高校宿捨生活污水處理與回用具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
隨著我國科學技術和生活質量的不斷提高,污水的排放量逐漸增大,有效解決水資源污染和短缺的問題十分必要。在這種情況下,中水開發與回用技術得到了迅速發展,在美國、日本、印度、英國等國家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應用,對實現水資源可持續利用具有重要意義。在我國高校中,清華大學採用膜生物反應器一體化工藝處理洗浴水,將中水全部用於學生宿舍廁所沖洗,中水回用項目的凈效益達到130.41萬元。中國石油大學中水回用工程採用MBR工藝,直接經濟效益52.50萬元[1]。
據了解,目前我國高校在校生約為2300萬人,以每人每天0.2m3計算,每天中水水源量為460萬立方米[1],這些生活污水被排放到城市污水管網經城市污水處理廠集中處理,而校園綠化、學生公寓沖廁等消耗大量自來水,造成能源和資源的浪費,節水型校園數量不足,管理水平和節水效益參差不齊[2]。本研究以鄭州大學為例,研究高校宿捨生活污水的水質特徵,根據水質特徵選取合適的工藝對其進行處理與回用。本研究選取「格柵-初沉池-A/O池-生物接觸氧化池-二沉池-表面流人工濕地」新工藝對部分校園宿捨生活污水進行處理,達到城市雜用水及景觀回用水標准,作為該校雜用水及景觀用水的補充水源,不僅可以減少向排水系統的污水排放量,節省城市排水設施的運行費用及學校繳納的污水處理費用,而且還可以有效緩解校園供水緊張狀況[3],有利於水資源的循環利用,具有重要的經濟效益。
1 高校生活污水水質分析及工藝選取
1.1 高校生活污水水質分析
經實地調查,鄭大新區在校學生約4萬人,每人每天可產生約70L的生活污水,則大約每天可產生生活污水2800m3,學生住宿區分為柳園、荷園、菊園和松園四個園區,柳園有學生1.4萬人左右,且柳園部分樓層安裝有污水回用裝置,將生活污水經過簡單處理回用為沖廁所用水,暫不考慮其污水排放情況;其他三個園區約有2.6萬人,則每天共可產生生活污水約1800m3,2、7、8月份正常放假,則槐氏每年共產生生活污水約50萬m3。同時鄭州大學新校區的眉湖是該校區的人工湖,面積大,需水量多,若能將校園宿捨生活污水回用於該人工湖,則不但達到了污水的有效回用,還能減少學校眉湖的回用水的費用支出。
1.1.1 水質監測指標及方法(表1)
1.1.2 污水水質特徵
高校用水的特點是學生用水量受季節和溫度影響較大,高校用水具有規律性,變化系數較大[4],高校生活污水的水質特點是相對穩定且污染程度低。經對鄭州大學新校區部分宿捨生活污水水質進行鋒明晌長期監測,其水質情況如表2所示:
高校學生宿舍的生活污水不含廚房排水,只有沐浴和盥洗排水,屬於優質雜排水,完全可以由高校內部自行處理再利用。
1.2 工藝選取
根據工藝選取的原則:①技術先進,處理效果穩定;②投資和運行費用低;③管理簡單,運行可靠。確定本研究中高校宿捨生活污水處理與回用工藝如圖1所示:
1)初沉池:初沉池可除去廢水中的可沉物和漂浮物。廢水經初沉後,約可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%,按去除單位質量BOD5或固體物計算,初沉池是經濟上最為節省的凈化步驟,
對於生活污水和懸浮物較高的工業污水均宜採用初沉池預處理(圖1)。
2)A/O池:A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,A段DO不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在厭氧段厭氧菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機銀鋒物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過迴流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。
3)生物接觸氧化池:在曝氣池中設置填料,將其作為生物膜的載體。待處理的廢水經充氧後以一定流速流經填料,與生物膜接觸,生物膜與懸浮的活性污泥共同作用,達到凈化廢水的作用。
4)二沉池:二沉池是活性污泥系統的重要組成部分,其作用主要是使污泥分離,使混合液澄清、濃縮和迴流活性污泥。其工作效果能夠直接影響活性污泥系統的出水水質和迴流污泥濃度。
2 實驗裝置和內容
2.1 實驗裝置
本實驗採用圖1所示的工藝流程,小試裝置如圖2所示,主要組成部分有:初沉池,A/O池,生物接觸氧化池,二沉池,處理水量為30-40L/h。
1)A/O:由兩部分構成,比例為1:3,前為缺氧段,後為好氧段。其中包括池體,填料,攪拌器,曝氣裝置等。缺氧池內徑800mm,高900mm,好氧池內徑1200mm,高1500mm。
2)生物接觸氧化池:結構包括池體,填料,布水裝置,曝氣裝置。池型為長方體;池體尺寸長為460mm,寬為400mm,壁厚8mm,總高1400mm,超高50mm。 3)初沉池:池型為圓柱形;池體尺寸為外徑340mm,壁厚8mm,總高540mm,超高50mm。
