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第一章 概述及工艺性能 1

1．1目的 1

1．2范围 1

1．3处理工艺 2

1．4慢速渗滤工艺 4

1．4．1处理目标 4

1．4．1处理性能 6

1．5快速渗滤工艺 7

1．5．1处理目的 7

1．5．2处理性能 8

1．6土地漫流工艺 9

1．6．1处理目的 9

1．6．2处理性能 10

1．7联合系统 11

1．8指南使用说明 11

1．9参考文献 13

第二章 规划和技术评价 15

2．1规划程序 15

2．2第一阶段规划 15

2．2．1初步资料 15

2．2．2土地处理系统的适用性 21

2．2．3需要的土地面积 24

2．2．4场地鉴别 25

2．2．5场地筛选 29

2．3第二阶段规划 33

2．3．1场地勘察 34

2．3．2选定初步设计的依据 34

2．3．3方案的评价 35

2．3．4方案的选择 38

2．4水权及可能的水权矛盾 38

2．4．1天然水源 39

2．4．2地面水 40

2．4．3渗滤水 40

2．5参考文献 40

第三章 现场调查 43

3．1概述 43

3．2物理性质 43

3．2．1浅层断面的评价 43

3．2．2较深断面的评价 45

3．3水力学性质 46

3．3．1饱和水力传导率 46

3．3．2渗滤能力 47

3．3．3比出流量 48

3．3．4非饱和水力传导率 48

3．3．5断面排水 50

3．4渗滤速率的测量 50

3．4．1注水池法 51

3．4．2园筒渗滤器 54

3．4．3人工降雨渗滤器 55

3．5纵向水力传导率的测量 56

3．5．1双管渗透计试验 57

3．5．2进气式渗透计试验 58

3．6地下水 60

3．6．1深度/静水头 60

3．6．2流量 61

3．6．3地下水水质 66

3．7土壤的化学性质 66

3．7．1土壤化学试验的描述 66

3．7．2磷的吸附试验 68

3．8参考文献 68

第四章 慢速渗滤工艺的设计 74

4．1概述 74

4．2工艺性能 74

4．2．1 BOD和悬浮固体的去除 74

4．2．2氮 74

4．2．3磷 77

4．2．4微量元素 77

4．2．5微生物 81

4．2．6微量有机物 82

4．3作物选择 83

4．3．1选择作物的原则 83

4．3．2作物特性 86

4．4予处理 94

4．4．1贮存和贮存期的予处理 95

4．4．2保护布水系统的予处理 96

4．4．3工业污染物的予处理 96

4．5负荷率和需要的土地面积 96

4．5．1根据土壤渗透率确定的水力负荷率 97

4．5．2根据氮极限值确定的水力负荷率 98

4．5．3根据灌溉要求确定的水力负荷率 101

4．5．4土地面积需要量 102

4．6贮存（容量）的要求 103

4．6．1用水量平衡计算来估算贮存容量 103

4．6．2用计算机程序估算贮存容量 104

4．6．3最终设计贮存容积的计算 106

4．6．4贮存塘设计的考虑因素 108

4．7布水系统 108

4．7．1地面布水系统 108

4．7．2人工降雨布水系统 109

4．7．3布水系统组成部分的使用寿命 113

4．8排水和径流控制 113

4．8．1地下排水系统 114

4．8．2地面排水和径流控制 116

4．9处理系统的管理 118

4．9．1土壤管理 118

4．9．2作物管理 120

4．10处理系统的监测 122

4．10．1水质监测 122

4．10．2土壤监测 122

4．10．3植物监测 123

4．11处理设施设计指导 123

4．12参考文献 124

第五章 快速渗滤工艺的设计 130

5．1概述 130

5．1．1 RI系统的水力途径 130

5．1．2现场工作 130

5．2工艺性能 130

5．2．1 BO D和悬浮固体 132

5．2．2氮 132

5．2．3磷 133

5．2．4微量元素 134

5．2．5微生物 134

5．2．6微量有机物 135

5．3予处理程序的确定 137

5．3．1 EPA的准则 138

5．3．2水质要求及处理目标 138

5．4确定水力负荷率 139

5．4．1测量的水力能力 139

5．4．2水力负荷周期和污水投配速率的选择 141

5．4．3其它考虑因素 143

5．5土地需要量 146

