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废水再生回用技术研究

发布时间:2022-09-15 02:08:22

❶ 增强水资源可再生能力的途径

就我国水资源开发利用现状而言,水环境污染、水资源浪费和水资源管理体制不完善是比较突出的问题。这几方面的问题都与水资源的可再生能力有密切联系。水环境污染日趋严重,会使污水处理成本大大增加,污水循环利用率降低,同时也对生态环境造成一定程度的破坏;水资源的严重浪费使得可更新的水资源总量减少,水资源可再生能力也随之减弱;高效的水资源管理水平是提高水资源社会可再生能力的关键,不完善的管理体制则不能使水资源循环的各个环节得到有效保障。

8.5.1建立节水型社会,提高水资源利用率

大幅度提高我国用水效率首先是革新观念,其次是采取经济、技术、法规政策和公众参与。早在20世纪末,原水利部水政司司长、教授级高工柯礼聘就在《地下水》杂志上发表了“掀起一场提高用水效率的革命”的文章[14]。文章指出:许多国家,不论是富水国还是贫水国,已逐渐认识到,加强需水管

理而不是不断去满足需水要求,实施全面节水,向节水型社会、节水型经济转变,不断提高用水效率,是平衡水的供需矛盾的最经济和最有利于环境的措施;同时,可以推进或避免建设昂贵的供水工程设计和污水处理费用,节约资金,保护环境,而且毫不影响经济和生活水平。但是,这场提高用水效率的改革目前主要还是局限于发达国家中开展,在多数发展中国家尚未普遍引起重视。

由于我国北方水资源相对缺乏,因而关于北方地区用水效率和节水的研究(特别是在农业领域)文章较为多见。而文献[15]则从分析我国南方地区的农业用水与水费制度的关系出发,研究了在有水权水量约束和无水权水量约束下,按单位耕作面积水价征收水费时的水的利用情况和卖水可能时水的利用情况,根据水利用的均衡原理和利润最大化的拉格朗日函数分析,得出了只要农业部门向外部卖水(水权水量),无论是农业部门还是非农业部门都能增加经济效益的结论。近年来,我国节水灌溉发展较快,取得了一定成绩。但是,与先进国家相比还有很大差距,在以下几个方面还存在一些问题[16]。一是节水政策研究不够。节水灌溉方面的政策、法规和规章制度建设相对滞后,农业灌溉用水管理体制不适应市场机制的要求。二是节水灌溉技术水平低。目前,我国节水灌溉面积还不到有效灌溉面积的一半,渠道防渗和管道输水灌溉等方式仍占主导地位,喷灌和微灌等节水灌溉方式仅占灌溉面积的2.6%左右,与发达国家相比还有很大差距。三是农业灌溉水价偏低。低水价难以发挥价格杠杆的作用,不利于节水灌溉的推广。四是资金投入不足。五是认识不到位。我国水资源短缺的严重性,水资源短缺对生态环境、国民经济和社会发展造成的影响还远未引起人们的足够重视。一些地区为了眼前利益和短期经济效益,仍在过量引水或超采地下水,搞大水漫灌。有的流域由于上游用水得不到控制,已造成下游生态环境的严重恶化。

关于城市用水效率方面,文献[17]对国内外城市用水水平、供水损失量和用水效率作了比较研究。认为,当国民经济发展到一定程度时,家庭生活各种用水器具均已装备,家庭生活用水量将不再继续增长,将会稳定在一个相应水平上。我国目前城市家庭除水冲厕所外,洗浴设施、洗衣机、洗碗机等用水器具和热水系统还处于不断完善的阶段,人均家庭生活用水还将逐年有所增加。但是2002年我国城市人均家庭生活用水平均指标已达到150.5L/d,已接近欧洲13国的平均值,同时某些城市甚至超过了200L/d。这从另一侧面说明,我国居民生活用水某些浪费用水方式和习惯应该摒弃,节约家庭生活用水还有潜力。另据4个不同供水检漏公司对我国179个城市的20731.6km供水管线实际检漏结果计算,平均单元管长供水实际漏损率为1.55L/km·h。约为欧洲发达国家的3倍左右,比各国平均值还高62%。而在总体取用水资源效率(单位取用水资源量产生的GDP)方面的数据表明,我国2002年数字比美国1998年的数字还多800亿m3左右,但GDP仅为美国的1/64,我国总体用水效率,仅为发达国家的1/10~1/20。因此,我国目前形成的浪费用水模式和用水效率的低下必须警惕。我国节约用水的潜力还很大。

8.5.2大力开展污水资源化工作

污水是被污染、使用价值不高的水资源。污水资源化(也叫污水回用)是指生活污水和达标排放的工业废水经深度处理后,作为可再生资源回用到适宜的位置,它是水资源可持续发展的重要组成部分。由于人口的膨胀和工、农业的发展,目前我国资源性缺水和质量性缺水问题都很严重,人们感受到了前所未有的水危机。水资源危机的解决有赖于水资源的可持续利用,污水资源化正是实现水资源可持续利用,解决水资源供需矛盾的有效措施。城市的污水是一种水量稳定可靠的水资源,将污水资源化是必要和可行的。

8.5.2.1污水的利用方向

面对如此严重的水污染现状,缓解水资源短缺,改善水环境质量,使水量枯竭和水质恶化尽快得以解决已势在必行。污水经过处理以后,有以下几个利用方向

王建新:对我国污水资源化的思考.见http://www.cce 365.com。:①用于市政公益事业。污水经过处理后,外观有了很大的改善,不再发黑发臭,但里面仍有不少有害物质,不能饮用,但这些水体可以用于道路洒水,公用设施清洗,浇林绿化,还可以排放到公园作为景观用水。这样做,在“变废为宝”的同时,又节约了大量的水资源。②工业废水的回用。工业回用水是指一定期限内被用过的水,经适当处理后再用于系统内部或外部其他用水过程的水。大量的工业冷却水,经过一定处理,可以用于工厂内部的其他部门使用。③从污水中提取有用物质。污水中有大量的有机物和无机物,如油类、氮磷物、金属与非金属、水资源热与气能等。显然污水是很宝贵的综合性再生资源。将这些有机质与无机质提取出来用于工业或其他事业,既可以防止水污染,又可以废物利用,一举多得。④污水回灌。污水地下回灌是一种污水间接回用的方法,又是一种土地处理污水方法。满足一定要求(经过一定处理)的污水渗透到地下与地下水混合以后,就可以不受限制地使用,也可以作为饮用水。这样做还可以防止地面沉降和海水倒灌以及污水对城市建设管道、楼房的破坏。⑤“中水”技术。“中水”技术是实现污水资源化有效途径之一,其已在世界上许多城市广泛采用。顾名思义,中水是介于上水(清洁的水)和下水(污秽的水)之间的一种水质,不能饮用。把一个地区居民的生活用水集中起来,经过去污、除油、过滤、灭菌等处理,输入中水管道网,可以用来冲厕所、洗车、浇草坪、洒马路。用1m3的中水就等于少用1m3清洁水,少排1m3污水。中国大连1992年就建成了示范工程,日产水10000t。目前,北京、天津、昆明、青岛、长春等缺水城市也都建成中水利用工程,均取得了很好的效果。⑥在污水灌溉农田,生物净化污水养殖,污水重用供暖节煤等方面也可以实现污水资源化。当然,在污水回用过程中,必须满足一定的水质要求,避免二次污染。

