① 沒有市政總管線時,小區內的雨水、污水該如何處理
雨水就別管了,污水是一定要處理的。作為臨時措施,可以高一些無人看管的地埋式污水處理裝置。如果長期(比如5年以上)不能接入市政排水系統,應該考慮建設污水處理站。
② 《城市給排水》中,城市舊排水系統的改造途徑有哪兩種
(一)改合流制為分流制
一般方法是將舊合流制管渠局部改建後作為單純排除雨水(或污水)的管渠系統,另外新建污水(或雨水)管渠系統。這樣可以解決城市污水對水體的污染。這種辦法在城市半新建地區、成片徹底改造舊區、建築物不密集的工業區以及其它地形起伏有利改造的地區,都是可能和比較現實的。否則難以實現。因為把合流制改為分流制須具備一些條件;住房內部有完善的衛生設備,能夠雨、污嚴格分流;城市街道橫斷面有足夠的位置,有可能增設污(或雨)水管渠,施工中對城市交通不會造成過大影響。針對我國舊區改建的現狀,某些地區可以考慮由合流制逐步過渡到分流制。
一種做法是在規劃中近期採用合流制,埋設污水截流總管,但可採用較低的截流倍數,以便在較短時期內,使城市舊區水體的污染面貌得以迅速的初步改善。但隨舊區的逐步改造以及道路的拓寬與新辟,可以相應地埋設污水管,接通截流總管,並收納污水管經過地區新建的或改造的房屋的污水以及收納原有建築物(包括工廠)的污染嚴重的污水,這樣便可逐步地由合流制過渡到合流與分流並存,以至最後做到舊區大部分污染嚴重的污水分流到污水管中去,基本上達到分流制的要求。而把原有合流管道作為雨水管道。此外,利用原以建成的合流管的截流設施,在下雨時,還可以截流一部分污染嚴重的初期雨水,防止溢入水體。這種做法可以充分利用原合流管在雨水收集系統方面自成體系、口徑較大和直排水體的特點。
(二)保留合流制,修建截留干管
將合流制改為分流制幾乎要改建所有的污水出戶管及雨水連接管,要破壞很多路面,且需很長時間,投資也巨大。所以目前用合流制管渠系統的改造大多採取保留原有體制,沿河修建截流干管,即將直排式合流制改造成為截流式合流制管渠系統。也有城市為保護重要水源可道,在沿河修建雨污合流的大型合流管渠,將雨污水一同引往遠離水源地的其它水體。
③ 老城區污水收集處理系統改造研究
近年來,我國城市化飛速發展階段,大量人口湧入城市,城鎮建設用地大面積增加,城市規模不斷擴大。城市地下排水管網系統由於受客觀條件限制、建設者重視程度不夠等原因,大多滯後於城市的發展。本文以昌平區為例,對老城區污水收集處理系統改造進行了研究。
1.研究區基本情況
1.1昌平區概況
昌平區位於北京市區北部,燕山與西山的匯合處,北靠延慶縣、懷柔縣,東與順義區接壤,南鄰朝陽區、海淀區、門頭溝區,西與河北懷來縣為鄰,它北依燕山、南俯北京,是首都的北大門,最南端距市區約 10 公里,區中心距市區德勝門 34 公里。全區總面積為 1352km2,為半山區縣,其中山區面積為 800km2,占總面積 59.2%,平原面積為 552km2,占總面積 40.8%。
1.2規劃條件
昌平區老城區位於昌平新城范圍之內,面積約 22 平方公里。根據 2005 年國務院批準的《北京市總體規劃(2004 年—2020 年)》,北京市的空間布局為構建「兩軸—兩帶—多中心」的城市空間結構。昌平新城被確定為首都規劃建設的11 個新城之一,是西部發展帶城鄉協調和經濟增長的中,疏散中心城產業和人口的重要區域,是重要的高新技術研發產業基地。
根據《昌平新城規劃(2005-2020 年)》,昌平新城包含原昌平衛星城沙河衛星城和馬池口、埝頭組團。昌平新城及地區是北京重要的高新技術研發產業基地。引導發展高科技研發與生產、旅遊服務、教育等功能。主要職能如下:
2.昌平區污水系統現狀分析
現狀老城區范圍內,沿西環路—南環路—昌盛路—白浮泉路現狀有一條污水干線,管徑為φ400-φ1100,由北向南、向東、再向南,最終穿過京密引水渠,接入現狀昌平污水處理廠,該污水干線在過京密引水渠處為 2×φ1400 管線。現狀沿振興路、超前路、白浮泉路、南大街、東環路、松園路等主要道路,建有污水支幹線,分別由西向東或由北向南,接入上述污水干線。現狀在白浮泉以南地區、松園路以東地區以及朝鳳庵地區,基本沒有污水管道系統,其污水主要通過滲坑、滲井排除或通過雨水管道排入河道。
老城區總計現狀污水管道長度 61.18 公里,其中雨污合流管道 14.99 公里。西環路、南環路、東環路、南大街、松園路、振興路、超前路、白浮泉路、昌盛路、白浮泉路等城市道路上,以及二十一世紀以來新建小區內部,均已實現雨污水分流。但是大部分社區內部仍然是雨污合流,此種現象在各胡同區域內最為嚴重。