5．5．1渗滤水池的面积 146

5．5．2予处理设施要求的土地面积 146

5．5．3其它需要的土地面积 146

5．6渗滤系统的设计 147

5．6．1布水和渗滤水池的布置 147

5．6．2贮存和流量均衡 149

5．6．3寒冷气候的改善措施 149

5．7排水 150

5．7．1排到地面水的地下排水 150

5．7．2地下水丘 152

5．7．3地下排水管道 157

5．7．4集水井 159

5．8监测和维护 159

5．8．1监测 159

5．8．2维护管理 160

5．9设计和建造指南 161

5．10参考文献 161

第六章 土地漫流工艺的设计 165

6．1概述 165

6．1．1场地特征和评价 165

6．1．2水质要求 165

6．1．3设计和运行参数 165

6．2工艺性能 166

6．2．1 BOD的去除 166

6．2．2悬浮固体的去除 169

6．2．3氮的去除 169

6．2．4磷的去除 169

6．2．5微量元素的去除 171

6．2．6微生物的去除 171

6．2．7微量有机物的去除 171

6．2．8降雨的影响 172

6．2．9斜面坡度的影响 172

6．2．10启动期间的性能 172

6．3予处理 172

6．4设计依据的选择 173

6．4．1水力负荷率 173

6．4．2投配速率 174

6．4．3投配时间 174

6．4．4投配频率 174

6．4．5组份负荷率 175

6．4．6斜面长度 175

6．4．7斜面坡度 175

6．4．8需要的土地面积 176

6．5要求的贮存容量 177

6．5．1寒冷季节要求的贮存容量 177

6．5．2暴雨径流的贮存 178

6．5．3为均衡而贮存 179

6．6布水系统 179

6．6．1地面布水法 180

6．6．2低压喷射系统 180

6．6．3高压入工降雨系统 180

6．6．4埋入系统与地面系统的比较 181

6．6．5自动化 182

6．7植被 182

6．7．1植被的作用 182

6．7．2植被的选择 182

6．8斜面的建造 183

6．8．1系统的布局 183

6．8．2修正坡度的操作 183

6．8．3下种和作物培植 183

6．9径流收集 184

6．10处理系统的监测和管理 184

6．10．1监测 184

6．10．2处理系统的管理 185

6．11几种可能的设计方法 185

6．11．1 CRREL方法 186

6．11．2 UCD方法 187

6．11．3两种方法的比较 188

6．12参考文献 189

第七章 小型系统 191

7．1概述 191

7．2处理设施的规划设计 191

7．2．1处理工艺的考虑因素 191

7．2．2场地选择 194

7．2．3场地调查 196

7．3处理设施的设计 196

7．3．1予处理和贮存 196

7．3．2水力负荷率 197

7．3．3需要的土地面积 200

7．3．4布水系统 201

7．4典型的小型城镇处理系统 201

7．4．1慢速渗滤饲料系统 202

7．4．2慢速渗滤森林系统 204

7．4．3快速渗滤系统 206

7．4．4土地漫流工艺 209

7．5参考文献 210

第八章 能量消耗和节能 212

8．1概述 212

8．2输送提升 212

8．3处理工艺的能耗 214

8．3．1慢速渗滤（SR）工艺 214

8．3．2快速渗滤（RI）工艺 214

8．3．3土地漫流（OF）工艺 214

8．4节能 215

8．4．1可能节能的领域 215

8．4．2例题：慢速渗滤设计中的节能 216

8．4．3小结 218

8．5能量计算的步骤 218

8．5．1慢速渗滤系统 219

8．5．2快速渗滤系统 220

8．5．3土地漫流系统 220

8．5．4实例 221

8．6计算能耗的方程式 224

8．6．1予处理 224

8．6．2土地处理工艺 224

8．7参考文献 225

第九章 卫生和环境影响 226

9．1概述 226

9．2氮 226

9．2．1作物 226

9．2．2地下水 228

9．2．3地面水 228

9．3磷 230

9．3．1土壤 230

9．3．2作物 230

9．3．3地下水 230

9．3．4地面水 230

9．4溶解性固体 230

9．4．1土壤 230

9．4．2作物 232

