的被土壤吸附和截留，同时植物的根系作用也会增强过滤效果，而且人工生态系统对CODMn去除几乎处于稳定状态，对集雨窖水中氨氮的去除效果也比较理想。张国珍，杨远超的现场综合试验结果表明人工生态系统对集雨窖水中主要污染物浊度、CODMn、氨氮、及SS均有一定的消减效果，人工生态系统是集雨窖水前处理的有效手段，可有效去除雨水中的主要污染物，对集雨窖水水质起到有效的保护作用。 4.3. 集雨窖水处理消毒技术 超氯消毒是储水消毒方式中较为普遍的做法，然而由于人力、物力和技术上的原因，这种方式很难实现对存储的集雨窖水的持续消毒，不科学也不便于采用。目前，国内外正在兴起使用缓释消毒技术，是一种较好的且适宜有效的方法，逐渐成为储水消毒的新的研究方向。 缓释消毒技术 [ 27 ] 是将消毒剂的有效消毒基质和载体(普遍采用高分子材料)用特定技术结合在一起，然后置于受体环境中。载体上有效消毒基质以主动扩散或者被动振荡等方式持续有效的释放消毒剂有效成分到需要消毒的水环境中，受体水环境的有效消毒成分可在预先设定的浓度范围内实现稳定维持。根据杨远超的缓释消毒剂在模拟水窖中消毒的实验 [ 28 ] 可知：装载缓释消毒剂的微型控释装置具有消毒杀菌的效果，模拟窖水的细菌总数和大肠菌群数的杀灭率达到100%，同时降低了缓释制剂在水体内的总体余氯含量。微型控释装置有效的限制了缓释消毒剂释药量，明显的降低了水体余氯含量，延长了药剂的使用时间，在避免药剂浪费的同时，有效的减少了氯量超标产生的消毒副产物。