污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率,又有效地保护了水环境,有利于实现城市水系统的健康、良性循环,从长远来看,这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。如何在满足规定的各种技术条件下,优化污水处理,发展污水再生回用事业并合理利用污泥,是一个重要课题。本文就此提出了一些自己的观点,望同行参考借鉴。
前言
随着城市化的加快和经济建设的发展,城市污水排放量迅速增长,大量未经处理的城市污水任意排放,不仅造成水环境的污染,更加剧了水资源的紧张,同时制约了城市经济的发展,危害人民身体健康。而经过净化的污水可以作为一种再生的水资源,具有量大、集中、水质和水量都较稳定的特点,能够用于农业、工业和市政用水,不仅可以缓解城市水资源的供需矛盾,而且还可减少对水环境的污染。
一、工业废水处理的特点分析
工业废水处理的特点是:针对性强,技术变化多。主要技术有隔油、气浮、混凝、沉淀、重力过滤和膜过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电解、电渗析、反渗透等专用技术来分离减少工业废水中的油、色、重金属、有毒有害物质,在工业废水治理中也常常用到水解酸化、接触氧化、表面曝气、纯氧曝气、厌氧和好氧活性污泥法等生化技术。由于工业废水处理设施一般规模小歼睁旁、技术性强,工艺组合灵活,结构通常为钢制,即使内部管线穿插较多,运行维护也不太困难。工业废水处理在技术上是与城市污水处理类同的,但是如果把工业废水处理设施的设计思路简单地套用在城市污水处理工程中会带来很多预想不到的问题。城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、单元多,处理设施通常为钢筋混凝土结构,因此相应地要求整体工艺构成要简单,单体设施构成也要简化,尽量减少管线穿插和复杂结构,以便减少全厂设施设备的维修管理总量。正因为城市污水处理设施规模大,投入多,它的结构坚固简单,使用年限长,规模效益好,单位处理成本较低,运行效果比较稳定,在环境治理上发挥的作用突出,因此一经确定要搞城市污水处理工程时,要根据城市污水处理工程的特点,借鉴他人的经验与技术,慎重选择工艺、考虑方案,即:整体工艺构成要简单,单体设施构成要简化,便于维护,便于运行,能耗尽可能低,占地尽可能省,运行效果要稳定。
二、水污染控制的发展分析
随着社会的发展和人们环境意识的增强,我国水早肆污染控制经历了由单一污染源的治理、污染物浓度达标排放到区域污染综合防治、以环境容量为依据的污染物排放总量控制的两个阶段。在氏橡过去的几十年中,由于我国的污染防治工作一直摆脱不了点源治理、达标排放、三同时和谁污染、谁治理的政策,实际结果并不理想。据国家环保总局对我国5556套工业废水处理设施调查结果表明,三个效率(污染治理设施的运行率、设备利用率、污染物去除率)较好的仅占运行设施总数的35.7%,其污染物去除率达到设计能力的只有50%,总体有效投资只占全部处理设施总投资的31.3%,只有不足1/3的设备发挥作用。由此可见原有污水处理系统的规划、设计、思想原则中存在不少问题,已不再适应当前我国经济发展和环境保护的要求。
三、水处理及其回用问题分析
在污水深度处理、超深度处理、污水再生回用已经实用化了的今天,城市总体规划与给水排水系统规划都应当重新考虑,将污水的再生和回用放到重要位置上来。21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化,从而恢复健康水循环和良好水环境,维系水资源可持续利用。