為了分析現狀污水系統標準是否滿足要求,須重新進行核算。首先根據用水量計算老城區現狀污水排放量,根據《室外排水規劃規范》,昌平城區污水綜合排放系數取 0.85。根據統計,2009 年昌平城區用水總量約 2560萬立方米,高日變化系數取 1.4經計算,昌平城區現狀污水干線總出口污水量為 972.2l/s。然後根據規劃人口用生活污水設計流量計算:
經計算,污水干線總出口污水量為 567.1l/s。根據以上計算結果比較,可見昌平城區流動人口的發展已遠遠超出預期。經過水力學復核,現狀污水主幹線最大設計過流能力 887.68l/s 。採用根據用水量為依據計算結果 972.2l/s。現狀污水主幹線已達到滿負荷,與實際管道運行狀況相符合。大部分污水支線運行狀況差於干線運行狀況。
3.昌平區污水收集處理系統
3.1污水系統改造原則和標准
一是老城區排水體制應因地制宜採用分流制、合流制、截流制等多種排水體制並存的混合排水體制。二是充分利用現狀污水管道,對於部分標准偏低的現狀管道,採用分流措施,增建和改建污水管道,提高設計標准,滿足排水需求。三是對於無法進行雨污分流改造的管線,考慮進行污水截流改造,將旱流污水和初期雨水截流進入污水處理廠進行處理。四是結合雨水系統改造,盡量按照雨水同向布置污水管線,減少埋深和佔地、掘路,便於實施安排。五是對含有特殊污染物的工業污水和醫院污水應內部治理與城市污水集中處理相結合,必須經處理達到排放標准方可排入市政管道。六污水管道設計標准應與《昌平新城規劃(2005-2020 年)》相一致,即公共設施及多功能用地:200 立方米/(公頃•日);居住、特殊及混合用地:120 立方米/(公頃•日);工業、倉儲及市政用地:100 立方米/(公頃•日);
綠化用地:20 立方米/(公頃•日);
3.2污水系統改造方案
現狀老城區范圍內,沿西環路—南環路—昌盛路—白浮泉路現狀有一條污水干線系統直接進入昌平污水處理廠。為提高現狀污水管道排放標准,滿足規劃要求,沿東沙河沿岸新建一條污水干線,結合雨水系統改造,沿政府街、南環路、京密北路各新建一條污水支幹線,滿足老城區范圍內污水排除規劃需求。
3.2.1西環路—南環路—昌盛路—白浮泉路污水干線系統
現狀老城區僅此一條污水干線系統,承擔全流域污水排除任務。其排水能力經核算不能滿足規劃需求,考慮將政府街以北流域范圍內的污水通過新建政府街污水管道截流,保留現狀西環路(政府街以南)—南環路—昌盛路—白浮泉路污水干線。流域范圍北至政府街,西至八達嶺高速公路,南至白浮泉路,東至亢山路—昌盛路。此外還需沿超前路(昌盛路~東沙河)新建一條污水管道,對現狀昌盛路φ1100 毫米污水管道進行分流,分流量為 250 升/秒。通過截流、分流措施後,現狀西環路—南環路—昌盛路—白浮泉路污水干線系統能夠滿足規劃流域范圍內污水排除需求。在該流域范圍內,還需新建或改建部分污水管道,以完善整個污水管道系統。
3.2.2東沙河西岸污水干線系統
為了排除現狀污水干線系統流域范圍外的污水,考慮沿東沙河西岸修建一條污水干線,管徑φ600 毫米~φ1800 毫米,由北向南,穿過京密引水渠後排入昌平污水處理廠,對雨水管道內旱流污水和初期雨水進行截流進入污水處理廠進行處理。
從西關環島到東沙河,沿政府街新建一條污水管道,由西向東接入東沙河西岸污水干線,管徑為φ400 毫米~φ1000 毫米,承擔老城區政府街以北、京通鐵路以南大部分地區污水排除任務。從西關環島到水庫路,沿東關路—水庫路新建一條污水管道,由西向東、向南接入政府街新建污水管道,管徑為φ400 毫米~φ900 毫米。從昌盛路到東沙河,沿超前路修建一條污水管道,對現狀昌盛路φ1100 毫米污水管道進行分流,分流量 250 升/秒,向東接入東沙河西岸污水干線,管徑φ900 毫米。
從八達嶺高速公路到東沙河,沿京密北路新建一條污水管道,由西向東接入東沙河西岸污水干線,管徑為φ1000 毫米~φ1100 毫米,承擔白浮泉路以南、京密引水渠以北、八達嶺高速路以東地區污水排除任務,同時考慮八達嶺高速路以西地區污水排放預留。
在該流域范圍內,還需新建或改建部分污水管道,以完善整個污水管道系統。
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④ 老城區排水管網改造工程是為了解決什麼
有兩種可能:
1、解決老舊管網滲水量居高不下的問題,防止因滲漏引起其他此生災害。
2、解決因管網區域內人口增加引起的供水不足和水壓下降的現實,擴大供水范圍,增加供水量並提高水壓。
⑤ 小區屬於老小區,下雨季節容易內澇該怎麼解決
小區屬於老小區,下雨季容易產生內澇該怎麼解決呢?