9．4．3地下水 232

9．5微量元素 233

9．5．1土壤 233

9．5．2作物 234

9．5．3地下水 235

9．6微生物 236

9．6．1土壤 236

9．6．2作物 238

9．6．3地下水 239

9．6．4地面水 239

9．6．5气悬体 239

9．7微量有机物 242

9．7．1土壤 242

9．7．2作物 244

9．7．3地下水 244

9．7．4地面水 246

9．8参考文献 247

附录A慢速渗滤设计例题 253

A．1概述 253

A．2问题的提出 253

A．2．1背景 253

A．2．2人口和污水特性 253

A．2．3排放要求 253

A．2．4处理场地特征 254

A．2．5气候 254

A．3慢速流滤系统的选择 254

A．3．1予处理 256

A．3．2作物选择 257

A．4处理系统的设计 257

A．4．1饲料作物方案 257

A．4．2落叶森林作物方案 268

A．4．3选定的SR的设计 272

A．4．4需要的能量 273

附录B快速滤渗设计例题 275

B．1概述 275

B．2设计的考虑因素 275

B．2．1设计的城镇 275

B．2．2污水的水质水量 275

B．2．3原有的污水处理设施 276

B．2．4排放要求 276

B．2．5气候 276

B．3场地和工艺的选择 276

B．4场地调查 277

B．4．1土壤特性 279

B．4．2地下水的特性 279

B．4．3水力能力 279

B．5污水负荷率的确定 279

B．5．1予处理的程度 283

B．5．2水力负荷率 283

B．5．3水力负荷周期 283

B．5．4降雨对污水负荷率的影响 283

B．5．5地下排水 284

B．5．6硝化 284

B．6需要的土地面积 285

B．6．1予处理设施 285

B．6．2渗滤水池 285

B．6．3其它 285

B．7处理系统设计 286

B．7．1一般要求 286

B．7．2地下排水 288

B．8维护和监测 288

B．8．1维护 288

B．8．2监测 288

B．9处理系统的费用 288

B．10能量计算 289

B．11参考文献 291

附录C土地漫流设计例题 292

C．1概述 292

C．2问题的提出 292

C．3设计考虑的因素 292

C．3．1污水的特性及排放要求 292

C．3．2气候 293

C．4场地评价及工艺选择 293

C．4．1一般的场地特征 293

C．4．2土壤特征 294

C．4．3工艺选择 294

C．5布水方法 295

C．6予处理 295

C．7污水的贮存 295

C．7．1要求的贮存量 295

C．7．2贮存设施的描述 296

C．8设计参数的选定 296

C．8．1水力负荷率 296

C．8．2投配时间和投配频率 296

C．8．3斜面的长度和坡度 296

C．8．4投配率 297

C．8．5需要的土地面积 297

C．9布水系统 297

C．10处理系统的初步布置 297

C．11处理系统的设计 300

C．11．1处理斜面 300

C．11．2径流沟的设计 300

C．11．3集水沟 300

C．11．4提升系统 300

C．11．5监测和收集系统 301

C．12需要的土地面积 301

C．13覆盖作物的选择 301

C．14处理系统的费用 302

C．15能量计算 302

C．16其它的设计方法一设计例题 302

C．16．1 CRREL方法 302

C．16．2 UCD方法 304

C．16．3各种方法的比较 305

C．17参考文献 306

附录D现有土地处理系统的地区 308

附录E慢速渗滤布水系统的设计 308

E．1概述 308

E．2一般的设计考虑因素 308

E．2．1投配水的深度 308

E．2．2投配频率 308

E．2．3投配率 309

E．2．4投配时间 309

E．2．5投配区域 309

E．2．6布水系统的能力 309

E．3地面布水系统 310

E．3．1垄和沟布水 310

E．3．2坡畦布水 313

E．4人工降雨布水系统 316

E．4．1投配率 316

E．4．2固定的人工降雨系统 317

E．4．3移动式人工降雨系统 320

E．4．4连续移动系统 323

E．5参考文献 326

附录F采用EPA计算机程序估算土地处理的贮存天数 326