1、污水处理厂的规模、数目与选址。污水处理厂设计应进行近期及远期规模的研究,以合理确定工程分期。以远期规模做为污水处理厂选址的依据,其选址用地条件应满足远期处理用地的需要,以利于工程的扩建。对中小城市污水处理厂,近期建设规模不宜过大。按照传统规划方法,污水处理厂厂址一般尽可能地安放在各河系下游、城市郊区,但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远,需铺设的回用水管网费用相应增加,不利于污水的资源化。因此,在确定污水处理厂厂址时,还应对再生水的用户进行调查分析(城市中的自然水面、小河、绿地和工业再生水用户),并根据回用水的需求,在城市中适当位置设置污水净化厂(再生水厂),收集附近区域的城市污水,根据回用水质要求加以处理之后就近回用。因此,城市污水厂的数目不应拘泥于传统经验,而应该依据城市实际中水回用的需要在适当位置建设合适规模的污水处理厂,使得整个城市形成大、中、小,近、远期相结合的污水处理厂布局规划。这样,既有利于污水回用,又减轻了城市排水管网系统的负担,易于实现分期建设,符合我国当前国情。
2、处理工艺。污水处理的方法较多,按照不同的分类标准可以分成不同的工艺流程。因此应该根据污水水质和回用水水质的要求,对水处理单元进行多种组合,通过技术经济比较来选择出经济可行的污水处理流程。污水处理厂的设计进水水质,应在市区选择几个有代表性的排污口,定期实测其水质水量,采用加权平均确定其现状水质浓度,以此为基础,结合其它监测资料并考虑一定余地,确定设计进水水质。因不同城市产业结构的差异,切忌简单类比。这就要求在确定工艺流程的时候增加对该厂附近地区污水再生水需求情况的调查,以便对处理工艺进行适当的延长和完善,即可满足污水回用水质的要求。随着环境及法规的压力,城市污水处理厂普遍采用二级生物处理工艺,在生物法中,有活性污泥法和生物膜法两大类,活性污泥法因其处理效率高,在城市污水处理厂得到广泛应用。另外,在排水管网为合流制的条件下,进入污水处理厂的污水流量雨天是晴天的2-4倍,当出现雨水冲击负荷时,大量活性污泥从曝气池转移至二沉池,并造成污泥流失。改进型Orbal氧化沟工艺和SBR工艺可解决上述问题并使有机物得到有效降解。
3、污水回用。我国属世界12个贫水国家之一,人均水资源占有量仅2400m3,尤其北方地区人均水资源占有量仅200-400m3,水资源的紧缺状况在一定程度上限制了工农业生产和城市的发展,许多城市不得不到几十公里以外开辟水源,其投资在1000元/m3以上,制水成本高达1.0元/m3以上。相比之下,城市污水处理厂二级处理的尾水,是一种稳定的水资源,经过处理后可做为工业冷却洗涤用水、市政杂用水及城市河道湖面的景观用水,其投资约200-300元/m3,制水成本在0.30元/m3左右。大部分城市工业用水量约占总用水量的50%-70%以上,其中冷却、洗涤等用水量大但水质要求不高。在城市污水处理厂设计中,应研究污水回用的可能性,调查研究回用对象及水质要求,并结合回用水水质要求进行污水处理工艺选择,进行厂区总平面布置时,应考虑污水回用的处理用地。在规划中还应该引起注意的是应妥善处理和处置城市污水处理厂产生的大量污泥,避免产生二次污染,危害城市环境。目前较多的是将污泥填埋,这不但需要大量的土地,而且废弃了大量污泥资源。因此污泥处置的最终出路应该是作为农业肥料充分利用污泥中富含的N,P,K等营养物质,既可避免污染,又可创造经济效益。目前我国投入到污水厂建设的资金较为有限,要在全国范围内普遍地实现污水资源化还需要一个认识过程,但是必须注意到这将是解决我国水问题的有效途径。
四、结语
在回用经处理的城市污水时,应注意其使用的安全性,对可能与人体接触的各种用水的安全性必须给予充分重视,不同用途的水应采用不同的处理工艺。对于接入居民住户的回用水管线,可能存在用户擅自改动管道,将其与自来水串接,也可能误将回用水直接用于生活用水,或因管理体制不健全,一些人对回用水进行不法应用而危害他人健康。因此,回用水管线必须有明显标识,并制定相应的施工、改接管理办法,对与人体有直接接触的各种用水,卫生防疫部门应制定有关办法。同时要通过各种媒体宣传回用水的积极意义。
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⑵ 污水回用的浓水可以进循环水吗
污水回用的浓水可以进循环水,但需要注意一些纯漏问题。