8.5.2.2污水资源化的对策

可从以下几方面着手

刘坤一:论城市污水资源化的开发利用及其对策.见http://www.hwcc.com.cn。:①要确立污水回用在水资源中的地位。过去人们在寻找水源时,总是优先选择地下水,次之是地面水,就近没地面水,就长距离引水。但一般都不把污水回用和这几种水资源平等对待,在规划水资源时,往往不把污水看做是资源,而看做是废水。客观评价水资源的顺序,应是地下水、地面水、城市回用污水,最后才是长距离引水。规划部门今后在规划评价工程建设的同时,对水资源部分应加上城市污水回用的可能性,否则是不完善的。②关于污水回用的运营费用和收费政策。一般城市污水二级处理的费用,按照传统的活性污泥法计算,处理成本为0.33元/m3水(不计折旧)。如作为工业冷却水的水源,尚需再作补充处理,按照一般的常规处理,混凝沉淀(石灰法)、过滤、消毒,处理成本为0.13元/m3水(不计折旧)。则最后1m3回用水的总价为0.46元,比目前自来水售价1.5元/m3(居民用水,工业用水价格更高)低一些。但是还有一种计算方法,二级处理的费用0.33元/m3,不向工厂收取,只收后一段补充处理的费用,只有0.13元/m3,这对工厂有更大的吸引力,其价格政策起到了鼓励回用的作用,这就意味着对城市污水处理实行国家财政扶助政策。③加强污水处理与回用的科研与技术交流。污水回用是个复杂的技术课题,包括城市污水处理及各种工业污水处理涉及技术问题也十分复杂,如设备腐蚀问题、微生物结垢问题……。为了减少技术事故的发生,维护回用水的声誉,必须深入开展回用水技术课题的试验研究,建立全国性的学术组织(污水回用协会),在有关学会专业委员会领导之下,进行学术交流,技术经济政策分析,参与各大城市的水资源规划,协调科研设计任务,搞好国内外技术情报交流,为领导决策提供参考。

8.5.3充分利用雨洪资源

要实现水资源的可持续利用,除了必要的节水措施外,还必须积极探索新水源的开发,如对暴雨洪水的利用——洪水资源化。洪水资源化是指在不成灾的情况下,尽量利用水保工程,水库拦河闸坝,自然洼地、人工湖泊、地下水库等蓄水工程拦蓄洪水,以及延长洪水在河道、蓄滞洪区等的滞留时间,恢复河流及湖泊、洼地的水面景观、人类居住环境,最大可能地补充地下水[11]。科学合理利用洪水资源,可获得一定的社会经济效益,如补充地表水和地下水资源、改善生态环境、提高区域性水资源承载力、发挥水库多年调节作用,开展养殖及灌溉、旅游业等。因此,洪水资源化、雨水回用不仅可以起到减灾的作用,同时还能补充水资源,使水资源得以循环利用,提高水资源再生能力,缓解供需水的矛盾。

洪水是洪灾形成的前提条件,但洪水并不是灾害,它是大气降水在短时间内汇入河槽而形成的特大径流,其本质具有淡水资源的属性。将洪水作为一种资源,合理地加以储积、利用,不仅可以缓解我国淡水严重紧缺的局面,同时还可以有效地起到“防洪减灾”的作用,兴利除害,一举两得。李长安等[18]对此提出了4条措施:①加强水库建设;②退田还湖和退耕还湿;③人工控湖;④充分利用水库、湖泊和湿地蓄积长江汛期洪水以供枯季北调。由于我国所处的特殊地理位置,降水年际、年内分布极不均匀,经常出现旱涝同期异地发生和同地持续发生的情况。正确处理经济发展与水的关系,必须防汛抗旱相结合,从洪水资源利用上下功夫。文献[19]提出了3个方面的建议:①建立水库、湖泊风险调度机制;②充分发挥河道蓄洪作用(北京、胶东有成功范例);③建立流域或跨流域的洪水利用措施(河道串联和洪水利用社会保障体系等)。在山区,可以把雨洪水资源开发利用与水土保持结合起来,如修建坡面水系工程(沿山排洪沟、蓄水池、拦沙池、塘坝等)和水窖工程[20]

雨水回用也是水资源开发的新途径。它具有水质污染轻、建设费用少等特点,而且具有广泛的作用。雨水回用可以改善自然界的水循环,改善城市生态环境,减缓城市洪涝灾害,减轻城市排水系统的建设和运行压力,补充地下水资源等。总之,雨水回用在城市工业、民用等方面有着广泛的应用前景[12]

参考文献

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[19]胡炜.充分利用洪水资源,努力解决缺水问题[J].中国水利,2001,(4):88

[20]徐相怀.浅谈山区洪水资源的开发与利用[J].治淮,2002(10)

❷ 污水再生回用和水资源可持续利用

方先金

(北京市市政工程科学技术研究所,北京市西城区大帽胡同号,100035,中国)

我国是一个水资源贫乏的国家,人均水资源拥有量只有2200m3,仅为世界平均水平的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。同时,我国水资源在时间和地区分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地区人均水资源拥有量低于联合国可持续发展委员会确定的1750m3用水紧张线,其中9个地区低于500m3的严重缺水线。水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。

1水资源可持续利用面临的问题

1.1水资源总量紧缺

50年来,全国用水总量从1949年的1000多亿m3增加到1997年的5566亿m3,其中农业用水占75.3%,工业用水占20.2%,城镇生活用水占4.5%,人均综合年用水量从不足200m3增加到458m3。目前,全国每年缺水近400亿m3,其中,农业缺水300亿m3,因旱致灾,年均减少粮食200多亿千克;城市和工业缺水60亿m3,影响工业产值2300多亿元,全国668座城市有400多座缺水,有110个城市严重缺水。特别是1999年以来,我国北方地区持续干旱,给工农业生产造成较大的影响,也给城市、农村居民生活用水造成很大的困难。2001年6月上旬旱情最为严重时,全国受旱面积一度达到4.2亿亩(1亩=100m2),由于持续干旱,水源不足,造成城乡人民生活用水紧张,有2198万城镇人口和3300万农村人口及1450万头大牲畜发生饮水困难。天津、长春、大连、青岛、唐山和烟台等大中城市已受到水资源短缺的严重威胁,许多水库、河流出现从来没有过的断流和干枯。今后随着人口的增长、生活水平的提高、城市化的加快,水资源供需矛盾将更加突出,据预测,我国用水高峰将在2030年前后出现,2030年我国人口将达到16亿人,粮食总产量需达到7亿t,年用水总量为7000亿~8000亿m3,全国每年缺水将在700亿m3左右。