4)二沉池:池型為圓柱形;池體尺寸為外徑340mm,壁厚8mm,總高600mm,超高80mm。
2.2工藝參數確定
本論文以鄭州大學新校區宿捨生活污水為研究對象,其具體的水質指標為COD的濃度為100mg/L~394mg/L,氨氮濃度為10mg/L~40mg/L,總磷濃度為2mg/L~4mg/L,pH=7~9。以上述工藝對COD、氨氮和TP的去除效果為主要考察指標。
採用所選工藝對高校生活污水進行處理,影響本工藝的主要因素有pH,DO,HRT,SRT,迴流比,缺氧好氧反應時間等。通過查閱文獻,確定本實驗運行參數中MLSS為3000~3500mg/L,曝氣池溶解氧為2.0~3.5mg/L,污泥迴流比為75%,水力停留時間為12h[5],缺氧好氧HRT為6h和12h,污泥迴流比和硝化液迴流比分別為100%和200%;生物接觸氧化中最佳氣水比為16:1,最佳水力負荷為5.0m3/(m3・d)[6]。
3 實驗結果分析
採用接種污水處理廠污泥的方法培養菌群,運行小試裝置,對COD、NH3-N、TP的去除情況如圖3~圖5所示:
反應器對COD去除效果如圖3所示。進水COD波動變化范圍較大,在109.1~328.5mg/L之間,平均值為214.1mg/L。而系統出水COD較為穩定,在13.6~29.5mg/L之間,平均值為21.3mg/L,出水滿足城市雜用水標准。由圖可見,COD去除率較為穩定,在74.0%~94.5%范圍內波動,平均去除率為85.9%,可見該反應器對COD有較好的去除效果。反應器內混懸液污泥絮體中含有大量結構緊密的菌膠團,而菌膠團有較強生物吸附能力和氧化有機物的能力,對COD的去除有較大促進作用。在懸浮填料表面的污泥絮體中,生長著大量利於菌膠團吸附的絲狀菌,不僅改善了污泥沉降性能,還有效促進了有機物氧化分解。
反應器對NH3-N去除效果如圖4所示。宿捨生活污水氨氮濃度較低,進水氨氮在18.40~35.20mg/L范圍內,平均值為28.02mg/L;出水氨氮在5.94~9.39mg/L范圍內,平均值為7.95mg/L,滿足城市雜用水標准。由圖可以看出,氨氮的去除率較為穩定,在62.05%~76.64%范圍內波動,平均去除率為71.11%,可見系統對氨氮去除效果一般。分析認為是由於生物掛膜時間太短,掛膜不充分,導致雖然填料為硝化菌生長提供了良好附著條件,但反應器內單位體積生物量並不是太充足,硝化能力不是太高。
反應器對TP的去除效果如圖5所示。進水TP濃度為2.12~3.60mg/L,進水平均濃度為2.85mg/L;出水TP濃度為0.16~0.48mg/L,出水平均濃度為0.31mg/L,滿足城市雜用水標准;TP去除率為85.33%~91.20%,平均去除率為89.28%,可見此工藝對TP有較好的去除效果。分析認為,是由於缺氧池內投加填料,阻礙了表面空氣進入缺氧池內部,降低了氧傳質效率,造成了缺氧段的厭氧微環境,形成了微型厭氧/缺氧/好氧系統,聚磷菌在厭氧環境下釋磷,經過O段好氧吸磷,再隨著脫落的生物膜和懸浮污泥排出系統,達到除磷效果,同時系統通過底部泥斗定期排泥,大量含磷污泥隨底部積泥排出,保證了系統的磷平衡,也加快了聚磷菌的生長繁殖,故系統呈現出較好的TP效果。
4 結論與展望
4.1 結論
(1)通過分析高校宿捨生活污水水質特徵,確定處理工藝為:「格柵-初沉池-A/O池-生物接觸氧化池-二沉池-表面流人工濕地」。
(2)根據實際情況,按照工藝設計實驗小試裝置「格柵-初沉池-A/O池-生物接觸氧化池-二沉池」,在MLSS為3000-3500mg/L,曝氣池溶解氧為2.0-3.5mg/L的條件下,以污泥迴流比為75%,水力停留時間為12h,缺氧好氧HRT為6h和12h,污泥迴流比和硝化液迴流比分別為100%和200%;生物接觸氧化中最佳氣水比為16:1,最佳水力負荷為5.0m3/(m3・d)為運行參數,結果表明COD去除率在93.77%~94.69%,NH3-N去除率在62.05%~76.64%,TP去除率在85.33%~93.82%,其出水中COD在4.98~7.83mg/L,,NH3-N在5.94~9.39mg/L,TP在0.16~0.48mg/L。
(3)景觀娛樂用水C類水質標准中規定COD≤30mg/L,NH3-N≤0.5mg/L,TP≤0.05mg/L,城市雜用水水質標准中規定COD≤50mg/L,NH3-N≤10mg/L。由於NH3-N出水指標超過了景觀娛樂用水C類水質標准中的規定,因此出水只達到了城市雜用水標准,並未達到景觀娛樂用水C類標准。
4.2 展望
(1)由於氨氮去除率過低,未到達回用於景觀用水水質標注的預期目標,分析原因應是因在本實驗的小試裝置運行時的運行參數是查閱文獻所得最佳運行參數,未在實驗過程中尋找適合本工藝流程的最佳運行參數,導致運行時未達到最佳狀態;還有可能是由於生物接觸氧化池形成的生物膜不夠完善,在以後的研究中應加強注意。
(2)由於小試裝置運行時未設置人工濕地環節,出水水質未達到景觀用水的回用標准,而在實際工程應用中,可以在後續的研究中,可以對人工湖進行改造,通過大量種植蘆葦、睡蓮、香蒲等濕地植物,構建表面流人工濕地,充分利用學校資源,改善水質的同時達到減少人工湖地下補水量以及供人們觀賞的景觀價值。
