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廢水再生回用技術研究

發布時間:2022-09-15 02:08:22

❶ 增強水資源可再生能力的途徑

就我國水資源開發利用現狀而言,水環境污染、水資源浪費和水資源管理體制不完善是比較突出的問題。這幾方面的問題都與水資源的可再生能力有密切聯系。水環境污染日趨嚴重,會使污水處理成本大大增加,污水循環利用率降低,同時也對生態環境造成一定程度的破壞;水資源的嚴重浪費使得可更新的水資源總量減少,水資源可再生能力也隨之減弱;高效的水資源管理水平是提高水資源社會可再生能力的關鍵,不完善的管理體制則不能使水資源循環的各個環節得到有效保障。

8.5.1建立節水型社會,提高水資源利用率

大幅度提高我國用水效率首先是革新觀念,其次是採取經濟、技術、法規政策和公眾參與。早在20世紀末,原水利部水政司司長、教授級高工柯禮聘就在《地下水》雜志上發表了「掀起一場提高用水效率的革命」的文章[14]。文章指出:許多國家,不論是富水國還是貧水國,已逐漸認識到,加強需水管

理而不是不斷去滿足需水要求,實施全面節水,向節水型社會、節水型經濟轉變,不斷提高用水效率,是平衡水的供需矛盾的最經濟和最有利於環境的措施;同時,可以推進或避免建設昂貴的供水工程設計和污水處理費用,節約資金,保護環境,而且毫不影響經濟和生活水平。但是,這場提高用水效率的改革目前主要還是局限於發達國家中開展,在多數發展中國家尚未普遍引起重視。

由於我國北方水資源相對缺乏,因而關於北方地區用水效率和節水的研究(特別是在農業領域)文章較為多見。而文獻[15]則從分析我國南方地區的農業用水與水費制度的關系出發,研究了在有水權水量約束和無水權水量約束下,按單位耕作面積水價徵收水費時的水的利用情況和賣水可能時水的利用情況,根據水利用的均衡原理和利潤最大化的拉格朗日函數分析,得出了只要農業部門向外部賣水(水權水量),無論是農業部門還是非農業部門都能增加經濟效益的結論。近年來,我國節水灌溉發展較快,取得了一定成績。但是,與先進國家相比還有很大差距,在以下幾個方面還存在一些問題[16]。一是節水政策研究不夠。節水灌溉方面的政策、法規和規章制度建設相對滯後,農業灌溉用水管理體制不適應市場機制的要求。二是節水灌溉技術水平低。目前,我國節水灌溉面積還不到有效灌溉面積的一半,渠道防滲和管道輸水灌溉等方式仍佔主導地位,噴灌和微灌等節水灌溉方式僅占灌溉面積的2.6%左右,與發達國家相比還有很大差距。三是農業灌溉水價偏低。低水價難以發揮價格杠桿的作用,不利於節水灌溉的推廣。四是資金投入不足。五是認識不到位。我國水資源短缺的嚴重性,水資源短缺對生態環境、國民經濟和社會發展造成的影響還遠未引起人們的足夠重視。一些地區為了眼前利益和短期經濟效益,仍在過量引水或超采地下水,搞大水漫灌。有的流域由於上游用水得不到控制,已造成下游生態環境的嚴重惡化。

關於城市用水效率方面,文獻[17]對國內外城市用水水平、供水損失量和用水效率作了比較研究。認為,當國民經濟發展到一定程度時,家庭生活各種用水器具均已裝備,家庭生活用水量將不再繼續增長,將會穩定在一個相應水平上。我國目前城市家庭除水沖廁所外,洗浴設施、洗衣機、洗碗機等用水器具和熱水系統還處於不斷完善的階段,人均家庭生活用水還將逐年有所增加。但是2002年我國城市人均家庭生活用水平均指標已達到150.5L/d,已接近歐洲13國的平均值,同時某些城市甚至超過了200L/d。這從另一側面說明,我國居民生活用水某些浪費用水方式和習慣應該摒棄,節約家庭生活用水還有潛力。另據4個不同供水檢漏公司對我國179個城市的20731.6km供水管線實際檢漏結果計算,平均單元管長供水實際漏損率為1.55L/km·h。約為歐洲發達國家的3倍左右,比各國平均值還高62%。而在總體取用水資源效率(單位取用水資源量產生的GDP)方面的數據表明,我國2002年數字比美國1998年的數字還多800億m3左右,但GDP僅為美國的1/64,我國總體用水效率,僅為發達國家的1/10~1/20。因此,我國目前形成的浪費用水模式和用水效率的低下必須警惕。我國節約用水的潛力還很大。

8.5.2大力開展污水資源化工作

污水是被污染、使用價值不高的水資源。污水資源化(也叫污水回用)是指生活污水和達標排放的工業廢水經深度處理後,作為可再生資源回用到適宜的位置,它是水資源可持續發展的重要組成部分。由於人口的膨脹和工、農業的發展,目前我國資源性缺水和質量性缺水問題都很嚴重,人們感受到了前所未有的水危機。水資源危機的解決有賴於水資源的可持續利用,污水資源化正是實現水資源可持續利用,解決水資源供需矛盾的有效措施。城市的污水是一種水量穩定可靠的水資源,將污水資源化是必要和可行的。