首先,在回用污水处理过程中,浓水通常含有较高的悬浮物和溶解物,如果将其直接进入循环水系统,很容易造成循环水系统水质的恶化,甚至可能对设备和生产产生不良影响。因此,需要对浓水进行预处理,如沉淀、过滤等方式,把浓水中的悬浮物和部分生化物质去除,使其符合循环水的水质要求。
其次,需要考虑循环水系统的水量平衡和水质控制。浓水进入循环水系统后,将增加系统的水量,可能导致水循环速率降低,从而影响水循环效果。因此需要根据浓水的水量、水质、循环水系统的水量和水质情况,进行科学合理的调配和调整,保证循环水系统正常运行。
最后,需要注意对回用污水进行梁毕严格的卫生监测和管理。回用污水通常带有一定的细菌和做渣烂病原体等卫生隐患,需要经过适当的消毒处理,保证循环水系统水质清洁卫生,不会对生产生活造成卫生风险。
⑶ 市政污水处理工艺和回用技术
我国面临着非常严重的水资源短缺形势:人均占有水资源量约为世界平均值的1/4,水资盯郑帆源的地区分布很不均匀,同时我国用水效率不高、用水浪费的现象凯雹也普遍存在。本文就市政污水处理的工艺进行分析,具体阐述了污水的处理和回用的技术。
随着城市污水处理厂的大量建设,传统的生活污水处理工艺所具有的污泥产量高、污泥处理困难、处理过程中产生恶臭、设备复杂、管理难度大、投资大等问题开始逐步显现,使其推广存在一定困难。而社会对污水处理厂所产生的二次污染问题、带来的综合社会效益及其覆盖面也日益重视,所以必须寻求一种新的工艺来解决上述问题。目前,我国的城市污水主要来自城镇居民的生活污水和工厂排放的工业废水,为了达到国家要求的排放标准,污水处理厂所采用的处理工艺需具有一定的脱氮除磷效果。
一、污水处理工艺
1.超滤工艺处理废水的原理及其技术要点
1)超滤的基本原理
超滤是指溶液在静压差的推动作用下进行的液相分离过程,其分离机理主要是物理的筛分作用。超滤分离是指在对料液施加一定压力后,高分子物质、胶体物质因膜微孔吸附,孔内阻塞截留及膜表面的筛分作用等3种方式被超滤膜阻止,而水和其他低分子物质通过膜的过程。超滤膜比微滤膜孔径小,在0.7~7kg/cm2的压力下,可用于分离直径小于10μm的分子和微粒,超滤材料大多数是有机高分子膜或者无机膜材料。
2)超滤工艺的技术要点
超滤的工作压力一般为0.1~0.6MPa,温度为60℃,此时超滤的透过通量为1~500L/m2・h,一般情况下为1~100L/m2・h。根据工程使用经验,超滤透过通量的影响因素有料液流速、操作压力、运行温度、运行周期和膜的清洗维护等因素,可通过工艺技术参数的合理选取,使超滤膜保持良好的工作状态,保证出水水质的稳定和可靠。
2.外置正压膜过滤工艺(CMF)
这种膜过滤形式是目前最为成熟和应用最广泛的一种过滤方式,它是在传统膜过滤工艺的基础上加入反洗、气水双洗、加药强化清洗等膜污染控制手段后使膜过滤保持在高通量稳定运行。目前该工艺已经广泛用于市政污水三级深度处理,地表水净化,海水淡化预处理、工业用水处理等方面,CMF也是最常用的反渗透预处理技术,与反渗透组成的双膜工艺(CMF+RO)是目前制备高品质再生水以回用到生产过程的常规工艺。
3.膜生物反应器(MBR)工艺
这是一种将膜浸没于活性污泥混合液中的使用方式,其直接作用是泥水分离,间接作用是可以提高污泥浓度,有效截留各种微生物,具有强化有机物、氨氮的去除效果,减少占地面积。因此在用地紧张及高标准排放要求地区,或高氨氮废水处理方面具有较大优势。MBR技术正以超乎想象的速度在污水处理领域拓展其应用。
4.生物滤池法
生物滤池法是指利用需氧微生物对污水或有机废水进行生物氧化处理的方法,是一种生物膜处理工艺。生物膜以淬石、焦炭、矿渣或人工滤衬等作为填层滤膜。污水流过滤床时,其中一部分污水中的污染物和细菌附着在表面,形成有大量微生物的成熟的生物膜。进而对污水中的有机污染物进行吸附、降解,从而得到净化。生物滤池系统由初沉池、生物滤池、二沉池组合而成,由于生物滤池主要依赖生物膜中的微生物进行反应,因此所处理的污水需具有适于生物处理的水质。生物滤池既可有效去除污水中氨氮、耗氧物质,又可与多种工艺组合,实现有机物的降解。曝气生物滤池即是将生物氧化降解和吸附过滤两种处理过程结合在同一反应器中的新型污水处理技术,它有良好的脱氮效果,可达到回用水水质标准,适用于生活污水和工业有机废水的处理和资源化利用。