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❷ 污水經過凈化處理,還可以經過什麼,從而得到重新利用
生活污水處理後達到回用標准可以用於綠化灌溉、農業灌溉。凈化後的水一版般統稱為中水權,再利用俗稱中水回用。工業方面的污水很少能重新利用,一些鍋爐水是可以重復利用的。化工廢水這些國內很少有回用例子,全世界水處理回用率最高的是新加坡。
❸ 工業污水處理及回用的方式有哪些
工業廢水處理方法按其作用原理可分為四大類,即物理處理法、化學處理法、物回理化學處理法和生物處理法。答
物理處理法
通過物理作用,以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態污染物質(包括油膜和油珠),常用的有重力分離法、離心分離法、過濾法等。
使用離心分離法處理工業污水處理可以選擇鄭州天一萃取的CWL-M型離心萃取機
化學處理法
向污水中投加某種化學物質,利用化學反應來分離、回收污水中的污染物質,常用的有化學沉澱法、混凝法、中和法、氧化還原(包括電解)法等。
化學法可使用-聚合氯化鋁絮凝劑,作為一種無機高分子絮凝劑,通過壓縮雙電層,吸附中和,吸附架橋,沉澱網補等機理作用,使水中細微懸浮粒子和膠體脫穩,聚集,絮凝,混凝,沉澱,達到凈化處理效果,由於其pH值寬,適應性好,在工業廢水處理上的應用也就非常的廣泛。
物理化學處理法
利用物理化學作用去除廢水中的污染物質,主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法等。
生物處理法
通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機性污染物質轉化為穩定、無害的物質,可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。
❹ 污水處理的回用水標準是什麼急救
一、回用水水質標准,是保證用水的安全可靠及選擇經濟合理水處理流程的基本依據。由於使用回用水的范圍十分廣闊,水質要求各有不同,總體上看回用水水質情況十分復雜。我國目前尚未系統地制定回用水水質標准。對有關水質要求宜結合具體情況進行分析,
一).灌溉回用水水質標准
1.水質要求 灌溉回用水水質要求主要包括以下幾個方面:
(1)不傳染疾病:(2)不破壞土壤的結構和性能,不使土壤鹽鹼化;(3)土壤中重金屬和有害物質的積累不超過有害水平;(4)不影響農業物的產量和質量;(5)不污染地下水。
根據水質要求,城市污水用於農灌,必須經過適當處理,未經處理的污水一般不允許以任何方式用於灌溉。城市污水至少要經過一級處理才能用於灌溉,如有可能最好驚醒二級生化處理。目前,經濟發達的國家已基本實現了這個要求,有些國家和地區甚至達到了更高要求。
2.水質標准 我國農田灌溉水質標准(GB5084-92),它也適用於農業灌溉回用水水質要求。國外經濟發達國家對農業灌溉回用水水質通常是根據灌溉對象區別對待,要求比較嚴格。
二).工業回用水水質標准
1.工業回用水水質要求 由於工業生產范圍廣泛,不同工業門類對用水水質要求差異極大。在考慮工業回用水的水質標准時,應該從實際出發,以各類工業用水的水質要求為依據來確定相應的工業回用水水質標准,污水處理後出水作為冷卻水回用時,一般有如下水質要求:(1)在熱交換過程中,不產生結構(2)對冷卻系統部產生腐蝕作用(3)不產生過多的泡沫(4)不存在有助於微生物生長的過量營養物質。對於其他類別的工業用水,如原料用水,生產工藝用水,生產過程用水以及鍋爐用水等,尚未有針對回用水的相應水質標准。若要將回用水用於各種工業類別,其水質必須符合有關行業相應的用水水質標准。
三).城市雜用水水質標准
1.生活雜用水水質標准 為了保證城市污水再生後作為生活雜用的安全可靠和合理使用,再生水水質必須滿足下列基本要求。
(1)衛生上安全可靠,無有害物質,其主要衡量指標有大腸桿菌群數,細菌總數,余氯量,懸浮物量,生化需氧量及化學需氧量等。
(2)外觀上無使人不快的感覺,其主要衡量指標有渾濁度,色度,臭味,表面活性劑和油脂等。
(3)不引起管道和設備的腐蝕,結構和不造成維修管理困難,其主要衡量指標有PH值,硬度,蒸發殘渣及溶解性物質等。
二、污水處理
1、是為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求,並對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。污水處理行業的上游供應商主要是污水處理設備的製造商和污水處理葯劑供應商。都屬於發展較快,需求狀況良好的行業。
2、、污水處理行業:工業污水、中水回用、生活污水、汽車清洗等
3、污水處理方式:
1)、調節PH值用的:弱酸、弱鹼、強酸、強鹼、生石灰等。
2)、絮凝作用的:聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、聚丙烯醯胺等。
3)、調節細菌營養的:磷酸氫二鈉、尿素等
4)、消毒脫色的:次氯酸鈉、臭氧等。
❺ 基於市政污水處理及回用問題略述