气候变化对我国水资源可利用量也产生了负面影响。据1950~1997年的降水和气温资料分析,我国近20年来呈现北旱南涝的局面。20世纪80年代华北地区持续偏旱,京津地区、海滦河流域、山东半岛10年平均降水量偏少10%~15%。进入20世纪90年代,黄河中上游地区、汉江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少约5%~10%,黄河花园口的天然来水量初步估计偏少约20%,海滦河和淮河的年径流量也都明显偏少。北方缺水地区持续枯水年份的出现,以及黄河、淮河、海河与汉江同时遭遇枯水年份等不利因素的影响,加剧了北方水资源供需失衡的矛盾。据相关研究,未来50年由于人类活动产生的温室效应,全球年平均气温可能升高,气温升高将使地表蒸发量提高,水资源量将相应减少。

1.2水资源分布不均

我国水资源在时间和空间分布上很不平衡。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;黄淮海流域人口、粮食产量和国内生产总值都占全国的1/3左右,但其多年平均水资源仅占全国的7.2%。受季风气候的影响,各地的降水量年内分配极不均匀,大部分地区每年汛期4个月的降水量占全年降水总量的70%左右,很容易形成春旱夏涝。水资源在时间和空间分布上不平衡给水资源充分利用带来了一定的难度。

1.3水资源浪费严重

我国一方面水资源严重短缺,另一方面却浪费严重。长期以来,“以需定供”的水资源非可持续利用模式是造成水资源短缺的人为原因。盲目发展第一、第二产业,特别是片面追求粮食增产和重工业的发展,造成产业结构的不合理,水资源利用效率偏低,使本来就紧缺的水资源问题更加严重。

目前,我国农田灌溉面积中渠灌面积占75%左右,而渠系损失约为50%,农田蒸发损失约为17%,实际利用量仅有33%左右。由于大多数地方采用传统的灌溉模式,每亩实际灌水量达到450~500m3,超过了实际需水量的1倍左右,浪费极为严重。我国主要依靠降水的旱作耕地面积约12亿亩,其中70%分布在降水量250~600mm的北方地区,由于蓄水和保水等基础设施不足,农田对自然降水的利用率仅为56%左右。按最新统计估算,我国农田灌溉用水的利用率仅有1.0kg/m3,旱作耕地的水分利用效率为0.60~0.75kg/m3,全国农业用水的平均效率为0.8kg/m3,综合经济效益为0.2美元/m3,而以色列已超过1美元/m3,差距十分明显。现阶段我国农业水资源利用不符合水资源可持续利用的要求。

我国工业用水效率总体水平仍然较低,2001年我国万元工业产值取水量为90m3,约为发达国家的3~7倍;工业用水重复利用率约为52%,远低于发达国家80%的水平。2000年全国城市人均生活用水量达220.2L/d,远高于发达国家的人均生活用水量。社会各界的水忧意识不强,浪费水资源的现象仍很严重,这说明节水措施尚未有效落实,节约用水的技术和管理水平不高。近十年来,我国根据经济可持续发展战略对经济结构调整虽已初见成效,但水资源消耗利用模式尚未发生实质性变化。

1.4水污染形势严峻

目前我国污水处理率还较低,大量的城市和生活污水未经处理直接排入江河湖库水域,使全国大部分水域和近50%的重点城镇的集中饮用水水源受到不同程度的污染,其中水污染比较严重的城镇98个,主要分布在三河三湖流域。由于水污染一些水源被迫停止使用,寻找新的水源,从而加剧了城市缺水。水污染还影响到供水水质,损害居民的身体健康。目前,全国水土流失面积356km2,占国土面积的37%。全国地下水多年平均超采74亿,已形成164个地下水超采区,部分地区出现地面沉降,海水入侵等问题。许多重要河流、湖泊污染严重,由于污染而引发的水事矛盾不断增加。水污染严重影响我国的水资源可持续利用,影响我国经济社会的可持续发展。

2实现我国水资源可持续利用应采取的措施

我国政府十分重视水资源可持续利用,明确指出:水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题。多年来,针对我国水资源特点和水资源利用中存在的问题,采取了一系列措施来保证水资源的可持续利用。

2.1合理利用水资源

我国水资源可持续利用的根本出路在于坚持可持续发展战略,变“以需定供”的传统开发模式为“量水而行、以水定需”的水资源可持续利用的模式。立足于可利用水资源的保护和合理利用,根据水资源承载能力,确定经济社会发展结构,确保各种水域的可持续利用,对经济结构进行战略调整,在水资源充裕和紧缺地区采用不同的经济结构。大力发展节水、省能、高附加值的高新技术产业和服务业。根据我国水资源的时空分布特点合理发展农业,采取必要的退耕还林,使生态系统得到改善,保证水资源的供需平衡。

2.2合理调配水资源

根据我国降水年内分布不均的特点,应修建大量的蓄水设施,以充分利用水资源。目前,全国共建水库8.5万座,使年供水能力大大提高。蓄水设施一方面能将雨季多余降水贮存起来,供干旱季节使用。另一方面可以减少洪水灾害,保证经济的发展。在地域上,我国的水资源南多北少,南方水资源充裕,北方水资源严重不足。南水北调工程是解决我国北方地区水资源缺水矛盾,实现水资源合理配置的重大战略工程。南水北调东、中、西三条线路将与长江、黄河和海河相互联接,形成水资源合理配置的总体格局,达到南北调配、东西互济的水资源配置目标。三条调水线路年调水总量380亿~480亿m3,可基本改变我国黄淮海地区水资源严重短缺的状况,保证我国水资源总体上可持续利用。