8.5.2.1污水的利用方向

面對如此嚴重的水污染現狀,緩解水資源短缺,改善水環境質量,使水量枯竭和水質惡化盡快得以解決已勢在必行。污水經過處理以後,有以下幾個利用方向

王建新:對我國污水資源化的思考.見http://www.cce 365.com。:①用於市政公益事業。污水經過處理後,外觀有了很大的改善,不再發黑發臭,但裡面仍有不少有害物質,不能飲用,但這些水體可以用於道路灑水,公用設施清洗,澆林綠化,還可以排放到公園作為景觀用水。這樣做,在「變廢為寶」的同時,又節約了大量的水資源。②工業廢水的回用。工業回用水是指一定期限內被用過的水,經適當處理後再用於系統內部或外部其他用水過程的水。大量的工業冷卻水,經過一定處理,可以用於工廠內部的其他部門使用。③從污水中提取有用物質。污水中有大量的有機物和無機物,如油類、氮磷物、金屬與非金屬、水資源熱與氣能等。顯然污水是很寶貴的綜合性再生資源。將這些有機質與無機質提取出來用於工業或其他事業,既可以防止水污染,又可以廢物利用,一舉多得。④污水回灌。污水地下回灌是一種污水間接回用的方法,又是一種土地處理污水方法。滿足一定要求(經過一定處理)的污水滲透到地下與地下水混合以後,就可以不受限制地使用,也可以作為飲用水。這樣做還可以防止地面沉降和海水倒灌以及污水對城市建設管道、樓房的破壞。⑤「中水」技術。「中水」技術是實現污水資源化有效途徑之一,其已在世界上許多城市廣泛採用。顧名思義,中水是介於上水(清潔的水)和下水(污穢的水)之間的一種水質,不能飲用。把一個地區居民的生活用水集中起來,經過去污、除油、過濾、滅菌等處理,輸入中水管道網,可以用來沖廁所、洗車、澆草坪、灑馬路。用1m3的中水就等於少用1m3清潔水,少排1m3污水。中國大連1992年就建成了示範工程,日產水10000t。目前,北京、天津、昆明、青島、長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在污水灌溉農田,生物凈化污水養殖,污水重用供暖節煤等方面也可以實現污水資源化。當然,在污水回用過程中,必須滿足一定的水質要求,避免二次污染。

8.5.2.2污水資源化的對策

可從以下幾方面著手

劉坤一:論城市污水資源化的開發利用及其對策.見http://www.hwcc.com.cn。:①要確立污水回用在水資源中的地位。過去人們在尋找水源時,總是優先選擇地下水,次之是地面水,就近沒地面水,就長距離引水。但一般都不把污水回用和這幾種水資源平等對待,在規劃水資源時,往往不把污水看做是資源,而看做是廢水。客觀評價水資源的順序,應是地下水、地面水、城市回用污水,最後才是長距離引水。規劃部門今後在規劃評價工程建設的同時,對水資源部分應加上城市污水回用的可能性,否則是不完善的。②關於污水回用的運營費用和收費政策。一般城市污水二級處理的費用,按照傳統的活性污泥法計算,處理成本為0.33元/m3水(不計折舊)。如作為工業冷卻水的水源,尚需再作補充處理,按照一般的常規處理,混凝沉澱(石灰法)、過濾、消毒,處理成本為0.13元/m3水(不計折舊)。則最後1m3回用水的總價為0.46元,比目前自來水售價1.5元/m3(居民用水,工業用水價格更高)低一些。但是還有一種計算方法,二級處理的費用0.33元/m3,不向工廠收取,只收後一段補充處理的費用,只有0.13元/m3,這對工廠有更大的吸引力,其價格政策起到了鼓勵回用的作用,這就意味著對城市污水處理實行國家財政扶助政策。③加強污水處理與回用的科研與技術交流。污水回用是個復雜的技術課題,包括城市污水處理及各種工業污水處理涉及技術問題也十分復雜,如設備腐蝕問題、微生物結垢問題……。為了減少技術事故的發生,維護回用水的聲譽,必須深入開展回用水技術課題的試驗研究,建立全國性的學術組織(污水回用協會),在有關學會專業委員會領導之下,進行學術交流,技術經濟政策分析,參與各大城市的水資源規劃,協調科研設計任務,搞好國內外技術情報交流,為領導決策提供參考。

8.5.3充分利用雨洪資源

要實現水資源的可持續利用,除了必要的節水措施外,還必須積極探索新水源的開發,如對暴雨洪水的利用——洪水資源化。洪水資源化是指在不成災的情況下,盡量利用水保工程,水庫攔河閘壩,自然窪地、人工湖泊、地下水庫等蓄水工程攔蓄洪水,以及延長洪水在河道、蓄滯洪區等的滯留時間,恢復河流及湖泊、窪地的水面景觀、人類居住環境,最大可能地補充地下水[11]。科學合理利用洪水資源,可獲得一定的社會經濟效益,如補充地表水和地下水資源、改善生態環境、提高區域性水資源承載力、發揮水庫多年調節作用,開展養殖及灌溉、旅遊業等。因此,洪水資源化、雨水回用不僅可以起到減災的作用,同時還能補充水資源,使水資源得以循環利用,提高水資源再生能力,緩解供需水的矛盾。