污水的資源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率,又有效地保護了水環境,有利於實現城市水系統的健康、良性循環,從長遠來看,這將是有效地解決我國水資源短缺和水環境惡化問題的優化途徑。如何在滿足規定的各種技術條件下,優化污水處理,發展污水再生回用事業並合理利用污泥,是一個重要課題。本文就此提出了一些自己的觀點,望同行參考借鑒。
前言
隨著城市化的加快和經濟建設的發展,城市污水排放量迅速增長,大量未經處理的城市污水任意排放,不僅造成水環境的污染,更加劇了水資源的緊張,同時制約了城市經濟的發展,危害人民身體健康。而經過凈化的污水可以作為一種再生的水資源,具有量大、集中、水質和水量都較穩定的特點,能夠用於農業、工業和市政用水,不僅可以緩解城市水資源的供需矛盾,而且還可減少對水環境的污染。
一、工業廢水處理的特點分析
工業廢水處理的特點是:針對性強,技術變化多。主要技術有隔油、氣浮、混凝、沉澱、重力過濾和膜過濾、活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、電解、電滲析、反滲透等專用技術來分離減少工業廢水中的油、色、重金屬、有毒有害物質,在工業廢水治理中也常常用到水解酸化、接觸氧化、表面曝氣、純氧曝氣、厭氧和好氧活性污泥法等生化技術。由於工業廢水處理設施一般規模小殲睜旁、技術性強,工藝組合靈活,結構通常為鋼制,即使內部管線穿插較多,運行維護也不太困難。工業廢水處理在技術上是與城市污水處理類同的,但是如果把工業廢水處理設施的設計思路簡單地套用在城市污水處理工程中會帶來很多預想不到的問題。城市污水處理廠的特點是規模大、佔地大、設施尺寸大、單元多,處理設施通常為鋼筋混凝土結構,因此相應地要求整體工藝構成要簡單,單體設施構成也要簡化,盡量減少管線穿插和復雜結構,以便減少全廠設施設備的維修管理總量。正因為城市污水處理設施規模大,投入多,它的結構堅固簡單,使用年限長,規模效益好,單位處理成本較低,運行效果比較穩定,在環境治理上發揮的作用突出,因此一經確定要搞城市污水處理工程時,要根據城市污水處理工程的特點,借鑒他人的經驗與技術,慎重選擇工藝、考慮方案,即:整體工藝構成要簡單,單體設施構成要簡化,便於維護,便於運行,能耗盡可能低,佔地盡可能省,運行效果要穩定。
二、水污染控制的發展分析
隨著社會的發展和人們環境意識的增強,我國水早肆污染控制經歷了由單一污染源的治理、污染物濃度達標排放到區域污染綜合防治、以環境容量為依據的污染物排放總量控制的兩個階段。在氏橡過去的幾十年中,由於我國的污染防治工作一直擺脫不了點源治理、達標排放、三同時和誰污染、誰治理的政策,實際結果並不理想。據國家環保總局對我國5556套工業廢水處理設施調查結果表明,三個效率(污染治理設施的運行率、設備利用率、污染物去除率)較好的僅占運行設施總數的35.7%,其污染物去除率達到設計能力的只有50%,總體有效投資只佔全部處理設施總投資的31.3%,只有不足1/3的設備發揮作用。由此可見原有污水處理系統的規劃、設計、思想原則中存在不少問題,已不再適應當前我國經濟發展和環境保護的要求。
三、水處理及其回用問題分析
在污水深度處理、超深度處理、污水再生回用已經實用化了的今天,城市總體規劃與給水排水系統規劃都應當重新考慮,將污水的再生和回用放到重要位置上來。21世紀排水系統的定位應從以前的防澇減災、防污減災逐步轉向污水的資源化,從而恢復健康水循環和良好水環境,維系水資源可持續利用。
1、污水處理廠的規模、數目與選址。污水處理廠設計應進行近期及遠期規模的研究,以合理確定工程分期。以遠期規模做為污水處理廠選址的依據,其選址用地條件應滿足遠期處理用地的需要,以利於工程的擴建。對中小城市污水處理廠,近期建設規模不宜過大。按照傳統規劃方法,污水處理廠廠址一般盡可能地安放在各河系下游、城市郊區,但是這種系統布局使污水廠距離再生水用戶較遠,需鋪設的回用水管網費用相應增加,不利於污水的資源化。因此,在確定污水處理廠廠址時,還應對再生水的用戶進行調查分析(城市中的自然水面、小河、綠地和工業再生水用戶),並根據回用水的需求,在城市中適當位置設置污水凈化廠(再生水廠),收集附近區域的城市污水,根據回用水質要求加以處理之後就近回用。因此,城市污水廠的數目不應拘泥於傳統經驗,而應該依據城市實際中水回用的需要在適當位置建設合適規模的污水處理廠,使得整個城市形成大、中、小,近、遠期相結合的污水處理廠布局規劃。這樣,既有利於污水回用,又減輕了城市排水管網系統的負擔,易於實現分期建設,符合我國當前國情。
2、處理工藝。污水處理的方法較多,按照不同的分類標准可以分成不同的工藝流程。因此應該根據污水水質和回用水水質的要求,對水處理單元進行多種組合,通過技術經濟比較來選擇出經濟可行的污水處理流程。污水處理廠的設計進水水質,應在市區選擇幾個有代表性的排污口,定期實測其水質水量,採用加權平均確定其現狀水質濃度,以此為基礎,結合其它監測資料並考慮一定餘地,確定設計進水水質。因不同城市產業結構的差異,切忌簡單類比。這就要求在確定工藝流程的時候增加對該廠附近地區污水再生水需求情況的調查,以便對處理工藝進行適當的延長和完善,即可滿足污水回用水質的要求。隨著環境及法規的壓力,城市污水處理廠普遍採用二級生物處理工藝,在生物法中,有活性污泥法和生物膜法兩大類,活性污泥法因其處理效率高,在城市污水處理廠得到廣泛應用。另外,在排水管網為合流制的條件下,進入污水處理廠的污水流量雨天是晴天的2-4倍,當出現雨水沖擊負荷時,大量活性污泥從曝氣池轉移至二沉池,並造成污泥流失。改進型Orbal氧化溝工藝和SBR工藝可解決上述問題並使有機物得到有效降解。
