毛細現(xiàn)象,指浸入液體中的毛細管管內(nèi)液面上升或者下降的現(xiàn)象。上升或是下降取決于液體是否可以附著在毛細管表面,若可以附著,則上升,反之則下降。能夠產(chǎn)生明顯毛細現(xiàn)象的管叫做毛細管。土壤里有很多毛細管,植物的根須在土壤中不斷分枝、伸展、努力尋找營養(yǎng),靠著毛細管作用,將水分及養(yǎng)料向上運輸,供給植物生長,這是植物得以生長的最重要機制。毛細管作用與土壤顆粒大小有關(guān),顆粒越小,土壤的孔隙便越小,土壤的毛細管作用則越大,水上升得越高、越慢。
土壤毛細現(xiàn)象如今已經(jīng)在污水處理中得到的應(yīng)用,發(fā)展成為了土壤毛細管滲濾處理技術(shù)。
土壤毛細管滲濾技術(shù)原理
滲濾系統(tǒng)是土壤毛細管滲濾技術(shù)的關(guān)鍵單元,當(dāng)污水投配到滲濾溝后,在沿毛細管上升的過程中,污水中的有機物通過土壤的過濾、吸附、植物吸收和微生物分解作用而被去除。同時,植物利用污水中的水肥資源,實現(xiàn)污水處理與綠化的雙贏。土壤具有較大的吸附容量,截留下的有機物在微生物的分解代謝作用下,將有機物轉(zhuǎn)化為無機物,這樣就又恢復(fù)了土壤的吸附能力,從而實現(xiàn)對有機污染物的持續(xù)凈化。
土壤毛細管滲濾技術(shù)流程
典型的污水毛細管滲濾凈化系統(tǒng)是由預(yù)處理、提升、滲濾系統(tǒng)(綠地)等幾部分組成的。預(yù)處理可以實現(xiàn)有機物的部分分解,降低污染物負荷,同時提高污水中速效養(yǎng)分的含量,便于滲濾系統(tǒng)的進一步作用。
滲濾溝是本系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)施,污水主要是在流經(jīng)滲濾溝的過程中得以凈化的。
滲濾溝主要由五部分組成,從上自下分別為表層、滲濾層、隔離層、底層和防滲層。表層:由較肥沃的耕作土壤組成,是草坪植物的生長層,實現(xiàn)污水綠地利用;滲濾層:是土壤攙和一定比例的泥炭和爐渣配制而成的特殊土壤層,實現(xiàn)污水凈化;隔離層:由可透水的無紡布構(gòu)成,以防止上層土壤下落填入礫石層,破壞均勻布水;底層:又稱布水層或墊層,由礫石和粗砂組成,起承托滲濾層和使污水均勻分布的作用,內(nèi)設(shè)布水管;防滲層:由聚氯乙烯薄膜構(gòu)成,其作用是防止污水直接下滲,使礫石層經(jīng)常處于水飽和狀態(tài),促使水分的毛細上升。其中滲濾層的特殊土壤具有理想的土壤有機質(zhì)組成,有機質(zhì)含量豐富,團粒結(jié)構(gòu)發(fā)達,滲透速率高,毛細作用強,吸附容量大,通透性較好。同時,土壤中富含微生物所必須的營養(yǎng)和能源物質(zhì),加之適宜的土壤性狀為土壤微生物提供了良好的生存發(fā)育環(huán)境,因此土壤具有較高的生物活性。
滲濾系統(tǒng)處于地表下,不會散發(fā)臭氣,地面草坪還可以美化環(huán)境,將污水處理與綠化建設(shè)相結(jié)合,實現(xiàn)了污水的資源化利用。毛細管滲濾系統(tǒng)可以改變土壤的含水量和溫度,改變了冬季寒冷、干旱的植物生長條件,有利于草坪在冬、春季節(jié)的生長,延長草坪綠色期。
土壤毛細管滲濾技術(shù)效率
土壤毛細管滲濾系統(tǒng)對有機污染物有很好的去除能力和很高的穩(wěn)定性,BOD、COD均可以達到回用水的標(biāo)準,氮、磷去除效果也很好,去除率分別達到90%以上和98%以上。
污水土壤毛細管滲濾污水處理技術(shù)充分利用了土壤的自然凈化能力,具有基建投資低、運轉(zhuǎn)費用少、操作管理簡便等優(yōu)點,特別適用于污水管網(wǎng)不完備的地區(qū),是一項處理分散排放生活污水的實用技術(shù),目前已在國內(nèi)外得到了應(yīng)用。