5.WWRR工艺
WWRR工艺是集A2/O法和生物接触氧化于一身的生物处理工艺。使用WWRR工艺的曝气丛租池是本水厂的核心部分。WWRR工艺的曝气池工作原理与A2/O法相似,但在布置上有其独特之处。它是将水平布置的A2/O水处理单元垂直叠置起来,形成一个深度达9.45m的水池。也就是说,这种布置取消水处理单元的界面,形成“垂直布置无界面水处理单元综合模型”。原水自进水端池底进入曝气池,从出水端池顶流出,自下而上流经以上三个区WWRR工艺综合着活性污泥、生物膜等生物净化及凝聚、沉淀等物理净化过程,存在着厌氧―缺氧―好氧的交替过程,几乎包含了目前生活污水处理的所有有效方法,因此能够达到比较理想的效果。
采用此种工艺的生化处理只需要一个曝气池,而不像传统工艺需要很多处理单元相互配合运行,其设备简单、技术难度低、维修方便,操作人员的数量少,可利用当地废弃坑塘或不规则用地,节约耕地。主要设备可在中国国内采购,可以减少工程设施的投入,并缩短建设周期。同时,本工艺便于污水分散处理,可节省市政管网建设投资。
二、污水处理中应该注意的问题
1.优化设计并注重设备的选型
在设计阶段就要充分地考虑进水水质与水量的波动性,并多参照成功的污水处理厂的运行数据,合理选择提升机驱动设备,优化设计,把降低能耗的理念贯彻到整个污水处理设计中。
2.注重污水处理厂的运行维护,并及时优化升级污水处理设备
要定期对污水处理设备进行检测、维护,对落后的、老化的设备及工艺要进行及时的更换和升级改造。
3.优化处理工艺
现在所有的污水处理工艺中还是存在着许多问题的,能耗的浪费情况较严重,应该利用现代的科技,对污水处理工艺进行优化,例如用计算机建立数学模型,通过输入必要的数据计算出所用设备的最佳气量、污泥的运行状态或安装距离等。这样就更能准确地选择处理设备,达到降低能耗的目的。
三、、城市工业污水回用规划
1.中水系统服务范围和分类
建筑的中水系统一般建设在建筑群和大型的建筑中,对建筑施工中排放的污水进行及时的收集和处理,采用地下室等进行污水的处理和再回收,回收的水一般用于浇花,冲洗厕所等,这样可以促进水资源的充分利用,实现道路保洁、绿化等服务。区域的水系统的运用中,建筑的小区和区域的机关单位为主要的使用对象。一般住宅区的人比较多,污水资源比较丰富,可回收的价值比较高,相对的处理的流程也会比较多,处理费用比较高,要达到比较高的回收标准,以包租人们日常生活的需要。一般来说,经过滤网、自然沉淀、混凝、过滤、消毒、供水调节池等,有的甚至用到活性炭和臭氧氧化等技术,通过踔厉的水质标准一般达标,可以用在城市生活的很多方面,能够有效的促进城市的工业、道路的养护、洒水、绿化等。
2.处理回用方式
进行处理过的污水大致可以分为两种回用方式:集中回用和分散回用两种。对建筑和区域中的水系统的利用属于分散回用的方式,城市整体的二次回水的利用属于集中使用的方式。一般来说,分散利用的方式比较容易实现,它不必采用城市的污水管道,可以实现自身的污水的回收再利用,方法比较简单,对于城市市政建设污水管网的设备不完善的情况来说,这样方法比较方便,可以作为污水处理的水源补充,满足了人们对水资源的利用,达到了节水的目的,但是采用猜中方法的处理费用相对的比较高。
城市中的污水处理厂组成了集中回用的系统。根据污水厂实际处理的情况,对其所在的位置、华宁等因素进行分析后,要采取不同的污水处理的办法和流程对城市的污水进行处理,采用这样办法回收的水质的性质也是不同的,但无论采用何种办法,要保证污水的处理达到规定水质的标准,这样可以促进城市污水的利用,进行资源的充分利用。
综上所述,对城市的污水进行处理和回用,能够有效的节约资源,保证水资源的充分利用,保护城市环境,促进城市可持续发展。
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⑷ 城市污水回用问题分析