3、污水回用。我國屬世界12個貧水國家之一,人均水資源佔有量僅2400m3,尤其北方地區人均水資源佔有量僅200-400m3,水資源的緊缺狀況在一定程度上限制了工農業生產和城市的發展,許多城市不得不到幾十公里以外開辟水源,其投資在1000元/m3以上,制水成本高達1.0元/m3以上。相比之下,城市污水處理廠二級處理的尾水,是一種穩定的水資源,經過處理後可做為工業冷卻洗滌用水、市政雜用水及城市河道湖面的景觀用水,其投資約200-300元/m3,制水成本在0.30元/m3左右。大部分城市工業用水量約占總用水量的50%-70%以上,其中冷卻、洗滌等用水量大但水質要求不高。在城市污水處理廠設計中,應研究污水回用的可能性,調查研究回用對象及水質要求,並結合回用水水質要求進行污水處理工藝選擇,進行廠區總平面布置時,應考慮污水回用的處理用地。在規劃中還應該引起注意的是應妥善處理和處置城市污水處理廠產生的大量污泥,避免產生二次污染,危害城市環境。目前較多的是將污泥填埋,這不但需要大量的土地,而且廢棄了大量污泥資源。因此污泥處置的最終出路應該是作為農業肥料充分利用污泥中富含的N,P,K等營養物質,既可避免污染,又可創造經濟效益。目前我國投入到污水廠建設的資金較為有限,要在全國范圍內普遍地實現污水資源化還需要一個認識過程,但是必須注意到這將是解決我國水問題的有效途徑。
四、結語
在回用經處理的城市污水時,應注意其使用的安全性,對可能與人體接觸的各種用水的安全性必須給予充分重視,不同用途的水應採用不同的處理工藝。對於接入居民住戶的回用水管線,可能存在用戶擅自改動管道,將其與自來水串接,也可能誤將回用水直接用於生活用水,或因管理體制不健全,一些人對回用水進行不法應用而危害他人健康。因此,回用水管線必須有明顯標識,並制定相應的施工、改接管理辦法,對與人體有直接接觸的各種用水,衛生防疫部門應制定有關辦法。同時要通過各種媒體宣傳回用水的積極意義。
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❻ 市政污水處理工藝和回用技術
我國面臨著非常嚴重的水資源短缺形勢:人均佔有水資源量約為世界平均值的1/4,水資盯鄭帆源的地區分布很不均勻,同時我國用水效率不高、用水浪費的現象凱雹也普遍存在。本文就市政污水處理的工藝進行分析,具體闡述了污水的處理和回用的技術。
隨著城市污水處理廠的大量建設,傳統的生活污水處理工藝所具有的污泥產量高、污泥處理困難、處理過程中產生惡臭、設備復雜、管理難度大、投資大等問題開始逐步顯現,使其推廣存在一定困難。而社會對污水處理廠所產生的二次污染問題、帶來的綜合社會效益及其覆蓋面也日益重視,所以必須尋求一種新的工藝來解決上述問題。目前,我國的城市污水主要來自城鎮居民的生活污水和工廠排放的工業廢水,為了達到國家要求的排放標准,污水處理廠所採用的處理工藝需具有一定的脫氮除磷效果。
一、污水處理工藝
1.超濾工藝處理廢水的原理及其技術要點
1)超濾的基本原理
超濾是指溶液在靜壓差的推動作用下進行的液相分離過程,其分離機理主要是物理的篩分作用。超濾分離是指在對料液施加一定壓力後,高分子物質、膠體物質因膜微孔吸附,孔內阻塞截留及膜表面的篩分作用等3種方式被超濾膜阻止,而水和其他低分子物質通過膜的過程。超濾膜比微濾膜孔徑小,在0.7~7kg/cm2的壓力下,可用於分離直徑小於10μm的分子和微粒,超濾材料大多數是有機高分子膜或者無機膜材料。
2)超濾工藝的技術要點
超濾的工作壓力一般為0.1~0.6MPa,溫度為60℃,此時超濾的透過通量為1~500L/m2・h,一般情況下為1~100L/m2・h。根據工程使用經驗,超濾透過通量的影響因素有料液流速、操作壓力、運行溫度、運行周期和膜的清洗維護等因素,可通過工藝技術參數的合理選取,使超濾膜保持良好的工作狀態,保證出水水質的穩定和可靠。
2.外置正壓膜過濾工藝(CMF)
這種膜過濾形式是目前最為成熟和應用最廣泛的一種過濾方式,它是在傳統膜過濾工藝的基礎上加入反洗、氣水雙洗、加葯強化清洗等膜污染控制手段後使膜過濾保持在高通量穩定運行。目前該工藝已經廣泛用於市政污水三級深度處理,地表水凈化,海水淡化預處理、工業用水處理等方面,CMF也是最常用的反滲透預處理技術,與反滲透組成的雙膜工藝(CMF+RO)是目前制備高品質再生水以回用到生產過程的常規工藝。
3.膜生物反應器(MBR)工藝
這是一種將膜浸沒於活性污泥混合液中的使用方式,其直接作用是泥水分離,間接作用是可以提高污泥濃度,有效截留各種微生物,具有強化有機物、氨氮的去除效果,減少佔地面積。因此在用地緊張及高標准排放要求地區,或高氨氮廢水處理方面具有較大優勢。MBR技術正以超乎想像的速度在污水處理領域拓展其應用。