洪水是洪災形成的前提條件,但洪水並不是災害,它是大氣降水在短時間內匯入河槽而形成的特大徑流,其本質具有淡水資源的屬性。將洪水作為一種資源,合理地加以儲積、利用,不僅可以緩解我國淡水嚴重緊缺的局面,同時還可以有效地起到「防洪減災」的作用,興利除害,一舉兩得。李長安等[18]對此提出了4條措施:①加強水庫建設;②退田還湖和退耕還濕;③人工控湖;④充分利用水庫、湖泊和濕地蓄積長江汛期洪水以供枯季北調。由於我國所處的特殊地理位置,降水年際、年內分布極不均勻,經常出現旱澇同期異地發生和同地持續發生的情況。正確處理經濟發展與水的關系,必須防汛抗旱相結合,從洪水資源利用上下功夫。文獻[19]提出了3個方面的建議:①建立水庫、湖泊風險調度機制;②充分發揮河道蓄洪作用(北京、膠東有成功範例);③建立流域或跨流域的洪水利用措施(河道串聯和洪水利用社會保障體系等)。在山區,可以把雨洪水資源開發利用與水土保持結合起來,如修建坡面水系工程(沿山排洪溝、蓄水池、攔沙池、塘壩等)和水窖工程[20]

雨水回用也是水資源開發的新途徑。它具有水質污染輕、建設費用少等特點,而且具有廣泛的作用。雨水回用可以改善自然界的水循環,改善城市生態環境,減緩城市洪澇災害,減輕城市排水系統的建設和運行壓力,補充地下水資源等。總之,雨水回用在城市工業、民用等方面有著廣泛的應用前景[12]

參考文獻

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❷ 污水再生回用和水資源可持續利用

方先金

(北京市市政工程科學技術研究所,北京市西城區大帽胡同號,100035,中國)

我國是一個水資源貧乏的國家,人均水資源擁有量只有2200m3,僅為世界平均水平的1/4,在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時,我國水資源在時間和地區分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m3用水緊張線,其中9個地區低於500m3的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。

1水資源可持續利用面臨的問題

1.1水資源總量緊缺

50年來,全國用水總量從1949年的1000多億m3增加到1997年的5566億m3,其中農業用水佔75.3%,工業用水佔20.2%,城鎮生活用水佔4.5%,人均綜合年用水量從不足200m3增加到458m3。目前,全國每年缺水近400億m3,其中,農業缺水300億m3,因旱致災,年均減少糧食200多億千克;城市和工業缺水60億m3,影響工業產值2300多億元,全國668座城市有400多座缺水,有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來,我國北方地區持續乾旱,給工農業生產造成較大的影響,也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時,全國受旱面積一度達到4.2億畝(1畝=100m2),由於持續乾旱,水源不足,造成城鄉人民生活用水緊張,有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅,許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快,水資源供需矛盾將更加突出,據預測,我國用水高峰將在2030年前後出現,2030年我國人口將達到16億人,糧食總產量需達到7億t,年用水總量為7000億~8000億m3,全國每年缺水將在700億m3左右。

氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950~1997年的降水和氣溫資料分析,我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱,京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%~15%。進入20世紀90年代,黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%~10%,黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%,海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現,以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究,未來50年由於人類活動產生的溫室效應,全球年平均氣溫可能升高,氣溫升高將使地表蒸發量提高,水資源量將相應減少。

1.2水資源分布不均

我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%,其水資源量佔全國的81%;黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右,但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響,各地的降水量年內分配極不均勻,大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右,很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。

1.3水資源浪費嚴重

我國一方面水資源嚴重短缺,另一方面卻浪費嚴重。長期以來,「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業,特別是片面追求糧食增產和重工業的發展,造成產業結構的不合理,水資源利用效率偏低,使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。

目前,我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右,而渠系損失約為50%,農田蒸發損失約為17%,實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式,每畝實際灌水量達到450~500m3,超過了實際需水量的1倍左右,浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝,其中70%分布在降水量250~600mm的北方地區,由於蓄水和保水等基礎設施不足,農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算,我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m3,旱作耕地的水分利用效率為0.60~0.75kg/m3,全國農業用水的平均效率為0.8kg/m3,綜合經濟效益為0.2美元/m3,而以色列已超過1美元/m3,差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。

我國工業用水效率總體水平仍然較低,2001年我國萬元工業產值取水量為90m3,約為發達國家的3~7倍;工業用水重復利用率約為52%,遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d,遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強,浪費水資源的現象仍很嚴重,這說明節水措施尚未有效落實,節約用水的技術和管理水平不高。近十年來,我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效,但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。

1.4水污染形勢嚴峻

目前我國污水處理率還較低,大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域,使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染,其中水污染比較嚴重的城鎮98個,主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用,尋找新的水源,從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質,損害居民的身體健康。目前,全國水土流失面積356km2,占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億,已形成164個地下水超采區,部分地區出現地面沉降,海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重,由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用,影響我國經濟社會的可持續發展。

2實現我國水資源可持續利用應採取的措施

我國政府十分重視水資源可持續利用,明確指出:水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來,針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題,採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。

2.1合理利用水資源

我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略,變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用,根據水資源承載能力,確定經濟社會發展結構,確保各種水域的可持續利用,對經濟結構進行戰略調整,在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業,採取必要的退耕還林,使生態系統得到改善,保證水資源的供需平衡。

2.2合理調配水資源

根據我國降水年內分布不均的特點,應修建大量的蓄水設施,以充分利用水資源。目前,全國共建水庫8.5萬座,使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來,供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害,保證經濟的發展。在地域上,我國的水資源南多北少,南方水資源充裕,北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾,實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接,形成水資源合理配置的總體格局,達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億~480億m3,可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況,保證我國水資源總體上可持續利用。