2.3大力开展节水工作

我国历来重视节约用水工作,20多年前,国家就提出了要实行开源与节流并重的方针,认真开展了节约用水工作,并制定了一系列节约用水的法规和标准,建立了节约用水的管理制度,也形成了比较健全的管理体制,城市节约用水工作取得了一定的成绩,到2000年全国设市城市累计节约用水300多亿m3,使近5年来城市用水总量基本无增长,改变了城市用水量随经济发展同步增长的趋势。但是,目前我国农业用水利用率还较低、工业万元产值用水量和城市居民日平均用水量还较高,节水的潜力还较大。在农业方面,应发展和推广农业节水技术,减少农田的深层渗漏和地表流失量,减少单位面积的用水量,减少田间和输水过程中的蒸发和蒸腾量,提高灌溉和降水的水分利用效率,不断提高单位水资源的产量和效益。在工业节水方面,应在调整工业生产结构的同时,改进生产工艺,提高用水重复率,减少万元工业产值的用水量。为了保证节水工作,要制定和完善相关的政策法规,建立一套符合市场经济原则的体制和机制,对现有水价偏低进行改革,建立水资源的宏观控制和微观定额体系,形成总量控制与定额管理相结合的水资源管理体制。

2.4大力发展污水处理和再生回用工作

水污染加剧了我国水资源短缺形势,直接威胁着饮用水的安全和人民的健康,影响到工农业生产和农作物安全,造成的经济损失约为国民生产总值的1.5%~3%。水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。水污染早在20世纪70年代已经显现出来,但没有引起足够的注意,采取的措施不够恰当有力,因此出现了今天的严重局面。如再不及时采取有效对策,将严重影响我国水资源可持续利用。长期以来采用的以末端治理、达标排放为主的工业污染控制战略,已被国内外经验证明是耗资大、效果差、不符合可持续发展的战略。应大力推行以清洁生产为代表的污染预防战略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技术落后的产品和工艺,在工业生产过程中提高水资源利用率,削减污染排放量。对于工业和城市生活排水造成的点源污染,应大力发展污水处理工程,使我国的污水处理率在2000年34.3%的基础上进一步提高。对于面污染源包括各种无组织、大面积排放的污染源,如含化肥、农药的农田径流,畜禽养殖业排放的废水、废物等,其控制应与生态农业、生态农村的建设相结合,通过合理使用化肥、农药以及充分利用农村各种废弃物和畜禽养殖业的废水,将面源污染减少至最小。应积极开展污水资源化再利用工作,提高污水再生回用率。

3污水再生回用是实现水资源可持续利用的有效途径

污水再生回用是经济可靠的开源节流措施,与跨流域调水、海水淡化、雨水蓄用等开源措施相比,污水再生回用具有经济性和可靠性。人类使用过的水,污染杂质只占0.1%左右,比海水3.5%少得多,其余绝大部分是可再用的清水。跨流域调水和雨水蓄用工程投资较大,并需投入大量资金控制水体进一步污染,跨流域调水还会对现有的生态系统产生影响。在我国现有经济条件下,跨流域调水和雨水蓄用只能逐步进行。污水再生回用的本质是实行循环用水和分质用水,将污水经再生后回用到水质要求较低的用户。随着工业化的加速发展,人们生活水平不断提高,水污染范围也在扩大、污染程度加深,社会经济发展和环境污染之间形成一对尖锐的矛盾。发展污水再生回用、减少废水排放量是解决环境问题最有力的措施。另外,为满足用户的需要,再生水必须符合相应的水质标准,为此,需对污水处理厂二级出水进行深度处理,从而减少了污染物总量,减轻了废水对环境的压力。

污水再生回用应严格按回用对象和目的控制回用水水质,以确保回用水的安全性。为此,我国制定了一系列相关回用标准。如生活污水经二级处理后能够达到《污水综合排放标准》,但不能作为生活杂用水或工农业用水;若考虑回用,必须进一步处理。当污水回用于农田灌溉,水质指标应该满足《农田灌溉水水质标准》;当污水回用于城市景观,水质指标应该满足《再生水回用于景观水体的水质标准》;当污水回用于城市生活杂用,水质指标应该达到《生活杂用水水质标准》;工业污水回用水质指标应该满足相应的工业用水标准等。

城市供水量的80%变为污水排入城市下水道,收集起来再生处理后,70%可以安全回用;二者合计,约城市供水量的56%可以转变成再生水,返回到城市水质要求较低的用户,替换出等量的清洁水,相应地增加城市一半以上的供水量。废水是一种非常宝贵的资源,挖潜能力巨大。我国2000年全国污水排放量为620m3,这是很大的再生水资源。污水再生回用立足于自有水资源增加城市供水量,是实现水资源持续利用的有效措施。污水再生回用能有效地缓解城市水资源短缺。

为了保证水资源可持续利用,支持经济可持续发展,针对我国水资源存在的问题,近十多年来,通过国家科技攻关,以及缺水城市为解决水污染和水资源短缺做出的努力,国内已经建成一批不同工艺、不同回用对象的城市污水回用示范工程。表1列出了华北地区部分城市污水回用工程情况统计结果。目前我国污水回用工程主要回用对象为污水处理厂内部用水、市政杂用、河道补水、绿化、工业用水等,尚未回用于地下回灌和饮用水源。北京市2001年完成的高碑店污水处理厂出水回用工程是我国目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程实践表明:污水再生回用是解决水资源可持续利用的有效途径。

表1华北地区部分城市污水回用情况单位:万m3/d

4我国污水再生回用最大工程

4.1工程概况

高碑店污水处理厂回用工程是目前我国最大污水再生回用工程,该工程于1999年3月至8月完成该项目的前期研究工作,并完成了可行性研究,1999年10月完成项目立项和审批;2000年1月完成该工程的初步设计和审批工作,2月完成施工图设计,同年4月开始施工,2001年5月完成工程施工,2001年6月完成调试和试运转,2001年7月开始供水。

高碑店污水处理厂是目前我国最大的污水处理厂,处理能力为100万m3/d。该厂污水系统流域面积96km2,服务人口240万人,汇集北京市南部城区的大部分生活污水、东郊工业区、使馆区和化工路的全部污水。该处理厂采用前置缺氧段活性污泥法工艺,即在推流式曝气池前设置缺氧段,其目的是改善污泥性质,防止污泥膨胀。该厂出水水质水量稳定,其二级出水已接近相关的回用水水质标准。但该回用工程运转前,高碑店污水处理厂二级出水直接排入通惠河下游,除每年约5500万m3用于农业灌溉外,剩余的出水每年超过3亿m3没有得到利用,这是很大的水资源浪费。为了缓解北京市面临的21世纪城市发展和可利用水资源的矛盾,实现北京市水资源可持续利用,支持国民经济可持续发展战略,北京市政府决定开发该厂污水资源。高碑店污水处理厂回用工程使用回用水的区域达141km2,回用水用户涉及到工业、公园绿化、道路喷洒和冲刷、河湖补水等。