4.生物濾池法
生物濾池法是指利用需氧微生物對污水或有機廢水進行生物氧化處理的方法,是一種生物膜處理工藝。生物膜以淬石、焦炭、礦渣或人工濾襯等作為填層濾膜。污水流過濾床時,其中一部分污水中的污染物和細菌附著在表面,形成有大量微生物的成熟的生物膜。進而對污水中的有機污染物進行吸附、降解,從而得到凈化。生物濾池系統由初沉池、生物濾池、二沉池組合而成,由於生物濾池主要依賴生物膜中的微生物進行反應,因此所處理的污水需具有適於生物處理的水質。生物濾池既可有效去除污水中氨氮、耗氧物質,又可與多種工藝組合,實現有機物的降解。曝氣生物濾池即是將生物氧化降解和吸附過濾兩種處理過程結合在同一反應器中的新型污水處理技術,它有良好的脫氮效果,可達到回用水水質標准,適用於生活污水和工業有機廢水的處理和資源化利用。
5.WWRR工藝
WWRR工藝是集A2/O法和生物接觸氧化於一身的生物處理工藝。使用WWRR工藝的曝氣叢租池是本水廠的核心部分。WWRR工藝的曝氣池工作原理與A2/O法相似,但在布置上有其獨特之處。它是將水平布置的A2/O水處理單元垂直疊置起來,形成一個深度達9.45m的水池。也就是說,這種布置取消水處理單元的界面,形成「垂直布置無界面水處理單元綜合模型」。原水自進水端池底進入曝氣池,從出水端池頂流出,自下而上流經以上三個區WWRR工藝綜合著活性污泥、生物膜等生物凈化及凝聚、沉澱等物理凈化過程,存在著厭氧―缺氧―好氧的交替過程,幾乎包含了目前生活污水處理的所有有效方法,因此能夠達到比較理想的效果。
採用此種工藝的生化處理只需要一個曝氣池,而不像傳統工藝需要很多處理單元相互配合運行,其設備簡單、技術難度低、維修方便,操作人員的數量少,可利用當地廢棄坑塘或不規則用地,節約耕地。主要設備可在中國國內采購,可以減少工程設施的投入,並縮短建設周期。同時,本工藝便於污水分散處理,可節省市政管網建設投資。
二、污水處理中應該注意的問題
1.優化設計並注重設備的選型
在設計階段就要充分地考慮進水水質與水量的波動性,並多參照成功的污水處理廠的運行數據,合理選擇提升機驅動設備,優化設計,把降低能耗的理念貫徹到整個污水處理設計中。
2.注重污水處理廠的運行維護,並及時優化升級污水處理設備
要定期對污水處理設備進行檢測、維護,對落後的、老化的設備及工藝要進行及時的更換和升級改造。
3.優化處理工藝
現在所有的污水處理工藝中還是存在著許多問題的,能耗的浪費情況較嚴重,應該利用現代的科技,對污水處理工藝進行優化,例如用計算機建立數學模型,通過輸入必要的數據計算出所用設備的最佳氣量、污泥的運行狀態或安裝距離等。這樣就更能准確地選擇處理設備,達到降低能耗的目的。
三、、城市工業污水回用規劃
1.中水系統服務范圍和分類
建築的中水系統一般建設在建築群和大型的建築中,對建築施工中排放的污水進行及時的收集和處理,採用地下室等進行污水的處理和再回收,回收的水一般用於澆花,沖洗廁所等,這樣可以促進水資源的充分利用,實現道路保潔、綠化等服務。區域的水系統的運用中,建築的小區和區域的機關單位為主要的使用對象。一般住宅區的人比較多,污水資源比較豐富,可回收的價值比較高,相對的處理的流程也會比較多,處理費用比較高,要達到比較高的回收標准,以包租人們日常生活的需要。一般來說,經過濾網、自然沉澱、混凝、過濾、消毒、供水調節池等,有的甚至用到活性炭和臭氧氧化等技術,通過踔厲的水質標准一般達標,可以用在城市生活的很多方面,能夠有效的促進城市的工業、道路的養護、灑水、綠化等。
2.處理回用方式
進行處理過的污水大致可以分為兩種回用方式:集中回用和分散回用兩種。對建築和區域中的水系統的利用屬於分散回用的方式,城市整體的二次回水的利用屬於集中使用的方式。一般來說,分散利用的方式比較容易實現,它不必採用城市的污水管道,可以實現自身的污水的回收再利用,方法比較簡單,對於城市市政建設污水管網的設備不完善的情況來說,這樣方法比較方便,可以作為污水處理的水源補充,滿足了人們對水資源的利用,達到了節水的目的,但是採用猜中方法的處理費用相對的比較高。
城市中的污水處理廠組成了集中回用的系統。根據污水廠實際處理的情況,對其所在的位置、華寧等因素進行分析後,要採取不同的污水處理的辦法和流程對城市的污水進行處理,採用這樣辦法回收的水質的性質也是不同的,但無論採用何種辦法,要保證污水的處理達到規定水質的標准,這樣可以促進城市污水的利用,進行資源的充分利用。
綜上所述,對城市的污水進行處理和回用,能夠有效的節約資源,保證水資源的充分利用,保護城市環境,促進城市可持續發展。
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❼ 污水回用的目的主要有哪些
1.1 污水的處理利用,有利於緩解水資源的供需矛盾
眾所周知,人類的生存和發展離不開水資源,而全球性的水資源危機時常發生,嚴重威脅著人們正常的生活。為了應對此問題,許多國家和地區已開始對城市污水處理回收利用做出了總體規劃,通過對污水的處理,產生出一種新的水資源,以緩解緊張的水資源狀況。然而,污水的處理究竟又能產生出多少水量呢?據粗略估算,目前城市的供水量有80%變成了污水,而這80%的污水量通過處理後仍有70%可以安全回用,這也就說明了城市供水量的七成,可以變成再生水以重新使用,這就大大減輕了用水資源的緊張狀況。