2.3大力開展節水工作

我國歷來重視節約用水工作,20多年前,國家就提出了要實行開源與節流並重的方針,認真開展了節約用水工作,並制定了一系列節約用水的法規和標准,建立了節約用水的管理制度,也形成了比較健全的管理體制,城市節約用水工作取得了一定的成績,到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m3,使近5年來城市用水總量基本無增長,改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是,目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高,節水的潛力還較大。在農業方面,應發展和推廣農業節水技術,減少農田的深層滲漏和地表流失量,減少單位面積的用水量,減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量,提高灌溉和降水的水分利用效率,不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面,應在調整工業生產結構的同時,改進生產工藝,提高用水重復率,減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作,要制定和完善相關的政策法規,建立一套符合市場經濟原則的體制和機制,對現有水價偏低進行改革,建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系,形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。

2.4大力發展污水處理和再生回用工作

水污染加劇了我國水資源短缺形勢,直接威脅著飲用水的安全和人民的健康,影響到工農業生產和農作物安全,造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%~3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來,但沒有引起足夠的注意,採取的措施不夠恰當有力,因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策,將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略,已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝,在工業生產過程中提高水資源利用率,削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染,應大力發展污水處理工程,使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源,如含化肥、農葯的農田徑流,畜禽養殖業排放的廢水、廢物等,其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合,通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水,將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作,提高污水再生回用率。

3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑

污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施,與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比,污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水,污染雜質只佔0.1%左右,比海水3.5%少得多,其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大,並需投入大量資金控制水體進一步污染,跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下,跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水,將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展,人們生活水平不斷提高,水污染范圍也在擴大、污染程度加深,社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外,為滿足用戶的需要,再生水必須符合相應的水質標准,為此,需對污水處理廠二級出水進行深度處理,從而減少了污染物總量,減輕了廢水對環境的壓力。

污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質,以確保回用水的安全性。為此,我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》,但不能作為生活雜用水或工農業用水;若考慮回用,必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉,水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》;當污水回用於城市景觀,水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》;當污水回用於城市生活雜用,水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》;工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。

城市供水量的80%變為污水排入城市下水道,收集起來再生處理後,70%可以安全回用;二者合計,約城市供水量的56%可以轉變成再生水,返回到城市水質要求較低的用戶,替換出等量的清潔水,相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源,挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m3,這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量,是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。

為了保證水資源可持續利用,支持經濟可持續發展,針對我國水資源存在的問題,近十多年來,通過國家科技攻關,以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力,國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等,尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明:污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。

表1華北地區部分城市污水回用情況單位:萬m3/d

4我國污水再生回用最大工程

4.1工程概況

高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程,該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作,並完成了可行性研究,1999年10月完成項目立項和審批;2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作,2月完成施工圖設計,同年4月開始施工,2001年5月完成工程施工,2001年6月完成調試和試運轉,2001年7月開始供水。

高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠,處理能力為100萬m3/d。該廠污水系統流域面積96km2,服務人口240萬人,匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝,即在推流式曝氣池前設置缺氧段,其目的是改善污泥性質,防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定,其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前,高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游,除每年約5500萬m3用於農業灌溉外,剩餘的出水每年超過3億m3沒有得到利用,這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾,實現北京市水資源可持續利用,支持國民經濟可持續發展戰略,北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km2,回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。

4.2工程規模和技術方案

本工程近期規模為30萬m3/d,遠期規模為47萬m3/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施,以降低工程投資。具體設計方案如下:高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站(規模47萬m3/d)提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖(規模30萬m3/d)和水源六廠(規模17萬m3/d)。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水;送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後,一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠;一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口,並新建回用水支線,供市政雜用取水。

4.3回用水水質技術保障措施

由於高碑店污水處理廠建設時,國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制,因此,目前該廠出水中氮和磷的含量較高,這會直接影響回用水水質,必須對該廠進行技術改造,進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m3/d,即對高碑店污水處理廠一期工程(50萬m3/d)進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質,出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m3/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區,其餘為好氧區,改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區(水力停留時間共為2h),其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區(水力停留時間7.25h)。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池,其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水,因濃縮污泥池停留時間較長,處於厭氧狀態,磷又被釋放出來,通過上清液回到污水中,因此達不到除磷的目的。改造後,原有濃縮池改為濃縮酸化池,濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統;將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。

高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定,達到設計要求,但還不能滿足市政雜用水標准,而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響,因此,市政雜用水必須在回用前進行深度處理,以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m3/d的深度處理設施,主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程,其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整,目前該廠平均實際供水量不足5萬m3/d,尚有12萬m3/d處理能力沒有得到利用。另外,水源六廠離市政雜用水用戶較近,市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力,可滿足市政雜用水近、遠期規模需求,在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。

4.4主要回用對象

按規劃要求,該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m3/d,遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m3/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m3/d,供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m3/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m3/d。

4.5主要工程內容和投資

本工程總投資3.6億元,其中征地拆遷費約1億元,工程費用為2.18億元,工程建設內容主要為:

(1)高碑店污水處理廠內47萬m3/d的泵站一座。

(2)高碑店污水處理廠改造。

(3)高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管:DN1800mm,長1480m。

(4)高碑店污水處理廠至水源六廠管道:DN1400mm,長4766m。

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

(6)水源六廠改造:包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。

(7)園林供水支線管道。

4.6工程效益

該工程每年可節約清潔水資源16673萬m3,節約自來水3650萬m3/a,相當於節約了建設一座10萬m3/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的,為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件,對環境綜合治理具有較大的作用,環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益,推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃,7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明:污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略,是解決水資源可持續利用的有效途徑。