那就是一定要聯系物業,把小區的排水管道重新換成粗的,然後我疏通好管道的各個環節。清理排水管道,那麼就不會內澇了。
還有一點就是要增加地面的高度。把小區的路面改成有坡度的路面,然後水就容易排到大街上也不會產生內澇的現象。
⑥ 建築污水再生回用及雨水利用
建築污水再生回用及雨水利用
了解全球及我國水資源危機以及水環境污染日趨嚴重的問題,執行國家關於節水的標准、規范,開展提高用水效率與節流、分質供水;污水是重要的中水水源,將污水作為非傳統水源進行處理並回用是一種經濟、安全、合理的降低水耗的途徑,亦為社會公眾所接受。而雨水收集和處理作為生活雜用水或景觀用水要比回用生活污水更經濟、安全、可靠,部分省市已在國家節水方針指導下,展開雨水利用、污水再生回用工作。
了解全球及我國水資源危機以及水環境污染日趨嚴重的問題,執行國家關於節水的標准、規范,開展提高用水效率與節流、分質供水;建築污水是重要的中水水源,將建築污水作為非傳統水源進行處理並回用是一種經濟、安全、合理的降低水耗的有效途徑。
社會產業的不斷發展帶動用水量不斷地增加,對現有水資源的壓力越來越大,人們開始意識到水資源的重要性。雖然我國幅員遼闊水資源比較豐富,但是由於我國人口眾多,人均可利用的水資源就很少了,尤其是內陸不發達城市,節約用水迫在眉睫,光憑節約用水是遠遠不夠,關鍵在於怎麼樣把不可回收利用的廢水變成可回收利用的水。
建築污水是重要的中水水源,將建築污作為非傳統水源進行處理並回用是一種經濟、安全、合理的降低水耗的途徑,亦為社會公眾所接受。而雨水收集和處理作為生活雜用水或景觀用水要比回用生活污水更健康。
根據建築物性質不同建築可分為住宅、公共建築和工業建築,建築用水由室內用水和室外用水組成。按建築用水的用途又可分為生活用水、生產用水、消防用水、其他用水(景觀環境用水、綠化和澆灑道路用水、工藝設備用水、車輛沖洗和循環補充用水、不可預見用水等)。
工業建築的生產用水水量比較大,有時用完的廢水就直接排掉了,造成很大的浪費,其實很多生產用水都是無污染的,可以用來沖洗車間地面、洗車、澆灑綠地等,都可以作為非生活飲用水使用。有的生產廢水是高溫的,經降溫池降溫後可作為工人淋浴用水或者採暖的鍋爐使用。再生廢水還可作為工業循環水使用,用於冷卻生產設備。
很多國家在住宅區設置了一種家庭廢水回收利用裝置,它包括廢水水源、蓄水箱、坐便器水箱,蓄水箱內傾斜設置過濾網,下端設有排污閥,蓄水箱上端設有開啟式箱蓋,其特點是:在蓄水箱和坐便器水箱之間連接空心浮動塞式提水器。本實用新型不使用任何動力設施,無噪音、無污染、結構簡單、使用方便,不用改變室內結構,成本低。這種裝置有效的利用了平時大家浪費的多餘的污水,為環保做出了一份貢獻。
在建築中建立水循環的概念。此時建議優先採用雨水,主要理由是:①經過就地收集處理後的雨水,特別是降雨歷時內中後期雨水水質相對建築中水較佳;②雨水就地收集處理,相對建築中水經濟性更優。但是,因降雨的時間不確定性,日常雨水水量利用是難點。
雨水的獲得是不需要支付任何費用的,同時由於水質條件較好,因此被認為是最有利用價值的水資源。雨水利用是一種綜合考慮雨水徑流污染控制、城市防洪以及生態環境的改善等要求,建立包括屋面雨水集蓄系統、雨水截污與滲透系統、生態小區雨水利用系統等,將雨水用作噴灑路面、灌溉綠地、蓄水沖廁等城市雜用水的技術手段。由於對居住小區內的雨水進行了合理的規劃和充分利用,使得居住區內土壤中的含水率增大。雨水涵養地表水和地下水,調節小區氣候,降低了雨水管系容量負荷,即減少雨水管道系統的投資和運行費用,總而言之,雨水利用的益處是很多的。
建築雨水利用就是將水循環中的天空雨水以天然地形或人工方法收集、截流、儲存、處理回用,供建築及小區日常用水。雨水收集利用技術與住宅建設的結合將在很大程度上改變我們由於水資源日益枯竭而望天興嘆的生活。而隨著由中國建築設計研究院主編、北京泰寧科創科技有限公司參編的《建築與小區雨水利用工程技術規范》國家標準的頒布實施,這一技術將會在全國得到快速普及,中國水資源日益枯竭、城市生態環境日益惡化的現狀有望得到緩解。這些小區一般佔地面積大,綠化比例高,有噴泉水池等水景觀,並有完整的雨污分流系統,進行了一些雨水利用工程的改造。在較大面積的綠地及廣場等地下可以設置地下式蓄水池或蓄水滲透池,還可以利用人工水池、人工湖等雨季來臨,可以將雨水存入蓄水池中,經過簡單的處理如:沉澱、過濾、消毒等即可用作澆灑綠地、沖洗路面、沖廁所及洗車等耗水量大而又對水質要求不高的用水項目。在一些工業區,將雨水進一步處理,作為冷卻循環用水節省小區或廠區內雨水管道的投資,在夏季即雨季用水高峰期緩解城市的供水壓力,在長時間無降雨的情況下,可以由市政給水管網供給,這些方面的工作還有待進一步的提高。建築雨水利用的措施。