1.2 污水的回收利用,體現了水資源的「優質優用,低質低用」原則
在日程生活用水中,並非都需要優質水。例如,人體直接飲用的水僅占不到5%,而對水質要求不高的生活用水達到了20%以上,甚至高達30%。在美國的佛羅里達州曾規定:市政、娛樂、景觀和環境等用水必須採用水質較低的水源。這條規定就體現了出了合理利用水資源的原則。同時也再次證明了對於污水的回用,是可以擴大水資源的利用范圍和有效利用程度的。
❽ 生活污水處理與回用
醫院、港口、公園、商業中心、新建的郊外住宅區、高級住宅區、療養區、學校、農場、漁場、狩獵場等均可稱為小區,我們最常遇到的主要是由居住區、療養院、商業中心、機關學校等一種功能或多種功能構成的相對獨立的區域,其排水系統通常不在城市市政管網覆蓋范圍之內。根據當地的環保標准,必須設置獨立的污水處理設施,這就是我們所指的小區污水處理。
小區污水不同於城市污水(常包括部分工業廢水),屬於生活污水范疇。其水質水量特徵可概括為:水質水量變化較大,污染物濃度偏低,即比城市污水低,污水可生化性良好,處理難度小。
小區污水的處理工藝依據小區污水排入水體的功能不同而異,常用處理方法有:化糞池、一級處理(初次沉澱池)、生物二級處理及二級處理後再經消毒回用等。由於小區污水處理水量較小,管理水平不高,所以,在工藝設計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝,以防止因污泥處理不善造成二次污染。
1.小區污水處理工藝原理
生活污水處理的目標是有機污染物的去除,因此生活污水的處理設計主要圍繞降解去除有機污染物和隔油處理展開。目前生活污水的處理方法很多,不同的處理工藝均有一定的針對性、獨特性,現對目前常用的適於小規模的污水生物處理工藝進行比較分析和選擇。
1.1接觸氧化法
生物接觸氧化法也稱淹沒式生物濾池,其主要特點是在反應器內設置填料作為微生物的載體,使反應器內保持一個相對高的保持量,進而可提高處理效率。其反應原理為反應器內附著填料生長的生物膜的吸附、氧化等作用,將污水中有機污染物逐步氧化成二氧化碳、水和細胞物質,污水得到凈化。同時控制斗襲慧氧化池內溶氧水平,保證污水中氨態氮由硝化細菌轉化成為硝態氮。生物接觸氧化法由於反應器內微生物量大,能耐受較大的水質沖擊,且污泥齡長,污泥產量低。
廢水均勻地淋灑在介質表層上,在充分供氧的條件下,接種的或廢水中原有的微生物就在介質表面增殖。這些微生物吸附廢水中的有機物並對其進行降解,逐漸在介質表面形成粘液狀的膜,即生物膜。生物膜呈蓬鬆的絮狀結構,微孔多,表面積大,具有很強的吸附能力,在其表面有一層很薄的水層,稱之為附著水層。生物膜微生物以水層內的有機物為營養料,將一部分物質轉化為細胞物質,另一部分物質轉化為排泄物。附著於水層內的有機物被氧化後,其濃度下降由於濃度差的作用,有機物會從廢水中轉移到附著水層中去。如此循環往復,使廢水中的有機物不斷減少,從而得到凈化隨著微生物的生長繁殖,生物膜變厚,當它的厚度達到一定程度就會脫落,被新的生物膜取代,生物膜得到更新。
1.2 SBR處理工藝
SBR及CASS均為活性污泥法。SBR法是一種利用微生物在反應器中按照一定的時間順序間歇式操作污水處理技術。這種技術集曝氣、沉澱於一池,而需要設置二沉池及污泥迴流設備,也無需初沉池。在該系統中,反應池在一定時間間隔內充滿污水,以間歇處理方式運行處理後混合液沉澱一段時間後,從池中排除上清液,沉澱的生物污泥則留於池內,這樣依次反復運行,則構成了序批式處理工藝。典型的SBR系統分為:進水、反應、沉澱、排水與閑置5個階段。廢水經過一段時間的曝氣後,水中會產生一種褐色絮凝體,這就是活性污泥,它以大量的活性微生物為主體。活性污泥結構疏鬆,表面積很大,對有機污染物有強烈的吸附凝聚和氧化分解能力。活性污泥去除水中有機物空答主要經歷吸附、氧化、絮凝體形成與凝聚沉降三個階段。
SBR的核心是SBR反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一體。典型SBR工藝的一個完整運行周期由五個階段組成,即進水階段、反應階段、沉澱階段、排水階段和閑置階段。從第一次進水到第二次進水稱為一個工作周期。
從目前的污水好氧生物處理的研究、應用及發展趨勢來看,SBR稱得上簡易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續式活性污泥法比較,SBR 法具有以下特點:SBR裝置結構簡單,運轉靈活,操作管理方便;投資省,運行費用低。Ketchum等人的統計結果表明:採用SBR法處理小城鎮污水,要比用普通活性污泥法節省基建投資30%;可抑制絲狀菌生長繁殖,不易發生污泥膨脹,污泥指數SVI較低,有利於活性污泥的沉澱和濃縮;SBR處於好氧/厭氧的交替運行過程中,能夠在去除碳物質的同時實現脫氮除磷;SBR處理工藝系統布置緊湊、節省佔地;運行穩定性好,能承受較大的水質水量沖擊;各項運行控制參數都能通過計算機加以控制,易於實現系統優化運行。禪薯
1.3 CASS處理工藝
CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝是近年來國際公認的處理生活污水及工業廢水的先進工藝。該工藝是在序批式活性污泥法(SBR)的基礎上,反應池沿長度方向設計為兩部分,前部為生物選擇區也稱預反應區,後部為主反應區,在主反應區後部安裝了可升降的自動撇水裝置,曝氣、沉澱、排水等過程在同一池子內周期循環運行,省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥迴流系統。
1.4 A/O法(缺氧/好氧)工藝該工藝是在普通的活性污泥法基礎上研究開發的,其好氧池是與普通曝氣池相似的推流池,在好氧池內可完成對含碳有機物的氧化、含氮有機物的硝化和聚磷菌對磷的大量吸收;其缺氧池容積較小,但由於它與好氧池的結合使用,所以使處理系統具有一定的除磷作用和抗沖擊負荷能力等優點。
2.小區生活污水的回用技術
近年來,通過對國外成熟技術的借鑒和國內的研究實踐,小區回用技術得到了很快的發展。生活污水深度處理的目的是進一步去除污水中的懸浮物(SS) 、有機物、氮磷等營養鹽以及可溶的無機鹽等。根據污水回用用途和地理條件的不同,處理工藝與流程也有著很大的區別。隨著小區生活污水處理技術的發展,二級處理及深度處理的差異不再像以往明顯,諸如生物膜技術、生物活性炭技術、BAF 工藝等作為二級強化處理,一般二級生化處理出水經過混凝沉澱和過濾等深度處理,消毒後就可以達到回用要求。隨著回用要求的提高,對於生物活性炭技術、膜生物反應器、膜技術等深度處理技術也正逐步為人們所重視。
2.1生物活性炭技術
生物活性炭是一種去除微量有機物的有效方法,其實質是生物降解與炭的物理吸附兩者的協調作用。王占生等以生物活性炭理論為基礎,選用廉價的多孔性物質或惰性物質(比如陶粒或爐渣等)來代替活性炭的一種新型工藝――顆粒填料生物接觸氧化法,在城市污水深度處理中已經得到了成功的應用。應用生物活性炭工藝處理小區生活污水二級出水,可以使最終出水COD 降至30 mg/ L左右,BOD、SS、色度等也可達到回用要求。與傳統的混凝、澄清、過濾工藝相比,該工藝工程投資略高,但運行費用較低。
2.2膜技術
膜技術主要是指納濾、超濾、滲透以及反滲透等膜分離技術。小區生活污水經二級處理出水, 經反滲透(RO) 等膜技術深度處理,其出水可作為工業用水或生活用水。不過,由於膜技術的成本很高,且運行管理比較麻煩,目前在國內的應用不是很廣。
2.3膜生物反應器(MBR)
MBR作為一種新型的污水處理和水回用技術,在小區生活污水回用方面具有很好的應用前景。MBR 集生物反應器的生物降解作用和膜的高效分離作用於一體,具有出水水質好、處理負荷高、裝置佔地面積小、產泥量少、易於實現自動控制等優點。其出水經消毒後可直接回用,甚至可回用於飲用水水源。MBR 在發達國家的污水回用工業中已經得到了很好的應用,但是膜本身成本高,操作系統復雜以及運行成本較高,阻礙了其在小區生活污水回用處理中的應用。
我國許多城市面臨著嚴峻的水資源匱乏,小區生活污水回用作為一個切實可行的緩解水資源和防止污染的辦法,已經逐步為人們所重視。按照我國新的城市污水處理及污染防治技術政策,要求2010年實現城市污水處理率50%以上,污水回用率30%以上,污水回用於市政、工農業等各個行業。而北京市在最近出台的《北京市中水設施建設管理試行辦法》已經對小區生活污水回用提出了明確的要求,要求現有和新建小區必須配建污水回用設施。小區生活污水回用盡管規模比較小,且分散,對運行管理帶來一定的難度。但由於小區生活污水就近處理並回用,水源穩定可靠,可減少供水管網的壓力,同時也緩解了城市下水管網和污水處理設施的壓力;且對於水資源匱乏也有一定的緩解。小區生活污水回用技術正逐步成為污水處理的一個重要方向。
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❾ 經過農村污水處理設備處理後的水如何回用有知道的嗎
農村生活污水中所含的病原菌、病毒、寄生蟲卵等可通過大氣傳播,造成危害;由於出水含氮、磷、硫含量高,在厭氧作用下易產生惡臭物質,污染大氣環境;如果用量太大,會發生反應,產生H2S等有害氣體,使得水污染更嚴重。在污水可以回用之前,必須首先減少水中最有害的污染物。
農村生活污水可回用於農業用地灌溉,並已通過土壤微生物培養系統進行了部分凈化,但隨著污水的滲透,還是會出現不同程度的地下水源污染。主要由於土壤質地、成分、滲透性、體積的差異造成。因此,靠近水源的農村生活污水需要採用更高的處理標准。
農村生活污水中含有豐富的氮、磷等營養物質,可作為某些微生物的營養物質,引起微生物種群和群落的變化,甚至快速繁殖。同時,氮、磷也是植物生長所必須的元素,所以用於灌溉的生活污水並不需要去除氮、磷元素。
農村生活污水處理工程中使用的一體化污水處理設備大多可以達到至少B級出水,甚至滿足農村生活用水需求。然而,利用處理後的污水灌溉農田的潛在問題很難通過設備解決,生活污水作為資源利用化還有很長的路要走。
❿ 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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