4.2工程规模和技术方案

本工程近期规模为30万m3/d,远期规模为47万m3/d。在回用工程技术方案确定中尽可能地利用现有设施,以降低工程投资。具体设计方案如下:高碑店污水处理厂二沉池出水经新建泵站(规模47万m3/d)提升后用两条管道分别输送到高碑店湖(规模30万m3/d)和水源六厂(规模17万m3/d)。送至高碑店湖的处理水通过第一热电厂现有深度处理设施进一步处理后供该厂冷却用水;送至水源六厂的处理水在该厂进行深度处理后,一部分通过水源六厂现有供水系统供给东郊工业区和焦化厂;一部分通过新建管道输送到西便门和东便门。在水源六厂现有供水管道和新建管道沿线设取水口,并新建回用水支线,供市政杂用取水。

4.3回用水水质技术保障措施

由于高碑店污水处理厂建设时,国家对城市污水处理厂出水要求中还没有氮和磷的指标控制,因此,目前该厂出水中氮和磷的含量较高,这会直接影响回用水水质,必须对该厂进行技术改造,进一步提高该厂出水水质。改造规模为50万m3/d,即对高碑店污水处理厂一期工程(50万m3/d)进行改造。该改造工程分两步进行。第一步改造后使出水水质优于目前第一热电厂冷却水取水水源高碑店湖的水质,出水中BOD、COD、总磷和氨氮分别达到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使该厂50万m3/d满足高碑店湖Ⅳ类水体的水质要求。第一步主要改造工作量包括曝气池改造和污泥处理系统的改造。原曝气池为1/12为厌氧区,其余为好氧区,改造后原池2/9为缺氧区及厌氧区(水力停留时间共为2h),其中进水端分出一停留时间为15min的强化吸附区。其余仍为好氧区(水力停留时间7.25h)。原污泥系统中剩余污泥泵入初沉池,其混合污泥再进污泥浓缩池浓缩后消化脱水,因浓缩污泥池停留时间较长,处于厌氧状态,磷又被释放出来,通过上清液回到污水中,因此达不到除磷的目的。改造后,原有浓缩池改为浓缩酸化池,浓缩酸化池上清液做为碳源排入水处理系统;将消化池上清液和脱水机滤液及冲洗水收集后进行化学除磷。

高碑店污水处理厂二级出水水质水量稳定,达到设计要求,但还不能满足市政杂用水标准,而绿化用水和道路喷洒等市政杂用水水质对人类健康和城市环境会产生影响,因此,市政杂用水必须在回用前进行深度处理,以满足相应标准。在设计中将深度处理选择在水源六厂。水源六厂现有日处理能力17万m3/d的深度处理设施,主要采用机械加速澄清、砂滤和消毒等工艺处理过程,其出水可满足相应用户要求。由于北京市工业结构的调整,目前该厂平均实际供水量不足5万m3/d,尚有12万m3/d处理能力没有得到利用。另外,水源六厂离市政杂用水用户较近,市政杂用水深度处理设在水源六厂利用其剩余处理能力,可满足市政杂用水近、远期规模需求,在该厂深度处理后的水质能满足市政杂用水水质要求。

4.4主要回用对象

按规划要求,该工程近期供北京市第一热电厂冷却循环用水20万m3/d,远期供北京市第一热电厂冷却循环用水30万m3/d。近期通过北京市水源六厂供东郊工业区和焦化厂5万m3/d,供城市绿化、道路喷洒和冲刷、市区河道景观用水等市政杂用水共5万m3/d。远期通过水源六厂供工业和市政杂用水水量将扩充到17万m3/d。

4.5主要工程内容和投资

本工程总投资3.6亿元,其中征地拆迁费约1亿元,工程费用为2.18亿元,工程建设内容主要为:

(1)高碑店污水处理厂内47万m3/d的泵站一座。

(2)高碑店污水处理厂改造。

(3)高碑店污水处理厂至高碑店湖输水管:DN1800mm,长1480m。

(4)高碑店污水处理厂至水源六厂管道:DN1400mm,长4766m。

(5)市政杂用水配水管:DN1200mm,长6791m;DN1000mm,长1431m;DN800mm,长4615m;DN600mm,长2845m;D=500mm,长2880m。

(6)水源六厂改造:包括深度处理设施改造、蓄水池清淤和护砌、污泥池扩建、供水泵站改造、进出水口的改造、增加自控和电气设备等。

(7)园林供水支线管道。

4.6工程效益

该工程每年可节约清洁水资源16673万m3,节约自来水3650万m3/a,相当于节约了建设一座10万m3/d的自来水厂的投资4亿元。该工程达到了开源节流的目的,为北京市城市绿化面积扩大和道路喷洒压尘创造条件,对环境综合治理具有较大的作用,环境的改善还会带来了周围地区的土地增值。该工程在一定程度上缓解了北京市水资源短缺的矛盾。该工程的巨大经济和环境效益,推动了北京市节水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用规划,7个污水回用工程正在进行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用实践表明:污水再生回用符合环境保护和水资源可持续利用战略,是解决水资源可持续利用的有效途径。

5结论

我国是一个水资源贫乏的国家,随着经济发展和城市化进展的加快,水资源短缺的矛盾已经成为我国水资源可持续利用和管理中亟待解决的问题。我国水资源可持续利用面临水资源总量不足、分布不均、水利用率低和水污染等问题,实现我国水资源可持续利用的出路在于坚持可持续发展战略。应根据我国水资源特点进行水资源合理利用和配置,变“以需定供”的传统开发模式为量水而行、以水定需的水资源可持续利用的模式,根据水资源承载能力,对经济结构进行战略调整;同时,应继续发展节水技术,减少生产过程的水资源浪费,大力发展污水处理和再生回用工作,提高污水处理率和处理效果。污水再生回用可以减少污染物总量,增加供水能力,是经济可靠的开源节流措施。几年来污水再生回用实践表明:污水再生回用能有效地缓解城市水资源短缺,是实现水资源可持续利用的有效途径。

❸ 污水再生利用的方式

虽然中国早在20世纪50年代就开始采用污水灌溉的方式回用污水。 但是版真正将污水深权度处理后回用于城市生活和工业生产是近20年来才发展起来的。1990年将?污水净化与资源化技术研究 作为?八五 国家科技攻关计划,组织了城市污水资源化和土地处理与稳定塘系统的科技攻关,部分研究成果已经应用于天津纪庄子污水处理厂改造工程中。太原市将深度处理后的污水回用于太原钢铁工业的冷却水。大庆乘风庄污水处理厂的二级处理水经深度处理后直接注入地下,作为石油开采用水。1982年青岛就将中水回用作为市政及其他杂用水,一定程度上缓解了水资源短缺问题。天津市的引滦入津工程代价高昂,每立方米水的基建投资高达500元,而纪庄子污水处理厂建成投产后,将净化后的二级处理水回用,其基建费用比引滦工程低,水价也比引滦水便宜。实践证明,在中国开展污水再生利用的研究和应用是符合我国国情的,是必要而且经济上可行的。