雨水利用分直接利用與間接利用,前者是將雨水收集後直接回用用於綠化、沖洗道路和停車場與汽車、景觀用水及建築工地用水,由於我國大多數地區降雨量全年分布不均,故直接利用往往不能作 為唯一水源滿足要求,一般需與其它水源一起互為備用;後者是將雨水簡單處理後下滲或回灌地下,補充地下水,改善生態環境,減輕城區水澇危害和水體污染等。在降雨量少而且不均勻的一些地區,如果雨水直接利用的經濟效益不高,可以考慮選擇雨水間接利用方案。雨水處理工藝簡單:雨水水質較之中水要好的多,處理工藝簡單,其雜質主要是由降水中的基本物質和流經匯水面而攜帶的外加雜質組成。加強水系綜合整治和水網建設,因地制宜地攔蓄、利用雨洪水。
經濟、環境和社會效益的比較:雨水利用與污水深度處理回用均可起到減少自來水用水量,降低城市引水、凈水的邊際費用的作用和環境保護的效果。而雨水利用還能更有效地減少向排水系統的排放量,節省了城市排水設施的運行費用;在城市暴雨時,能起到防洪減災的積極作用。制定相應的雨水回收利用的政策、法規。根據城市規劃和建設中忽視雨水回收設計與應用的實際問題,因此,城市污水資源化再利用是十分必要的,是消除缺水危機和解決環境最有效的途徑之一。
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⑦ 城市污水回用的可行方案分析
現場質量管理又稱生產過程質量管理,是從原材料投入到工程竣工所進行的質量管理。由於施工現場是影響工程質量的諸要素的集中點,因此搞好現場施工可以穩定和提高工程質量,加快施工進度,降低成本,提高效益。由於現場質量管理在高樓渡槽成功應用,高樓渡槽優良的質量不僅降低了成本,提高了效益,而且縮短了工期,給企業增加了一筆巨大的無形資產。
城市污水回用指的是,生活和工業污水經過處理後,作為工業,農業或市政用水的水源。城市污水中含有污染物質的水量僅占整個污水量的0.1%,其餘絕大部分是可用清水,而且城市污水就近可得。水量穩定、易於收集,污水處理技術也比較成熟,將城市污水經常規處理後回用於工業是完全可行的。目前,我國城市污水的回用率還很低,但是西方發達國家已經有了許多成功的實例。美國自50年代起,即開始著手這方面的工作,據報道,美國357個城市實現了污水回用,其中回用於農業佔55.3%,回用工業佔40.5%;日本早在1962年就開始污水回用的實踐,70年代東京、名佔屋和大皈等城市就已將城市污水處理後回用於工業;前蘇聯莫斯科東南區設有專用的工業水系統,有36家工廠使用處理後的城市污水,每日污水回用量達5.5-105m3;南非聯邦不但丁業使用再生水,而且在約翰內斯堡市,每日自來水的85%加人的是城市再生水,開創了使用污水回用到飲用水的先例。 一、城市污水的產生,主要污染物及污染特徵 1、工業污染源 各種工業生產中所產生的廢水排入水體就造成了工業污染源。不同的工業所產生的工業廢水中所含污染物的充分有很大差異,這是由於各種工業加工的原料不同、工藝過程不同造成的。 冶金工藝所產生的廢水主要有冷卻水、洗滌水和沖洗水等。 輕工業所加工的原料多為農副產品,因此工業廢水主要含有機質,有時還常含有大量的懸浮物質、硫化物和重金屬,如汞、鎘、砷等。 化學工業的產品很多,因此化學工業廢水的充分也很復雜,在廢水中常含有多種有害、有毒,甚至劇毒物質,如氰、酚、砷、汞等。總之,工業污染源向水體制排放大廢水具有量大、面廣、充分復雜的特點,是重點解決的污染源。 2、城市生活污水 城市居民聚集地區所產生的生活污水,多為洗滌水和沖刷器物所產生的污水,因此,主要由一些無毒有機物,如糖類、澱粉、纖維素、油脂、蛋白質、尿素等組成。其中含氮、磷、硫較高。此外,還伴有各種洗滌劑,這是另一類污染源,它們對人體有一定危害。在生活污水中還含有相當數量的微生物,其中一些病源體,如病菌、病毒、寄生蟲等,都對人的健康有較大危害。 3、農村污水和灌溉水 農村污水和灌溉水是水體污染的主要來源。由於農田施用化學農葯和化肥,灌溉後或經雨水將農葯和化肥帶入水體造成農葯污染或富營養化。在污水灌溉區,河流、水庫、地下水都會出現污染,同時也就出現土壤污染、食品污染。 4、雨水收集與利用 結合當地氣候條件和住區地形、地貌確定雨水處理方案;屋面、地表雨水經收集、處理後,應達到規定的回用水質標准;優先選用暗渠收集雨水,雨水處理宜採用滲水槽系統,滲水槽內宜裝填礫石或其他濾料;利用住區的綠地、水景等進行自然凈化,使其滿足用水對象的要求;採用多種滲透設施進行滲透凈化;雨水回用系統,應設置雨水初期棄流裝置;公共活動場地、人行道、露天停車場應採用透水鋪裝材料,以利於雨水入滲,可滲透鋪裝面積應不小於30%。 