5結論

我國是一個水資源貧乏的國家,隨著經濟發展和城市化進展的加快,水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題,實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置,變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式,根據水資源承載能力,對經濟結構進行戰略調整;同時,應繼續發展節水技術,減少生產過程的水資源浪費,大力發展污水處理和再生回用工作,提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量,增加供水能力,是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明:污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺,是實現水資源可持續利用的有效途徑。

❸ 污水再生利用的方式

雖然中國早在20世紀50年代就開始採用污水灌溉的方式回用污水。 但是版真正將污水深權度處理後回用於城市生活和工業生產是近20年來才發展起來的。1990年將?污水凈化與資源化技術研究 作為?八五 國家科技攻關計劃,組織了城市污水資源化和土地處理與穩定塘系統的科技攻關,部分研究成果已經應用於天津紀莊子污水處理廠改造工程中。太原市將深度處理後的污水回用於太原鋼鐵工業的冷卻水。大慶乘風庄污水處理廠的二級處理水經深度處理後直接注入地下,作為石油開採用水。1982年青島就將中水回用作為市政及其他雜用水,一定程度上緩解了水資源短缺問題。天津市的引灤入津工程代價高昂,每立方米水的基建投資高達500元,而紀莊子污水處理廠建成投產後,將凈化後的二級處理水回用,其基建費用比引灤工程低,水價也比引灤水便宜。實踐證明,在中國開展污水再生利用的研究和應用是符合我國國情的,是必要而且經濟上可行的。

❹ 光伏行業含氟廢水回用處理技術是什麼樣子的

近年來我國光伏行業發展迅速,光伏廢水處理日益受到關注。含氟廢水是光專伏行業產生屬的主要廢水,大部分企業將含氟廢水經過除氟處理後排放,但隨著水資源日益匱乏,含氟廢水中水回用技術已經成為必然趨勢。
含氟廢水產自電池片生產環節,企業原有含氟廢水處理設施可以將含氟廢水通過化學沉澱法處理後排放,但企業為了減少水的使用和排放,將含氟廢水通過反滲透技術處理後部分回用於生產。

❺ 原生污水再利用技術

原生污水利用可以使用污水源熱泵進行再利用。
由於原生污水具有流量穩定,溫度在冬季比室內高夏季比室內溫度低等特點,因此可以使用污水源熱泵對污水中的熱量進行置換,詳細的你可以去咨詢雷諾特環境設備(北京)有限公司,他們公司是專業從事這方面研發及生產施工的單位,使用污水再利用技術是一項節能環保的新技術。

❻ 再生水的利用的可行性

在技術方面,再生水在城市中的利用不存在任何技術問題,目前的水處理技術可以將污水處理到人們所需要的水質標准。城市污水所含雜質少於0.1%,採用的常規污水深度處理,例如濾料過濾、微濾、納濾、反滲透等技術。經過預處理,濾料過濾處理系統出水可以滿足生活雜用水,包括房屋沖廁、澆灑綠地、沖洗道路和一般工業冷卻水等用水要求。微濾膜處理系統出水可滿足景觀水體用水要求。反滲透系統出水水質遠遠好於自來水水質標准。
國內外大量污水再生回用工程的成功實例,也說明了污水再生回用於工業、農業、市政雜用、河道補水、生活雜用、回灌地下水等在技術上是完全可行的,為配合中國城市開展城市污水再生利用工作,建設部和國家標准化管理委員會編制了《城市污水處理廠工程質量驗收規范》、《污水再生利用工程設計規范》、《建設中水設計規范》、《城市污水水質》等污水再生利用系列標准,為有效利用城市污水資源和保障污水處理的質量安全,提供了技術數據。 城市污水採取分區集中回收處理後再用,與開發其它水資源相比,在經濟上的優勢如下:
⑴ 比遠距離引水便宜
城市污水資源化就是將污水進行二級處理後,再經深度處理作為再生資源回用到適宜的位置。基建投資遠比遠距離引水經濟,據資料顯示,將城市污水進行深度處理到可以回用作雜用水的程度,基建投資相當於從30公里外引水,若處理到回用作高要求的工藝用水,其投資相當於從40~60公里外引水。南水北調中線工程每年調水量100多億立方米,主體工程投資超過1000億元,基單位投資約3500~4000元/t。因此許多國家將城市中水利用作為解決缺水問題的選擇方案之一,也是節水的途徑之一,從經濟方面分析來看是很有價值的。在中國,有300場、中國國際貿易中心、保定市魯崗污水處理廠等幾十項中水工程。實踐證明,污水處理技術的推廣應用勢在必行,中水利用作為城市第二水源也是必然的發展趨勢。
⑵比海水淡化經濟
城市污水中所含的雜質小於0.1%,而且可用深度處理方法加以去除,而海水中含有3.5%的溶鹽和大量有機物,其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上,需要採用復雜的預處理和反滲或閃蒸等昂貴的處理技術,因此無論基建費或單位成本,海水淡化都高於再生水利用。國際上海水淡化的產水成本大多在每噸1.1美元至2.5美元之間,與其消費水價相當。中國的海水淡化成本已降至5元左右,如建造大型設施更加可能降至3.7元左右。即便如此,價格也遠遠高於再生水不足一元的回用價格。
城市再生水的處理實現技術突破前景仍然非常廣闊,隨著工藝的進步、設備和材料的不斷革新,再生水供水的安全性和可靠性會不斷提高,處理成本也必將日趨降低。
⑶可取得顯著的社會效益
在水資源日益緊缺的今天,將處理後的水回用於綠化、沖洗車輛和沖洗廁所,減少了污染物排放量,從而減輕了對城市周圍的水環境影響,增加了可利用的再生水量,這種改變有利於保護環境,加強水體自凈,並且不會對整個區域的水文環境產生不良的影響,其應用前景廣闊。污水回用為人們提供了一個非常經濟的新水源,減少了社會對新鮮水資源的需求,同時也保持優質的飲用水源,這種水資源的優化配製無疑是一項利國利民、實現水資源可持續發展的舉措。當今世界各國解決缺水問題時。城市污水被選為可靠且可以重復利用的第二水源,多年以來,城市污水回用一直成為國內外研究的重點。成為世界不少國家解決水資源不足的戰略性對策。