❹ 光伏行业含氟废水回用处理技术是什么样子的

近年来我国光伏行业发展迅速,光伏废水处理日益受到关注。含氟废水是光专伏行业产生属的主要废水,大部分企业将含氟废水经过除氟处理后排放,但随着水资源日益匮乏,含氟废水中水回用技术已经成为必然趋势。
含氟废水产自电池片生产环节,企业原有含氟废水处理设施可以将含氟废水通过化学沉淀法处理后排放,但企业为了减少水的使用和排放,将含氟废水通过反渗透技术处理后部分回用于生产。

❺ 原生污水再利用技术

原生污水利用可以使用污水源热泵进行再利用。
由于原生污水具有流量稳定,温度在冬季比室内高夏季比室内温度低等特点,因此可以使用污水源热泵对污水中的热量进行置换,详细的你可以去咨询雷诺特环境设备(北京)有限公司,他们公司是专业从事这方面研发及生产施工的单位,使用污水再利用技术是一项节能环保的新技术。

❻ 再生水的利用的可行性

在技术方面,再生水在城市中的利用不存在任何技术问题,目前的水处理技术可以将污水处理到人们所需要的水质标准。城市污水所含杂质少于0.1%,采用的常规污水深度处理,例如滤料过滤、微滤、纳滤、反渗透等技术。经过预处理,滤料过滤处理系统出水可以满足生活杂用水,包括房屋冲厕、浇洒绿地、冲洗道路和一般工业冷却水等用水要求。微滤膜处理系统出水可满足景观水体用水要求。反渗透系统出水水质远远好于自来水水质标准。
国内外大量污水再生回用工程的成功实例,也说明了污水再生回用于工业、农业、市政杂用、河道补水、生活杂用、回灌地下水等在技术上是完全可行的,为配合中国城市开展城市污水再生利用工作,建设部和国家标准化管理委员会编制了《城市污水处理厂工程质量验收规范》、《污水再生利用工程设计规范》、《建设中水设计规范》、《城市污水水质》等污水再生利用系列标准,为有效利用城市污水资源和保障污水处理的质量安全,提供了技术数据。 城市污水采取分区集中回收处理后再用,与开发其它水资源相比,在经济上的优势如下:
⑴ 比远距离引水便宜
城市污水资源化就是将污水进行二级处理后,再经深度处理作为再生资源回用到适宜的位置。基建投资远比远距离引水经济,据资料显示,将城市污水进行深度处理到可以回用作杂用水的程度,基建投资相当于从30公里外引水,若处理到回用作高要求的工艺用水,其投资相当于从40~60公里外引水。南水北调中线工程每年调水量100多亿立方米,主体工程投资超过1000亿元,基单位投资约3500~4000元/t。因此许多国家将城市中水利用作为解决缺水问题的选择方案之一,也是节水的途径之一,从经济方面分析来看是很有价值的。在中国,有300场、中国国际贸易中心、保定市鲁岗污水处理厂等几十项中水工程。实践证明,污水处理技术的推广应用势在必行,中水利用作为城市第二水源也是必然的发展趋势。
⑵比海水淡化经济
城市污水中所含的杂质小于0.1%,而且可用深度处理方法加以去除,而海水中含有3.5%的溶盐和大量有机物,其杂质含量为污水二级处理出水的35倍以上,需要采用复杂的预处理和反渗或闪蒸等昂贵的处理技术,因此无论基建费或单位成本,海水淡化都高于再生水利用。国际上海水淡化的产水成本大多在每吨1.1美元至2.5美元之间,与其消费水价相当。中国的海水淡化成本已降至5元左右,如建造大型设施更加可能降至3.7元左右。即便如此,价格也远远高于再生水不足一元的回用价格。
城市再生水的处理实现技术突破前景仍然非常广阔,随着工艺的进步、设备和材料的不断革新,再生水供水的安全性和可靠性会不断提高,处理成本也必将日趋降低。
⑶可取得显著的社会效益
在水资源日益紧缺的今天,将处理后的水回用于绿化、冲洗车辆和冲洗厕所,减少了污染物排放量,从而减轻了对城市周围的水环境影响,增加了可利用的再生水量,这种改变有利于保护环境,加强水体自净,并且不会对整个区域的水文环境产生不良的影响,其应用前景广阔。污水回用为人们提供了一个非常经济的新水源,减少了社会对新鲜水资源的需求,同时也保持优质的饮用水源,这种水资源的优化配制无疑是一项利国利民、实现水资源可持续发展的举措。当今世界各国解决缺水问题时。城市污水被选为可靠且可以重复利用的第二水源,多年以来,城市污水回用一直成为国内外研究的重点。成为世界不少国家解决水资源不足的战略性对策。

❼ 实现城市废水资源化有什么方法

1.城市废水资源化的意义近20年来,经济的持续快速发展和人口的膨胀加剧了对水的需求,造成世界范围水资源短缺。水资源短缺威胁着人类的生存和发展,已成为全球人类共同面临的最严峻的挑战之一。

为解决困扰人类发展的水资源短缺问题,开发新的可利用水源是世界各国普遍关注的课题。城市废水水质、水量稳定,经处理和净化以后可以作为新的再生水源加以利用。世界上不少缺水国家把城市废水的资源化作为解决水资源短缺的重要对策之一,围绕城市废水的资源化与再生利用开展了大量的研究,包括废水回用途径的分析与开拓,废水资源化工艺与技术研究,回用水水质标准的建立,回用水对人体健康的影响,促进废水资源化的政策与管理体系等。

城市废水如不加以净化,随意排放,将造成严重的水环境污染。如将城市废水的净化和再生利用结合起来,去除污染物,改善水质后加以回用,不仅可以消除城市废水对水环境的污染,而且可以减少新鲜水的使用,缓解需水和供水之间的矛盾,为工农业的发展提供新的水源,取得多种效益。许多国家和地区把城市废水再生水作为水资源的一种重要组成,对城市废水的资源化进行了系统规划,例如美国佛罗里达州的南部地区、加利福尼亚州的南拉谷那、科罗拉多州的奥罗拉、沙特阿拉伯、意大利及地中海诸国等。实践表明,城市废水经处理后可以用于农业、城市和工业等领域。作为缓解水资源短缺的重要战略之一,城市废水资源化显示了光明的应用前景。

2.废水资源化途径与再生水水质标准(1)废水资源化途径根据城市废水处理程度和出水水质,经净化后的城市废水可以有多种回用途径。大体可分为城市回用、工业回用、农业回用(包括牧渔业)和地下水回灌。在工业回用中,主要可用作冷却水;城市回用中有城市生活杂用水、市政与建筑用水等;农业用水则主要是灌溉用水。