二、城市污水回用的可行用途 1、補充地下水:似乎有兩個可能性值得評估,即(a)補充地下水,建立地下水防護堤來防止水質惡化,避免鹽鹼水的侵入;(b)平整地表面,補充淺含水層。這些措施的潛在性具有局限性,因為可供使用的處理水量有限,而水競爭性用途卻很多。另外一個潛在性是,利用洪水期的地表水流量補充地下水。 2、中水回用:把小區產生的各種污廢水及雨水進行收集再行處理達到所要求使用的水質標准,再用於小區環境用水和小區雜用水,稱為中水回用。因其水質居於生活飲用水水質和允許排放污水水質標准之間,取名為"中水"。小區污水回用開辟了第二水源,降低了小區新鮮水取用量,經處理後的污水回用於小區,減少了污水的排放量,減輕了受納水體的污染,也減少了治理環境污染的投資。所以污水回用既節約了水資源,也消除了環境污染,具有多重效益。 3、污水回用於冷卻水系統:城市污水處理後,根據不同的水質情況,有的可以直接回用於工業循環冷卻水系統,有的需要進一步處理後再回用 4、景觀及綠化用水:廢水回收的可能性是,用於(a)城市風景點的灌溉(公園、花園和道路綠化帶)、補充公園的池塘來美化環境。對這些用途的水處理還要求包括二級水處理以及減少病菌等。 5、增加河流流量:在黃淮海流域,河流系統的生態價值產生了很大的變化或因污染和下游流量的減少損失很多,因此,對使用廢水來調節低流量很感興趣。但是,似乎所有可供使用的水,包括回收的廢水都需要用來滿足城市和農村群眾的需求。 6、污水用於農田灌溉:一方面可以緩解當地的農業水資源緊缺的矛盾,另一方面,由於污水中含有豐富的氮、磷、鉀等營養元素,為作物生長所必需.
三、城市污水再生利用的模式與發展狀況 城市污水的再生利用實際上包括再生和利用兩個環節,污水利用的條件是擬進行回用的水必須滿足一定用途的水質要求,因此,回用處理(再生)的環節通常是必不可少的。目前的城市污水利用較多考慮的是城市污水處理廠二級處理後的出水,這種水的利用有二種形式:直接回用和間接利用。直接回用多用於污水處理廠附近的農田灌溉及草場等用水,回用的途徑及方式受地域限制還比較單一,調配運轉不方便,而且這種水雖然經過了人工強化處理和消毒等措施,但由於未經過一定時間的自然凈化,在使用和控制不當時會產生一定的問題。間接利用是從水域的整體考慮,從水體上游取水凈化供城市使用,產生的污水經城市污水處理廠凈化後排入水體的下游,回歸於水體(此過程構成了水的社會循環),再經過一定河段的自然凈化,可為下游城市或地區利用。經處理污水的間接利用是將自然界中水的社會循環與自然循環有機結合,在水體自凈容量的限度內,對水體的利用基本不會造成損害,這種方式需要從宏觀上進行管理,是水資源可持續利用的重要途徑。 國內外已有許多將凈化後的城市污水應用於工業、農業、市政、漁業等的成功實例。近年來,阿根廷、智利、印度、科威特、墨西哥、秘魯、俄羅斯等國將城市污水一級或二級處理出水應用於農業灌溉,其規模逐年擴大。日本創造了中水道系統,在建築群內設雙管供水系統,利用再生污水沖刷廁所、作冷卻水、澆花園和草地、沖洗馬路和汽車或作景觀、消防用水,獲得了顯著成效。 城市污水再生利用的中心問題在於根據地區的特點擬定適宜的再利用對策。美國加利福尼亞州根據其農業發達、用水量大的特點,提出的基本模式是灌溉回用,農業用水直接取自水源和經處理的城市污水;佛羅里達州根據其城市用水集中的特點,提出的基本模式是非飲用回用,大規模地實行雙管供水系統,以自來水價格的40%將城市污水處理水供給高爾夫球場、城市綠化、以及建築物和住宅區的中水道用水;而德克薩斯州根據自己用水的傳統和水文地質特點,採用間接回用的模式,大規模進行污水處理水的地下回灌。以色列的城市污水處理水的主要回用出路是農業灌溉,但在人口集中的城市區域也進行一定規模的中水道回用。日本大部分地區利用污水處理水進行清流復活,這是因為該國基本上不缺水,但水資源的修復和保護是回用的重點。 採用凈化後的城市污水供工農業及市政事業等多目標、多對象的回用在技術上是可行的,經濟上是適宜的,對緩解城市水荒、促進城市的可持續發展有非常重要的意義。近10年來我國對城市污水再生利用組織科技攻關取得豐碩成果,如中小城鎮和住宅小區的污水回用;城市污水凈化後回用於園林綠化、市政景觀、沖刷馬路等;大型賓館及娛樂場所的中水回用系統;城市污水回用於工業冷卻水系統或低壓鍋爐補給水及工藝用水;污水回用規劃、技術政策等軟課題研究等。此外,還興建了若干示範工程。