城市污水回用可以缓解水资源短缺问题。在分析城市污水回用的必要性和可行性的基础上,强调污水回用迹绝技术的重要意义。重点评述了污水回用的途径和目前存在的问题:污水处理水平较低,污水灌溉理论研究滞后,水价偏低阻碍回用水技术推广等。
一、我国污水回用现状和存在的问题
我国近十年来,随着城市水荒的加剧,各级领导对水的问题越来越关注,认识到了水的危机是21世纪面临的巨大挑战之一。目前,针对我国北方部分城市在经济发展中急需解决的缺水问题,研究开发出了适用于部分缺水城市的污水回用成套技术、水质指标和回用途径。
目前,我国城市污水回用存在的问题主要有:1.现行自来水价格过低,水回用缺乏内在动力;2.污水回用缺乏完善必要的法规及相应的鼓励政策;3.城市污水回用设施布局需要调整,健全回用输配水管道系统;4冲水设施运行管理良莠不齐,影响使用。
二、针对污水回用的可行性分析
1.在资金和技术上,我国目前拥有的技术还不能做到在全国范围内实行污水回用,而一些中小城市在资金和技术方面更是存在着或多或少的困难。
2.目前,国内对污水回用更关注的是它的经济效益问题。我们可以从国内已经实施的几个具体的回用工程可以看到这个方面的作用。
3.在人们的认识和用水观念上,相对国外许多国家来说,我国人民的思想观念还是相对比较落后,特别是对污水回用的方面,一直以来都有着一种排斥的想法。
三、现状分析
(一)污水回用于工业
长期以来,工业用水量很大,由于用途不同,对水质的要求也不同,排放的污水性质也不同。要求水质满足工厂各部门的需要是不经济的做法。如果回用水达到生产标准而且污水回用的成本低于从厂外购买“新鲜水”的价格,则可将其作为生产水源。
(二)污水回用于农业灌溉
处理的污水用于农业灌溉有以下几方面的优点:1.水源的成本低;2.回用水中含有的营养物质有助于植物生长;3.对防治污染与解决环境卫生问题是一种经济的废水处置方法。
(三)城市生活的污水回用
目前,城市回用水主要局限于不直接与人体接触的用途。例如:城市的绿化、浇洒;公园的景观用水、划船滑冰等水上娱乐用水;冲洗汽车,冲洗厕所用水;野生动物的栖息地和湿地的补水等。由于公众怀疑回用水的安全性,所以限制了回用水的民用。
(四)回灌地下水
由于地下水过量开采,造成大面积地下水水位下降,水资源枯竭,同时引发了地面沉降。沿海地区超量开采地下水使淡水位大幅下降,海水入侵,地下水水质变咸,耕地盐碱化。将污水适当处理后的出水注入或渗入地下含水层,一方面可以抬高地下水水位防止地面沉降或海水入侵,另一方面还可以对回用水进一步进行土壤净化,然后再被间接回用。
四、存在问题分析
(一)污水处理水平较低
回用水的水质直接影响到其使用的范围,然而我国目前污水处理厂的二级出水要求较低,只能满足对水质要求较低的使用。随着污水回用领域的扩大,对回用水的水质要求越来越高,因此需要根据不同的使用目的制定不同的水质标准,进行进一步的深度处理。而且,将要建设的污水处理厂在设计之初就应考虑到污水回用计划。
(二)污水灌溉理论研究滞后
在合理使用该技术时应注意以下几个方面问题:1.灌溉前一定要对引用的污水进行全面监测,确保灌溉水源安全。2.结合灌溉物种的生长、食用特点合理安排灌溉周期。3.对于长期使用污水灌溉的地区要定期监测土壤、地下水、生态环境方面的情况。4.结合地区特点选择适宜的灌溉方式,防止造成环境的二次污染。
(三)水价偏低阻碍回用水技术推广
总体而言,目前水价较低,这就使得污水回用成本显得较高。水价较低也使得用水支出只占生活费用的很小部分,不利于提高人们的节水意识。为了合理利用和保姿改姿护水源,必须深化水价改革,将价格作为经济杠杆,实现用水商品化。
五、结语
污水回用是解决缺水问题的有效途径,同时减少了向水域的排污量,带来了可观的环境效益。目前我国污水回用尚处于初级歼游阶段,与之配套的技术、设备和管理体制还不够完善,阻碍了该技术的推广使用。为了改善污水回用的现状,应引入市场化运营机制,利用经济杠杆推动污水回用市场的持续发展。同时还应不断深入地进行污水回用基础理论的研究和工程实践的总结推广,为污水回用提供必要的技术支持。