❼ 實現城市廢水資源化有什麼方法

1.城市廢水資源化的意義近20年來,經濟的持續快速發展和人口的膨脹加劇了對水的需求,造成世界范圍水資源短缺。水資源短缺威脅著人類的生存和發展,已成為全球人類共同面臨的最嚴峻的挑戰之一。

為解決困擾人類發展的水資源短缺問題,開發新的可利用水源是世界各國普遍關注的課題。城市廢水水質、水量穩定,經處理和凈化以後可以作為新的再生水源加以利用。世界上不少缺水國家把城市廢水的資源化作為解決水資源短缺的重要對策之一,圍繞城市廢水的資源化與再生利用開展了大量的研究,包括廢水回用途徑的分析與開拓,廢水資源化工藝與技術研究,回用水水質標準的建立,回用水對人體健康的影響,促進廢水資源化的政策與管理體系等。

城市廢水如不加以凈化,隨意排放,將造成嚴重的水環境污染。如將城市廢水的凈化和再生利用結合起來,去除污染物,改善水質後加以回用,不僅可以消除城市廢水對水環境的污染,而且可以減少新鮮水的使用,緩解需水和供水之間的矛盾,為工農業的發展提供新的水源,取得多種效益。許多國家和地區把城市廢水再生水作為水資源的一種重要組成,對城市廢水的資源化進行了系統規劃,例如美國佛羅里達州的南部地區、加利福尼亞州的南拉谷那、科羅拉多州的奧羅拉、沙烏地阿拉伯、義大利及地中海諸國等。實踐表明,城市廢水經處理後可以用於農業、城市和工業等領域。作為緩解水資源短缺的重要戰略之一,城市廢水資源化顯示了光明的應用前景。

2.廢水資源化途徑與再生水水質標准(1)廢水資源化途徑根據城市廢水處理程度和出水水質,經凈化後的城市廢水可以有多種回用途徑。大體可分為城市回用、工業回用、農業回用(包括牧漁業)和地下水回灌。在工業回用中,主要可用作冷卻水;城市回用中有城市生活雜用水、市政與建築用水等;農業用水則主要是灌溉用水。

(2)再生水水質標准對於城市廢水的回用工程,最重要的是再生水的水質要滿足一定的水質標准。回用對象不一樣,所規定的標准也不一樣。以下介紹幾種廢水回用途徑及相應的水質標准。

①回灌地下水:再生水回灌地下蓄水層作飲用水源時,其水質必須滿足或高於國家生活飲用水衛生標准(GB5749—85)。美國加利福尼亞州衛生署於1976年制訂了再生水回灌地下水的建議水質標准,1977年進一步對水質標准進行了修訂。考慮到難生物降解有機物對地下水質影響以及對人體健康的危害,除一般常規監測指標外,還要求對苯、四氯化碳等20種有機物和6種農葯有機物進行監測。

②工業回用:再生水的工業回用主要有3個方面:回用作冷卻水、工藝用水以及鍋爐補給水。回用作冷卻水的再生水水質應滿足冷卻水循環系統補給水的水質標准;回用作工藝用水時,由於工藝的不同,水質也千差萬別,應根據不同工業的不同工藝,滿足其相應的水質標准;用作蒸汽鍋爐補給水的水質與鍋爐壓力有直接關系。再生水往往需要經過補充處理後才能用作鍋爐補給水。

③農業回用:再生水的農業回用主要用於灌溉。通常對灌溉用水的水質要求為:不傳染疾病,確保使用者和公眾的衛生健康;不破壞土壤的結構與性能,不使土壤退化或鹽鹼化;不使土壤中的重金屬和有害物質的積累超過有害水平;不得危害作物的生長;不得污染地下水。為了使再生水回用農業的水質符合以上要求,以保障人民身體健康,促進農業持續發展,世界衛生組織以及各國均制訂了污水灌溉農田的水質標准。我國最新頒布了「農田灌溉水質標准(GB5084—92)」。

3.城市廢水資源化實例作為解決水資源短缺的重要對策之一,國內外對城市廢水的資源化與回用都十分重視,並取得了許多成功的經驗。以下列舉一些廢水資源化的成功實例,以供我國廣大缺水地區在探索、研究和推廣廢水資源化中借鑒和參考。

(1)美國的廢水再生與回用美國城市廢水的再生與回用起步較早。全美有再生水回用點536個,其中加州有238個。下面介紹美國廢水再生與回用的幾個實例。

①加利福尼亞州橘子縣21世紀水廠再生水回灌地下:該城市由於超量開采地下水,造成地下水位低於海平面,促使海水不斷流向內陸,致使地下淡水退化不宜飲用。為防止地下水位下降造成海水入侵,美國加州橘子縣早在1965年就開始研究將三級處理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子縣為此興建了「21世紀水廠」,該廠設計能力為5678米3/天。原水為城市污水二級處理出水,進一步經沉澱、過濾和活性炭處理後回灌地下水。由於回灌地下總溶解性固體的限制為500毫克/升,因此一部分再生水在回灌地下水之前還採用反滲透法進行了脫鹽。21世紀水廠的凈化水通過23座多點注入管井分別注入4個蓄水層,與深層蓄水層井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。該項工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市廢水經深度處理後能夠達到飲用水水質標准;工程經長期運行證明穩定、可靠。

