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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