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⑸ 城市污水回用及效益分析
我国是干旱缺水严重的国家,开发新水源、减少水资源的消耗成为目前水环境治理的首要任务。城市污水经深度处理后可回用于某些特定领域,具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。
1、引言
1.1我国水资源的分布特点
我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%。但是,我国水资源的特点之一是总量多、人均少,第二个特点是地区分布不均,由东南向西北递减,与人口、耕地的分布不协调。
1.2污水回用的兴起与发展
减轻水体污染程度、改善生态环境、解决城市缺水问题的有效途径之一便是污水回用。美国在1920年就开始了再生水的利用,形成了水在社会大循环中的良性循环,到1980年已有回用工程536项,年回用水量9.37亿m3。我国沿海缺水城市大连,在1992年率先建成了污水回用示范工程,取得了实效。
现代城市污水回用已经有近百年的历史,技术上已经很成熟。与国外发达国家相比,我国的城市污水回用起步晚,但总体上我国城市污水回用不但技术上已经成熟,而且从经济效益和环境效益考虑也是可行的。
2、污水回用主要途径
根据目前城市污水回用技术的发展情况,城姿槐市污水回用的途径主要包括农业用水,环境用水,工业用水,市政杂用水,地下水回灌等。
2.1农业用水
农业迹或友用水是城市污水回用的一个大用户,主要包括大田作物、花卉和林地的灌溉。污水回用于农田灌溉时,不仅能给农业生产提供稳定的水源,而且污水中 的氮、磷、钾等成分也为土壤提供了肥力,既减少了化肥用量,又增加了农作物产量,而且通过土壤的自净能力可使污水得到进一步的净化,尤其污水回用可控制农村地区无节制地超采地下水。
2.2环境用水
主要用于城市水系补充用水以及绿化隔离带和园林灌溉用水。用中水补充河湖水系替代其它水源,既达到优水优用、节团答约用水的目的,又美化了环境。
2.3工业用水
工业用水包括冷却水,锅炉用水,工艺用水,产品用水等。在城市供水中, 50%~80%是工业用水,工业用水占城市用水的比例很大,但与生活饮用水等相比,要求的水质水平较低,城市污水经二级处理后,再经适当的三级处理, 一般都能满足工业用水水质要求。
2.4市政杂项用水
主要用于建筑施工、喷洒路面、洗车和冲厕等。中水回用时应格外注意卫生,不应含有致病菌,应清洁、无臭、无毒,且悬浮物含量满足应用要求。
2.5地下水回灌
再生水回用于地下水回灌体现了“减量化、资源化、无害化”的污染治理原则和可持续发展的战略思想。将城市污水二级处理后回灌于地下,水在流经一定距离后同原地下水源一起作为新的水源开发。这样既可以阻止因过量开采地下水而造成的地面沉降,还能利用土壤自净作用提高回水水质,直接向工业和生活杂用水供水。
3、污水回用效益分析
污水回用不仅开辟了第二大水源,减少了城市新鲜水的取用量和污水的排放量,减轻了城市供水不足,有效地节约和利用有限的、宝贵的淡水资源,具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
3.1 污水回用社会效益分析
社会效益指人类活动所产生的社会影响,从而带来的社会效果或贡献。污水回用符合国家的可持续发展战略政策,是我国现阶段环保投资的重点领域。污水回用带来的社会效益十分明显,分直接效益和间接效益。
(1)直接效益
污水回用工程以污水处理厂二级出水为源水,经深度处理达到回用水水质标准后便可投入使用。
(2)间接效益
污水回用工程是一项保护环境、创建国家卫生城市,为子孙后代造福的公用事业工程。该工程实施后,可有效地解决服务区域水资源短缺问题,为城市服务,为社会服务,可改善城市市容,提高卫生水平,保护人民身体健康,保护自然风景,促进城市旅游事业的发展。
3.2污水回用环境效益分析
环境效益是指由于人类的活动给自然环境系统,也包括社会环境系统造成的影响而产生的效应。污水回用带来的环境效益是显著的,它在治理环境污染和生态破坏方面起着至关重要的作用。
