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浅谈中水回用在城市中的应用前景

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摘 要:将中水运用在城市中,可以大大节省水源。本文主要先概述了城市中水回用,简介了中水水源,主要简介了中水处理的工艺及其主要装置,并研究了不同水源的处理对策,探讨了污水回用技术前景。

关键词:中水;回用;城市;应用

中图分类号:TU991文献标识码: A

随着我国社会经济的快速发展,以及城市化进程的加快。城市的污水排放量在慢慢增多,很多城市污水在没有经过任何处理的情况下直接排放。不但大大浪费了水资源,还使得其中的很多水资源受到了不同程度污染。所以,必须对城市中的中水回用进行探究,确保更好的中水回用。

1 城市中水回用概述

城市中水指的是将生活污水跟部分工业废水在一定的处理工艺后,使其达到一定的水质标准。将中水主要用在对于水质没有太高要求的地方,比方说用在市政园林绿化、农业灌溉、建筑内部冲厕和车辆冲洗等。中水的水质比上水差,但是优于下水,因此,这种水叫做中水。

中水的回用尤其独特的优点:一者,中水为城镇用水开辟了新的水源,大大降低了自来水水量的消耗;二者,中水回用有效的解决了水源的污染问题。

中水的水质在使用时,必须符合下述要求:第一,要符合相关卫生条件的要求。主要应该重视下述指标的控制:大肠菌群数、悬浮物、余氯量、磷化物、细菌总数、BOD5等。第二,必须满足人们的感观要求,主要指标有色度、浊度以及臭味等。第三,要满足设备的构造要求,主要指标包括硬度、pH值、溶解性物质以及蒸发残渣等。

2 中水水源

主要有3种:污水处理厂二级出水、工业冷却排水和建筑生活污水。其中建筑生活污水主要包括:厨房污水、冲洗便器污水、洗涤和盥洗污水、洗车废水、锅炉房排出的废水、空调冷却废水。

中水水源的优先次序依次为污水厂二级出水――工业冷却排水――淋浴排水――盥洗排水――洗衣排水――厕所污水。

注意综合医院污水作为中水水源时,必须经过消毒处理,产出的中水仅可用于独立的不与人直接接触的系统。传染病医院、结核病医院污水和放射性废水,不得作为中水水源。

3 中水处理的工艺及其主要装置

中水处理工艺主要包括前处理、主工艺和后处理三部分,在处理时出现的污泥必须妥善处置。

3.1 预处理

预处理是为了沉砂、除渣、隔油和调节水量。常用的装置有沉砂池;格栅、水力筛、毛发聚集器;隔油池、刮渣机;调节池。调节池功能的优劣直接影响小型装置的处理效果。

3.2 后处理

主要是消毒。中水必须经过严格的消毒才能使用,故消毒是中水制备工艺中最重要的环节。常用的消毒剂有漂白粉、氯片、二氧化氯、臭氧和紫外线等;中水制备不宜选用液氯作为消毒剂。当中水水源优质杂排水时,消毒工艺也可以安排在调节池后、主工艺前,同样可以获得很好的灭菌效果。

3.3 主工艺

混凝、沉淀、过滤、生物处理、活性炭吸附、膜反应器等单一技术中的一种或几种组合而成,随水源水质的不同而变化。

(1)混凝

当混凝与沉淀工艺结合采用时,混凝包含着混合、反应、絮凝和凝聚过程,投加的混凝剂量也较多。当微絮凝与过滤工艺结合时,混凝仅包含混合、反应、微絮凝阶段,投入的混凝剂量较少。

(2)过滤

主要包括以下几种形式:普通过滤常用的装置是普通快滤池、机械压力滤罐;微滤的装置有蜂房过滤器、精密烧结棒过滤器、膜反应器等;超滤的装置是膜反应器。后面二种适合用在小规模的中水回用中。按膜的形态分,可分为中空纤维膜、板式膜、管式膜等。