(2)再生水水质标准对于城市废水的回用工程,最重要的是再生水的水质要满足一定的水质标准。回用对象不一样,所规定的标准也不一样。以下介绍几种废水回用途径及相应的水质标准。

①回灌地下水:再生水回灌地下蓄水层作饮用水源时,其水质必须满足或高于国家生活饮用水卫生标准(GB5749—85)。美国加利福尼亚州卫生署于1976年制订了再生水回灌地下水的建议水质标准,1977年进一步对水质标准进行了修订。考虑到难生物降解有机物对地下水质影响以及对人体健康的危害,除一般常规监测指标外,还要求对苯、四氯化碳等20种有机物和6种农药有机物进行监测。

②工业回用:再生水的工业回用主要有3个方面:回用作冷却水、工艺用水以及锅炉补给水。回用作冷却水的再生水水质应满足冷却水循环系统补给水的水质标准;回用作工艺用水时,由于工艺的不同,水质也千差万别,应根据不同工业的不同工艺,满足其相应的水质标准;用作蒸汽锅炉补给水的水质与锅炉压力有直接关系。再生水往往需要经过补充处理后才能用作锅炉补给水。

③农业回用:再生水的农业回用主要用于灌溉。通常对灌溉用水的水质要求为:不传染疾病,确保使用者和公众的卫生健康;不破坏土壤的结构与性能,不使土壤退化或盐碱化;不使土壤中的重金属和有害物质的积累超过有害水平;不得危害作物的生长;不得污染地下水。为了使再生水回用农业的水质符合以上要求,以保障人民身体健康,促进农业持续发展,世界卫生组织以及各国均制订了污水灌溉农田的水质标准。我国最新颁布了“农田灌溉水质标准(GB5084—92)”。

3.城市废水资源化实例作为解决水资源短缺的重要对策之一,国内外对城市废水的资源化与回用都十分重视,并取得了许多成功的经验。以下列举一些废水资源化的成功实例,以供我国广大缺水地区在探索、研究和推广废水资源化中借鉴和参考。

(1)美国的废水再生与回用美国城市废水的再生与回用起步较早。全美有再生水回用点536个,其中加州有238个。下面介绍美国废水再生与回用的几个实例。

①加利福尼亚州橘子县21世纪水厂再生水回灌地下:该城市由于超量开采地下水,造成地下水位低于海平面,促使海水不断流向内陆,致使地下淡水退化不宜饮用。为防止地下水位下降造成海水入侵,美国加州橘子县早在1965年就开始研究将三级处理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子县为此兴建了“21世纪水厂”,该厂设计能力为5678米3/天。原水为城市污水二级处理出水,进一步经沉淀、过滤和活性炭处理后回灌地下水。由于回灌地下总溶解性固体的限制为500毫克/升,因此一部分再生水在回灌地下水之前还采用反渗透法进行了脱盐。21世纪水厂的净化水通过23座多点注入管井分别注入4个蓄水层,与深层蓄水层井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。该项工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市废水经深度处理后能够达到饮用水水质标准;工程经长期运行证明稳定、可靠。

②佛罗里达州圣彼得斯堡的废水再生与回用:该市是城市废水回用的先驱之一。1978年实施了双配水系统,供给用户两种质量的水(饮用水和非饮用水),再生水开始用于非饮用水目的的使用。1991年该市向7000多户家庭及办公楼提供再生水(8×103)米3/天,并用做公园、操场、高尔夫球场灌溉用水以及空调系统冷却水和消防用水。该市共有4座废水处理厂,总处理能力达(270×103)米3/天,采用活性污泥生物处理工艺,并附加有铝盐混凝、过滤及消毒处理,双管输水系统管道共长420千米。通过10口深井将多余的再生水注入盐水蓄水层,一年间平均约有60%的再生水注入深井。由于使用再生水,节约了优质水,因此尽管该市入口增加了10%,但饮用水仍能满足供应。

③亚利桑那州派洛浮弟核电站回用再生水作冷却水:该核电站是美国最大的核电站。第一期三个反应堆分别于1982、1984及1986年投产,每个发电能力为1270兆瓦。此外拟再建两个反应堆。核电站地处沙漠,严重干旱,因此采用再生水作为冷却水。再生水来自两座城市废水处理的二级生物处理出水。输至核电站再经补充处理,使之达到所需水质。该核电站采用冷却水系统,补给水约(200×104)米3天。

(2)日本的废水再生与回用日本近20多年来在废水再生和利用方面进行了大量研究开发和工程建设。1986年城市废水回用量达(6300×10)米3/年,占全部城市废水处理量的0.8%。再生水主要回用于中水道、工业用水、农田灌溉、河道补给水等。各种用途及其所占的比例为:中水道系统为40%、工业用水29%、农业用水15%、景观与除雪16%。中水道系统是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中办公楼、学校为大户。学校占18.l%、办公楼占17.3%、公共楼房占9.2%、工厂占8.4%。中水道再生水主要用于冲洗厕所(占37%)、冲洗马路(占16%)、浇灌城市绿地(占15%)、冷却水(占9%)、冲洗汽车(占7%)、其他(景观、消防等)为16%。

(3)其他国家的废水再生与回用世界上第一座将城市废水再生水直接用作饮用水源的回收厂设在纳米比亚的首都温德和克市。该回收厂于1968年投产,第一阶段产水量为2300米3/天,正常处理能力可达4500米3/天,后增至6200米3/天。水为城市废水厂二级生物处理出水,处理流程如下:

深度处理水的水质经严格的水质监测,证明符合世界卫生组织(WHO)及美国环保局发布的标准。以色列属半干旱国家。再生水已成为该国的重要水资源之一。100%的生活废水和72%的城市废水已经回用。据1987年资料,全国废水总量(832.5×10)立方米,处理量达(2.18×108)立方米,处理率接近90%。再生水用作灌溉达(1.046×108)立方米(占42%),回灌地下为(0.7×108)立方米(占29%左右),排海水量(0.7×108)立方米(占29%左右)。废水处理后贮存于废水库。全国共修建127座废水库,其中地面废水库123座,地下废水库4座。废水进行农业灌溉之前一般通过稳定塘系统处理。有些城市将城市二级生物处理出水再经物化处理后回用于工业冷却水。此外,废水经深度处理后回灌地下水,再抽出至管网系统,或并入国家水资源调配系统,输送至南部地区,或用于一般供水系统,最南部地区甚至将它作为饮用水源。

由于采取了上述废水回用的措施,以色列大大提高了水资源的有效利用,从而缓和了水资源短缺对社会经济发展的制约作用。科威特利用经三级处理后的城市废水进行农业灌溉。印度目前至少有200个农场利用城市废水进行灌溉,面积达23000公顷。