②佛羅里達州聖彼得斯堡的廢水再生與回用:該市是城市廢水回用的先驅之一。1978年實施了雙配水系統,供給用戶兩種質量的水(飲用水和非飲用水),再生水開始用於非飲用水目的的使用。1991年該市向7000多戶家庭及辦公樓提供再生水(8×103)米3/天,並用做公園、操場、高爾夫球場灌溉用水以及空調系統冷卻水和消防用水。該市共有4座廢水處理廠,總處理能力達(270×103)米3/天,採用活性污泥生物處理工藝,並附加有鋁鹽混凝、過濾及消毒處理,雙管輸水系統管道共長420千米。通過10口深井將多餘的再生水注入鹽水蓄水層,一年間平均約有60%的再生水注入深井。由於使用再生水,節約了優質水,因此盡管該市入口增加了10%,但飲用水仍能滿足供應。

③亞利桑那州派洛浮弟核電站回用再生水作冷卻水:該核電站是美國最大的核電站。第一期三個反應堆分別於1982、1984及1986年投產,每個發電能力為1270兆瓦。此外擬再建兩個反應堆。核電站地處沙漠,嚴重乾旱,因此採用再生水作為冷卻水。再生水來自兩座城市廢水處理的二級生物處理出水。輸至核電站再經補充處理,使之達到所需水質。該核電站採用冷卻水系統,補給水約(200×104)米3天。

(2)日本的廢水再生與回用日本近20多年來在廢水再生和利用方面進行了大量研究開發和工程建設。1986年城市廢水回用量達(6300×10)米3/年,佔全部城市廢水處理量的0.8%。再生水主要回用於中水道、工業用水、農田灌溉、河道補給水等。各種用途及其所佔的比例為:中水道系統為40%、工業用水29%、農業用水15%、景觀與除雪16%。中水道系統是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中辦公樓、學校為大戶。學校佔18.l%、辦公樓佔17.3%、公共樓房佔9.2%、工廠佔8.4%。中水道再生水主要用於沖洗廁所(佔37%)、沖洗馬路(佔16%)、澆灌城市綠地(佔15%)、冷卻水(佔9%)、沖洗汽車(佔7%)、其他(景觀、消防等)為16%。

(3)其他國家的廢水再生與回用世界上第一座將城市廢水再生水直接用作飲用水源的回收廠設在納米比亞的首都溫德和克市。該回收廠於1968年投產,第一階段產水量為2300米3/天,正常處理能力可達4500米3/天,後增至6200米3/天。水為城市廢水廠二級生物處理出水,處理流程如下:

深度處理水的水質經嚴格的水質監測,證明符合世界衛生組織(WHO)及美國環保局發布的標准。以色列屬半乾旱國家。再生水已成為該國的重要水資源之一。100%的生活廢水和72%的城市廢水已經回用。據1987年資料,全國廢水總量(832.5×10)立方米,處理量達(2.18×108)立方米,處理率接近90%。再生水用作灌溉達(1.046×108)立方米(佔42%),回灌地下為(0.7×108)立方米(佔29%左右),排海水量(0.7×108)立方米(佔29%左右)。廢水處理後貯存於廢水庫。全國共修建127座廢水庫,其中地面廢水庫123座,地下廢水庫4座。廢水進行農業灌溉之前一般通過穩定塘系統處理。有些城市將城市二級生物處理出水再經物化處理後回用於工業冷卻水。此外,廢水經深度處理後回灌地下水,再抽出至管網系統,或並入國家水資源調配系統,輸送至南部地區,或用於一般供水系統,最南部地區甚至將它作為飲用水源。

由於採取了上述廢水回用的措施,以色列大大提高了水資源的有效利用,從而緩和了水資源短缺對社會經濟發展的制約作用。科威特利用經三級處理後的城市廢水進行農業灌溉。印度目前至少有200個農場利用城市廢水進行灌溉,面積達23000公頃。

(4)我國的廢水再生與回用我國長期以來有利用生活污水灌溉農田的經驗,先後開辟了1042多個大型污水灌溉區。在我國北方乾旱地區,利用污水灌溉農田,可充分利用其水肥資源發展農業生產,確實收到了一定效果。但由於一些污灌區地址選擇不當,設計不合理,廢水預處理不夠,又缺乏水質控制標准和及時的監測,出現了土壤、農作物及地下水的嚴重污染,威脅著人體健康和安全。若干年前,曾開展大規模的污灌區環境質量綜合評價工作,研究與制訂了污水灌溉與污泥用於農田的各項環境標准與規定,已將污水農業利用引向科學的道路。由於我國不少地區,如北方地區水資源緊缺,迫切需要把城市廢水作為第二水源加以回收利用,實現廢水資源化。為此,國家組織了有關開發城市廢水資源化工藝的科技攻關,研製成套技術設施,建立示範工程,並逐步推廣應用。攻關內容包括工業回用、市政景觀利用的水質預處理技術、水質標准、衛生安全評價、中小城鎮和住宅小區污水回用技術的研究等。一些成果已在天津紀莊子污水處理廠改造工程中應用,並在天津、太原、大連等城市建設了污水回用工程。例如,大連春柳廢水處理廠的二級生物處理出水經深度處理後用於冷卻水;太原楊家堡廢水處理廠採用生物填料接觸氧化池處理城市污水用於冷卻水;北京高碑店熱電廠亦將高碑店污水處理廠的出水作為冷卻水水源。經過十多年來的努力,我國在城市廢水資源化以及回用方面取得了一定的成績,為今後更大范圍的推廣應用奠定了堅實的基礎。隨著我國城市廢水處理廠的普及與興建,廢水再生利用規模和速度亦將迅速發展。