隨著我國城市化進程的推進,我國城市污水資源日益豐富,目前已超過500-108m3/a,如果有1%的污水回用,將對緩解北方一些重要城市的缺水起重要作用。我國是世界上13個貧水國之一,當前,我國600餘座城市中有300餘座缺水,有些城市水資源嚴重匱乏,全國城市缺水60-108m3/a,因缺水而減少的工業產值>1200億元/a,且呈現增長之勢。自2000年5月份以來,由於乾旱缺水,已有150個城市先後開始實行定時限量供水,嚴重影響了城市的可持續發展。雖然我國在利用城市污水灌溉農田方面積累了多年的實踐經驗和具備了一定的科學研究基礎,許多城市也實施了一些開源節流的措施,但把城市污水當作一種穩定可靠的水資源予以開發利用仍然進展不大。這中間很大程度上是認識問題,當然也有一些屬於技術上或投資上的問題。
污水作為水資源回用的前提是提供適合於回用的水質,且不造成任何潛在的二次污染。目前隨著水處理技術的發展,能達到一定水質的水處理技術往往不在於其技術上的可能性,而在於經濟上的可行性。因此,常規污水處理工藝的強化、組合及高效、低耗能處理技術的應用,自然能源和廉價資源的開發利用,污水處理和資源回收相結合技術,已成為城市污水資源化技術研究的主流;同時,城市污水再生利用的系統及優化理論、環境風險評價、水質指標及系統管理模式等,也將成為城市污水再生利用研究的重要方面。 四、我國城市污水處理的發展現狀 20世紀80年代中期以來,我國的城市污水排放量開始成倍增長(>500-108m3/a),而相比之下,我國的污水處理率卻增長緩慢,目前還不足10%[3]。近十幾年,我國城市已由解放初期的132座增加至668座,城市人口已佔全國總人口的35%,預計到2010年可上升到47%,按此預測,屆時城市污水量也將達到720-108m3/a。在我國現有的668個城市中,僅有123個城市有307座不同處理等級的城市污水處理廠,其中城市污水二級處理率為10%左右。全國現有17000個建制鎮,絕大多數沒有排水和污水處理設施。國家提出至2000年污水處理率要求達到25%,2010年達到40%。 目前,各地對城市污水的處理考慮較多的是排水管網終端的集中式處理,而對於污水流經整個城市的過程卻缺少控制,尤其是在城市排水系統不健全的地區,致使一些分布於城區的溝渠水體倍受污染,日久天長這些水體也就成了名副其實的臭水。現在一些有條件的地區採取了截污、清淤、引水等治理措施,使水體在感官上有了很大的改善,但同時也破壞了水體的自凈體系和功能,使水體抵抗外界污染的能力減弱。由於我國的城市排水管網較多採用的仍然是合流制管道,雨季時大量污水隨雨水從截污干管的溢流井排入水體,而造成嚴重的污染。可見,只有在城區點源污染和面源污染得到有效控制的前提下,才能全面實現城區的碧水目標。 五、城市污水回用的處理方法 1、補充地下水處理技術:城市污水地下回灌深度處理方法一般為傳統的污水處理方法,廢水處理的程度則取決於回灌的水量與水質、地下水盆地和天然地下水稀釋的可能性、土壤類型、地下水深度、回灌方式、使用前在含水層中的停留時間等。確定深度處理技術需考慮廢水成分、選定技術對特定廢水參數的處理水平、選定地區的土壤滲濾處理效果等因素。土壤滲濾也叫土壤含水層處理,是地下回灌流程中一個重要組成部分,具有簡單、經濟等特點,其費用僅為廠內設備處理達到相同水平所需費用的40%。土壤滲濾凈化機理包括慢速過濾、化學沉降、吸附、離子交換、生物降解、硝化與反硝化以及消毒等。土壤滲濾是地下回灌技術的主要特徵,也是確定深度處理技術最重要的影響因素。污水回用的目的不同,水質標准和污水深度處理的工藝也不同。但要特別注意實現回灌前處理、土壤含水層處理、取水後再處理三者間的合理優化。 2、中水處理工藝 物理處理法--膜濾法:適用於水質變化大的情況。採用這種流程的特點是:裝置緊湊,容易操作,以及受負荷變動的影響小。 膜濾法是在外力的作用下,被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側,並作為濾液而排出;而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮並以濃縮形式排出。 我國有使用膜生物反應器處理生活污水的報道,經過110天的運作,均得到穩定而優質的膜過濾出水,符合雜用水水質標准。對COD的去除率可提高15%~30%。並具有較強的抗沖擊負荷能力。一體式膜生物反應器中水處理系統對經預處理後的港口污水的油類去除率均保持在70%-85%。北京一個人口為2.5萬的居民小區採用膜生物反應器的中水處理系統,出水水質明顯高於生物接觸氧化法。 物理化學法:適用於生活污水水質變化較大的情況。