(3)生物处理

按微生物的结聚状态分类,有生物膜法和活性污泥法,以微生物的好氧性分类有厌氧法和好氧法。常用的装置有生物接触氧化器、生物转盘、活性污泥池和水解酸化池等。另外还有以生物处理为主工艺的一体化装置或组合装置等,如膜生物反应器。

(4)膜反应器处理

膜装置可以用于中水制备工艺中,可用在城市污水、工业废水处理和中水回用处理以及苦咸水淡化等许多方面。目前,膜技术已广泛用于环保、食品、医药和化工等行业。

膜生物反应器(MBR)是将膜分离技术和生物处理工艺相结合而开发的新型生化污水处理技术,MBR工艺具有许多常规工艺无法比拟的优势:高生物活性,去污性强、出水水质好、流程简单等优点。目前,国内外在MBR污水处理方面的工艺得到了长足的发展;而且,随着膜制造技术的进步、膜质量的提高和成本的降低,膜生物反应器在中水回用中所起的作用越来越大,应用前景相当广。

4 不同水源的处理

4.1 污水处理厂二级出水

污水处理厂的二级出水,水质已经达到排放标准,用常规的水处理工艺即可。在污水处理厂内增设中水回用系统或直接投资建设中水厂,技术比较成熟,投资也不大,意义重大:中水回用可以改变城市供水短缺的局面,使污水资源化; 中水回用可以使污水尽快走向市场;中水回用可以减少中水企业的水费支出,降低产品成本。

4.2 工业冷却排水

工业冷却水受污染的程度较低,处理的工艺流程也比较简单,主要包括:进水――沉砂池――调节池――微絮凝――过滤――消毒――清水池――出水。

某些化工厂和火电厂的循环水用量很大,在事故或检修期间把大量的轻微污染水排入了市政管网,造成水资源的极大浪费,还加大了污水处理厂的负荷。如果将这些水简单处理加以回用,就可以降低浪费,减少成本。

4.3 建筑生活污水

处理优质杂排水的工艺流程主要包括:进水――沉砂隔油池――毛发聚集器――调节池――微絮凝/混凝沉淀――过滤――消毒――清水池――出水。

处理杂排水的工艺流程主要包括:进水――沉砂隔油池――筛滤――调节池――生物处理――沉淀――过滤――消毒――清水池――出水。

5 污水回用技术前景

5.1 以雨水为水源的中水利用日益受到重视

日本对于以雨水为水源的中水利用日益重视,且发展也较快,其利用量已远大于以生活污水为水源的中水利用量。近来又有雨水利用计划指导。

5.2 建筑小区和城市(区域)中水系统成为发展重点

中水系统按规模分为建筑、建筑小区和城市(区域)中水系统三大基本类型。建筑中水系统是以单个建筑物内的杂排水或生活污水或屋顶雨水为水源,处理成中水在利用,实施容易。但由于规模小,其投资及处理费用较高;建筑小区中水系统是以住宅小区或数个建筑物排放的污水或者雨水为水源,处理成中水再利用。其给水、排水、雨水和中水组成一个系统,中水为共同使用,其管理集中,处理费用相对较低,供水水质较稳定;城市(区域)中水系统是以城市污水厂的出水为水源,深度处理后供大面积的建筑群做中水使用。其处理费用低,但是由于规模大,实现难度较大。

5.3 新工艺的使用

随着中水处理技术的发展,一些新的工艺不断被采用。在以生物处理为中心的流程中,苏格兰设计出家庭规模的SBR和旋转生物反应器RBC,德国的Bavaria厂的SBR系统处理的生活污水回用可满足400~2500人的需要。日本认为SBR活性污泥工艺是小型废水处理厂最有前途的工艺,适合在城市地区使用。英国的STW政策是使用生物转盘二级治理生物废水。德国的寒冷地区广泛使用滴滤滤池。澳大利亚的Nowak建议配备生物转盘反应器来提高废水厂的脱氮能力。在以物理化学方法为中心的流程中,California使用臭氧和颗粒活性炭GAC工艺处理大量的不同二级出水。

参考文献:

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