(4)我国的废水再生与回用我国长期以来有利用生活污水灌溉农田的经验,先后开辟了1042多个大型污水灌溉区。在我国北方干旱地区,利用污水灌溉农田,可充分利用其水肥资源发展农业生产,确实收到了一定效果。但由于一些污灌区地址选择不当,设计不合理,废水预处理不够,又缺乏水质控制标准和及时的监测,出现了土壤、农作物及地下水的严重污染,威胁着人体健康和安全。若干年前,曾开展大规模的污灌区环境质量综合评价工作,研究与制订了污水灌溉与污泥用于农田的各项环境标准与规定,已将污水农业利用引向科学的道路。由于我国不少地区,如北方地区水资源紧缺,迫切需要把城市废水作为第二水源加以回收利用,实现废水资源化。为此,国家组织了有关开发城市废水资源化工艺的科技攻关,研制成套技术设施,建立示范工程,并逐步推广应用。攻关内容包括工业回用、市政景观利用的水质预处理技术、水质标准、卫生安全评价、中小城镇和住宅小区污水回用技术的研究等。一些成果已在天津纪庄子污水处理厂改造工程中应用,并在天津、太原、大连等城市建设了污水回用工程。例如,大连春柳废水处理厂的二级生物处理出水经深度处理后用于冷却水;太原杨家堡废水处理厂采用生物填料接触氧化池处理城市污水用于冷却水;北京高碑店热电厂亦将高碑店污水处理厂的出水作为冷却水水源。经过十多年来的努力,我国在城市废水资源化以及回用方面取得了一定的成绩,为今后更大范围的推广应用奠定了坚实的基础。随着我国城市废水处理厂的普及与兴建,废水再生利用规模和速度亦将迅速发展。

❽ 污水回用的相关技术

污水工艺——MBFB膜生物流化床
MBFB膜生物流化床工艺用于污水回用,能在原有污水达标排放的基础上,经过生物流化床和陶瓷膜分离系统,进一步降低COD、NH-N、浊度等指标,一方面可直接回用,另一方面也可作为RO脱盐处理的预处理工艺,替代原有砂滤、保安过滤、超滤等冗长过滤流程,同时有机物含量的降低大大提高RO膜使用寿命,降低回用水处理成本,无机陶瓷膜分离系统,是世界第一套污水处理专用的无机膜分离系统,和其它的有机膜、无机膜相比,具有膜通量大、可反冲、全自动操作等优势。
工艺概念
膜生物流化床工艺以生物流化床为基础,以粉末活性炭(Pow-dered activated carbon,简称PAC)为载体,结合膜生物反应器工艺(Membrane bioreactor,简称MBR)的固液分离技术,使反应器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分离作用为一体,使水体中难以降解的小分子有机物与在曝气条件下处于流化状态的活性炭粉末进行充分地传质、混合,被吸附、富集在活性炭表面,使活性炭表面形成局部污染物浓缩区域;粉末活性炭同时也为微生物繁殖提供了特殊的表面,其多孔的表面吸附了大量微生物菌群,特别是以目标污染物为代谢底物的微生物菌群;同时,粉末活性碳对水体中溶解氧有很强的吸附能力,在高溶解氧条件下,微生物对富集在活性炭表面小分子有机物进行氧化分解,然后利用陶瓷膜分离系统将水和吸附了有机物的粉末活性炭等悬浮颗粒分开,通过错流过滤,进一步净化污水,使其达到中水回用标准。研究表明,MBFB能有效除去微污染水体中氨氮、COD和其它难降解小分子有毒有机物等。
MBFB机理
在MBFB反应系统中,粉末活性碳(PAC)由于吸附大量微生物,成为生物活性碳(BAC),使PAC不仅存在着对小分子有机污染物的吸附和富集作用,还存在着PAC对微生物的吸附和保护作用、PAC对溶解氧的吸附作用、在局部高污染物浓度和高溶解氧条件下微生物对小分子有机物的分解作用以及PAC的生物再生作用。PAC、微生物、溶解氧、污染物等要素在高强度流化、混合、传质、剪切作用下,实现对微污染小分子有机物的高效分解。
1、PAC对小分子有机物的吸附和富集作用PAC能富集污染物形成局部高浓度区,有利于微生物生长和对微污染小分子有机物的分解作用;
2、PAC对微生物的吸附和保护作用;
3、PAC对溶解氧吸附作用,随着活性炭颗粒直径变小,比表面积增加,PAC对溶解氧的吸附作用越来越强;
4、微生物对小分子有机物的分解作用,MBFB工艺通过PAC对微生物、污染物和溶解氧的吸附和富集作用;通过PAC对微生物的保护作用,使微生物能有效利用微量的有机污染物为底物,以溶解氧为电子受体,分解微污染水体中有机物,实现水质深度净化;
5、PAC的生物再生作用,活性炭表面生物膜对吸附的有机物具有氧化分解作用,可通过生物降解恢复活性炭吸附能力,实现PAC的生物再生,在MBFB系统中,高强度的三相传质、混合、紊流、剪切和活性炭颗粒之间的摩擦作用,使活性炭表面老化生物膜不断脱落,使MBFB保持高效的吸附和生物降解功能。
MBFB特点
1、活性炭粉长期使用,勿需更换或再生;
2、三相传质混合,反应效率高;
3、载体不流失;
4、载体流化性能好;
5、氧的转移效率高;
6、污染物高度富集,生物量大;
7、对微污染水处理效果好。
MBFB核心—无机陶瓷膜
美国西雅图环境科技公司研发的涤饵DECLEAN无机陶瓷膜系统,是在普通陶瓷膜研究的基础上,通过高科技改造,减少膜污染,大大提高膜通量,有效克服了无机陶瓷膜在水处理中应用的两个最大障碍(价格昂贵、膜通量小),使无机陶瓷膜应用于水处理成为可能。

❾ 城市污水再生利用的方法

1、分布规律来:根据城市规划章源程,地下管网按街区走向规律分布
2、水温适宜:污水的最大特点是冬暖夏凉,冬季温度一般在14℃~19℃,夏季温度稳定在22℃左右,热能蕴藏丰富更大程度节省高品位能源消耗
3、水量充沛:水量变化趋势可测,稳定
4、无成本利用:污水是永远流动的纯废弃资源
5、无害利用:污水热能利用不会对其本身产生任何损耗,无二次污染,不会对自然生态环境产生任何不利影响
我们可以利用污水的特性来考虑安装污水换热器进行冬季的供暖以及夏季的制冷,即节能又环保。总所周知污水换热器的弊病需要频繁清洗,但是现在美国雷诺特新开发的离心式污水换热器解决了这个问题,目前雷诺特环境设备已经走进了中国市场,如果是城市污水利用的话,您可以考虑这个。

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