一般採用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉澱等。這種流程的特點是:採用中空纖維超濾器進行處理,技術先進,結構緊湊,佔地少,系統間歇運行,管理簡單。 該法以紫外吸收、臭氧、活性炭吸附相組合為基本方式,與傳統二級處理相比,提高了水質。義大利南部採用了紫外吸收單元給二級出水消毒,當紫外吸收的劑量為160mws/cm2時,大腸菌失去活性,回用水達到義大利的農業回用標准。西班牙水處理廠用過量的臭氧(劑量大於9mg/L)對過濾後的二級出水消毒,再用於農業灌溉。 生物處理法:適用於有機物含量較高的生活污水。一般採用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用,或是幾種生物處理方法組合使用,如接觸氧化+生物濾池;生物濾池+活性炭吸附;轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。 據報道,德國採用活性污泥SBR和生物膜SBR插入到主體活性污泥反應器中脫氮,脫氮率可達90%。日本認為SBR活性污泥工藝是小型廢水處理廠最有前途的工藝,適合在城市地區使用。 3、污水回用於冷卻水系統 (1).微生物問題由於回用污水中的COD和氨、氮含量較高,導致微生物繁殖大幅度增加,產生生物粘泥,因此必須加大殺菌力度。傳統的方法是投加氧化性殺菌劑或直接投加氯氣。氧化型殺生劑的殺菌效果好,一般能解決微生物繁殖問題,具體應用中可根據水質情況決定投加量和投加頻率。 (2).腐蝕問題回用污水的TDS濃度通常比新鮮水高2-5倍,電導率、CI、SO42-都高,PH較低,腐蝕程度大,所以要選擇合適的水質穩定劑來控制回用水對設備的腐蝕。 (3).懸浮物問題二級處理後污水濃度較小,懸浮物主要是一些從生化曝氣池帶出的活性污泥。懸浮物的去除方法有兩個:一是選擇適當的濾料,經過過濾,可以濾除大部分懸浮物,二是加人化學劑,兩種方法的結合可以去除大部分懸浮物。 在探索污水回用於循環水系統的工作中,我國也取得了較好的成績。如大連污水回用示範工程,濟南煉油廠污水回用項目,華能北京熱電廠污水回用實踐等。 4、綠化及景觀用水 (1)綠化用水:採用回用水作為綠化用水,水質應達到用於灌溉的水質標准;在輸水-布水系統中余氯的含量不低於0.5mg/L或更高,以清除嗅味、黏膜及細菌;採用噴灌,SS應小於30mg/l,以防噴頭堵塞。 (2)景觀用水:採用再生污水用做景觀用水,需要脫氯,以保護水生動物。再生水應清澈、無毒、無嗅,應去除營養物,以避免藻類繁殖。水中不含有致病菌。 5、增加河流流量: 6、污水用於農田灌溉:
六、城市污水回用的經濟、環境效益 1、城市污水回用的經濟效益 城市污水回用與開發其他水源相比在經濟上的優勢:①比遠距離引水便宜。其基建投資只相當於從30公里外引水,而我國水資源分布不均衡,對於西北部貧水的城市,如果從東南部水資源豐富的地區引水,引水距離至少為上百公里,甚至達到上千公里,工程是十分浩大的。②比海水淡化經濟。城市污水所含雜質少於0.l%,而且可用深度處理方法加以去除,而海水則含有3.5%的溶解鹽和大量有機物,其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上。③不僅節約了寶貴的水資源,而且節約了排污費用。目前,大部分城市污水都是直接排放人江河湖泊,不僅污染環境,而且國家要收取相應的排污費(新鮮水費為1.12元/m3,排污水費為0.15元/m3),這對於城市的發展來說也是不小的負擔。以一個年產2萬噸合成氨廠為例,使用處理後的污水作為循環冷卻水及其他上藝用水,每年可節水300萬m3,減少排污費24萬元,直接經濟效益100萬元。再以南方某煉油廠為例,採用處理後污水作循環冷卻水,可節約新鮮水32萬m3/a,減少排污32萬m3/a,兩項節約費用40.6萬元/a,除去投資費用每年可獲經濟效益20.6萬元/a。 2、城市污水回用的環境效益 城市污水回用開辟了第二水源,減少了城市新鮮水的取用量,減輕了城市供水不足的壓力和負擔,緩解了供需矛盾。這對缺水城市意義更為重大。城市污水處理後的回用,減少了污水排放量:一是減輕了對水體的污染,並能使部分被污染的水逐漸更新復活;二是減少了治理環境污染的投資。節水效益明顯,城市污水量大且集中,如果很好地推廣使用污水回用技術,可以節省大量水質要求不高的用水消耗量。相比較於海水淡化、遠距離調水,城市污水回用有著它們無法相比的環境效益;而且就目前的技術水平而言,海水淡化、遠距離調水以及地下水開采也都存在著一定的不足,這也凸顯出城市污水回用的優勢。 