❽ 污水回用的相關技術

污水工藝——MBFB膜生物流化床
MBFB膜生物流化床工藝用於污水回用,能在原有污水達標排放的基礎上,經過生物流化床和陶瓷膜分離系統,進一步降低COD、NH-N、濁度等指標,一方面可直接回用,另一方面也可作為RO脫鹽處理的預處理工藝,替代原有砂濾、保安過濾、超濾等冗長過濾流程,同時有機物含量的降低大大提高RO膜使用壽命,降低回用水處理成本,無機陶瓷膜分離系統,是世界第一套污水處理專用的無機膜分離系統,和其它的有機膜、無機膜相比,具有膜通量大、可反沖、全自動操作等優勢。
工藝概念
膜生物流化床工藝以生物流化床為基礎,以粉末活性炭(Pow-dered activated carbon,簡稱PAC)為載體,結合膜生物反應器工藝(Membrane bioreactor,簡稱MBR)的固液分離技術,使反應器集活性炭的物理吸附、微生物降解和膜的高效分離作用為一體,使水體中難以降解的小分子有機物與在曝氣條件下處於流化狀態的活性炭粉末進行充分地傳質、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濃縮區域;粉末活性炭同時也為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,特別是以目標污染物為代謝底物的微生物菌群;同時,粉末活性碳對水體中溶解氧有很強的吸附能力,在高溶解氧條件下,微生物對富集在活性炭表面小分子有機物進行氧化分解,然後利用陶瓷膜分離系統將水和吸附了有機物的粉末活性炭等懸浮顆粒分開,通過錯流過濾,進一步凈化污水,使其達到中水回用標准。研究表明,MBFB能有效除去微污染水體中氨氮、COD和其它難降解小分子有毒有機物等。
MBFB機理
在MBFB反應系統中,粉末活性碳(PAC)由於吸附大量微生物,成為生物活性碳(BAC),使PAC不僅存在著對小分子有機污染物的吸附和富集作用,還存在著PAC對微生物的吸附和保護作用、PAC對溶解氧的吸附作用、在局部高污染物濃度和高溶解氧條件下微生物對小分子有機物的分解作用以及PAC的生物再生作用。PAC、微生物、溶解氧、污染物等要素在高強度流化、混合、傳質、剪切作用下,實現對微污染小分子有機物的高效分解。
1、PAC對小分子有機物的吸附和富集作用PAC能富集污染物形成局部高濃度區,有利於微生物生長和對微污染小分子有機物的分解作用;
2、PAC對微生物的吸附和保護作用;
3、PAC對溶解氧吸附作用,隨著活性炭顆粒直徑變小,比表面積增加,PAC對溶解氧的吸附作用越來越強;
4、微生物對小分子有機物的分解作用,MBFB工藝通過PAC對微生物、污染物和溶解氧的吸附和富集作用;通過PAC對微生物的保護作用,使微生物能有效利用微量的有機污染物為底物,以溶解氧為電子受體,分解微污染水體中有機物,實現水質深度凈化;
5、PAC的生物再生作用,活性炭表面生物膜對吸附的有機物具有氧化分解作用,可通過生物降解恢復活性炭吸附能力,實現PAC的生物再生,在MBFB系統中,高強度的三相傳質、混合、紊流、剪切和活性炭顆粒之間的摩擦作用,使活性炭表面老化生物膜不斷脫落,使MBFB保持高效的吸附和生物降解功能。
MBFB特點
1、活性炭粉長期使用,勿需更換或再生;
2、三相傳質混合,反應效率高;
3、載體不流失;
4、載體流化性能好;
5、氧的轉移效率高;
6、污染物高度富集,生物量大;
7、對微污染水處理效果好。
MBFB核心—無機陶瓷膜
美國西雅圖環境科技公司研發的滌餌DECLEAN無機陶瓷膜系統,是在普通陶瓷膜研究的基礎上,通過高科技改造,減少膜污染,大大提高膜通量,有效克服了無機陶瓷膜在水處理中應用的兩個最大障礙(價格昂貴、膜通量小),使無機陶瓷膜應用於水處理成為可能。

❾ 城市污水再生利用的方法

1、分布規律來:根據城市規劃章源程,地下管網按街區走向規律分布
2、水溫適宜:污水的最大特點是冬暖夏涼,冬季溫度一般在14℃~19℃,夏季溫度穩定在22℃左右,熱能蘊藏豐富更大程度節省高品位能源消耗
3、水量充沛:水量變化趨勢可測,穩定
4、無成本利用:污水是永遠流動的純廢棄資源
5、無害利用:污水熱能利用不會對其本身產生任何損耗,無二次污染,不會對自然生態環境產生任何不利影響
我們可以利用污水的特性來考慮安裝污水換熱器進行冬季的供暖以及夏季的製冷,即節能又環保。總所周知污水換熱器的弊病需要頻繁清洗,但是現在美國雷諾特新開發的離心式污水換熱器解決了這個問題,目前雷諾特環境設備已經走進了中國市場,如果是城市污水利用的話,您可以考慮這個。

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