七、城市污水回用存在的問題和展望 1、缺乏對污水再生利用的系統規劃 目前我國尚未建立城市污水再生利用規劃指標體系。在城市建設總體規劃中,雖然進行了城市的供水及排水規劃,但在水資源的綜合利用方面缺乏統一的規劃,尤其是城市污水再生利用規劃,這勢必會造成重復建設和決策失誤。因此,城市污水再生利用應納入城市總體規劃以及城市水資源合理分配與開發利用計劃,在綜合平衡、科學論證的基礎上,針對城市實際情況進行總體規劃,確定其應有的位置和作用。在再生水水質、使用用途、處理程度、處理流程、輸水方式的選擇上,要綜合平衡、遠近結合,既要滿足功能要求和用水水質需求,又要因地制宜、經濟合理。過高的目標與要求,將可能適得其反。 2、城市污水收集與處理設施建設嚴重滯後 城市污水的收集與處理是城市污水再生利用的重要前提條件,目前我國的城市污水管網建設嚴重滯後於城市發展,二級生物處理率不到15%。因此,強化城市污水管網與污水處理工程設施的建設是推動城市污水再生利用的關鍵。 不少地方政府對污水再生利用的認識不夠,在缺水時優先考慮的是調水,而且絕大多數城市污水處理廠的規劃、設計與建設目標是達標排放,往往沒有考慮污水的大規模再生利用。因此,今後城市污水處理廠的建設,既要滿足區域水污染控制要求與相應的排放標准,也要考慮城市污水的再生利用需求。在某些地區,可以通過開展城市污水再生利用工作來促進污水收集與處理工程的建設與完善。 3、城市污水再生利用技術相對落後 城市污水再生利用事業的發展必須依靠科技進步,從始至終都要有新技術、高技術的保證和支持。目前我國城市污水再生利用技術和設備的開發難以滿足快速增長的再生利用工程建設和運行管理的需求,今後城市污水再生利用的技術發展應著重於已有技術的集成化、綜合整合、產業化和工程化,需要對已有技術不斷改進和更新,加強新工藝、新流程、新技術和設備產品的研究、開發和推廣應用,並注重示範性工程的研究和建設。通過工程化和生產性測試,著重解決城市污水再生利用於農業、生態、市政和工業中的水質凈化技術、水質穩定技術、水質保障技術、安全用水技術、工程技術、運行管理技術和成套技術設備問題。 4、 相關法規和政策不夠完善 城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面的統一管理。而我國城市污水再生利用的法規和政策還需要完善。例如:要求新建居住區和集中公共建築區在編制各項市政專業規劃時,必須同時編制污水再生回用規劃,污水再生回用工程應與其他工程同步設計、同步施工、同步驗收;在城市道路的市政管線中,必須預留再生水管道的位置,有條件的路段應預埋再生水管;要求在城市各項用水中能夠使用再生水的(如綠化、道路澆灑)必須使用再生水;制訂鼓勵城市污水再生利用工程建設與運營的管理政策和經濟政策,採取行之有效的鼓勵政策和行政管理手段,促進工、農業生產部門和市政用水部門積極使用再生水。在城市污水再生利用工程的可行性研究、立項、設計、建設或改造中,要建立相應的規范和再生水水質標准,改革管理體制和服務體系,在衛生安全、生產過程、產品質量等方面,保障每一個再生水使用單位享有免受不良影響的基本權益。 長期以來,由於自來水水價低,而質量相對較差的再生水則凈化成本高、價格也比自來水高,造成工廠企業寧可使用物美價廉的自來水而不願意使用再生水,導致再生水無人問津的尷尬局面。另外,城市污水處理廠因沒有效益而加重了地方的財政負擔。因此,國家及城市有關管理部門要積極推動現行水價政策的改革,建立合理的用水價格體系以及污水處理與再生利用價格體系,要實行按(水)質定價,將各種水源的供水價格差距拉開,尤其是再生水與自來水之間應有較大的價差,使水資源的利用趨向結構合理。 八、結語 城市污水的資源化應該建立在水的良性社會循環的基礎上,這對水資源的可持續性開發和再生利用至關重要。不僅可以節約大量的新鮮水,而且可以降低排污水對環境的污染,可謂經濟效益、社會效益雙豐收。結合我國國情對城市污水再生利用模式進行探討,旨在尋求適合我國經濟和社會發展的水污染控制及水資源再生利用的良好模式。隨著我國西部開發及北部缺水地區城市發展戰略的實施,將會推動我國城市污水資源化研究的進展,逐步形成和完善與我國國情相適應的水資源良性社會循環體系,實現城市與水資源開發利用的可持續發展。相信只要大家都樹立起節水意識,減少污水排放,提高污水回用率,就一定能緩解我國水資源短缺的問題,使城市污水這一危害環境的殺手,變成造福人民的寶貴資源。我們期待的一個大更藍,水更清美好家園一定會實現。
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