(1)污水回用工程提高了服务区域水体的污染治理水平,增强了区域防治水体污染的综合实力。
(2)污水回用工程缓解了水资源短缺现状,减少了水资源的开发利用量,为社会经济环境的持续发展提供了必备的物质基础。
(3)污水回用工程可间接有效地控制水土流失、土地沙漠化等环境问题,很大程度上使环境质量得到改善。
3.3污水回用经济效益分析
污水回用工程可产生直接的经济效益,同时对社会经济的长远可持续发展的作用也是显著的。污水回用的直接经济效益包括污水厂销售再生水等产品的直接经济效益、用户以再生水替代优质水的直接经济效益、再生水利用而增加城市工业用水带来的经济效益和再生水利用而增加农业用水带来的经济效益。然而,城市污水处理厂的出水毕竟是污水,直接排放势必会造成不同程度的污染,通过处理回用就可废物利用,减少由此造成的经济效益为间接经济效益。
(1)污水回用工程可有效地节约水资源,最大程度的利用水资源,同时有效利用污水、废水。宏观上,减少了水资源的开发利用,对国民经济有一定的促进作用。微观上,可促使企业有效利用废水,促进了企业经济效益的提高。
(2)污水回用在一定程度上降低了对纳污水体的污染程度,可减少国家对于污水治理方面的投资。
(3)污水回用工程可促使企业采用新技术、加快技术改造,提高了企业的技术水平,同时减少了企业的环境支出,可促进企业资金的流通和再生产。
(4)污水回用工程的建设及运营可促进一系列新兴产业的发展。
(5)污水回用可促进区域水产业良性、稳定的发展。
4、结论
在水资源极度紧缺的当下,污水回用不仅能减少污染、增加水资源,还可以降低给水处理与供水费用,改善生态环境与社会经济环境,促进工农业的发展,促进和保障人体健康。污水回用产生的经济、社会和环境效益显著,符合国家可持续发展、创建节水型城市的发展战略。因此,继续研究和开发污水深度处理新工艺,积极建设污水回用设施具有巨大发展前景。
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⑹ 经过农村污水处理设备处理后的水如何回用有知道的吗
农村生活污水中所含的病原菌、病毒、寄生虫卵等可通过大气传播,造成危害;由于出水含氮、磷、硫含量高,在厌氧作用下易产生恶臭物质,污染大气环境;如果用量太大,会发生反应,产生H2S等有害气体,使得水污染更严重。在污水可以回用之前,必须首先减少水中最有害的污染物。
农村生活污水可回用于农业用地灌溉,并已通过土壤微生物培养系统进行了部分净化,但随着污水的渗透,还是会出现不同程度的地下水源污染。主要由于土壤质地、成分、渗透性、体积的差异造成。因此,靠近水源的农村生活污水需要采用更高的处理标准。
农村生活污水中含有丰富的氮、磷等营养物质,可作为某些微生物的营养物质,引起微生物种群和群落的变化,甚至快速繁殖。同时,氮、磷也是植物生长所必须的元素,所以用于灌溉的生活污水并不需要去除氮、磷元素。
农村生活污水处理工程中使用的一体化污水处理设备大多可以达到至少B级出水,甚至满足农村生活用水需求。然而,利用处理后的污水灌溉农田的潜在问题很难通过设备解决,生活污水作为资源利用化还有很长的路要走。
⑺ 工业污水处理项目中工业回用水水质标准有知道的吗
工业回用水水质要求由于工业生产范围广泛,不同工业门类对用水水质要求差异极大。在考虑工业回用水的水质标注时,应该从实际出发,以各类工业用水的水质要求为依据来确定相应的工业回用水水质标准,污水处理后出水作为冷却水回用时,一般有如下水质要求:
1、在热交换过程中梁巧,不产生结垢
2、对冷却系统部不产生腐蚀作用
3、纳渣敏不产生多多的泡沫
4、不存在有助于微生物生长的过量营养物质
总结:对于其他类别的工业用水,如原料用水,生产过程用水以及锅炉用水等,尚未有针对回用水的相应水质标准。若要将回用水用于各种工洞枝业类别,其水质必须符合有关行业应用的用水水质标准。
⑻ 浅谈郑州市污水处理厂回水综合利用工程
下面是中达咨询给大家带来关于郑州市污水处理厂回水综合利用工程,以供参考。
多年来,水资源短缺一直是困扰郑州市可持续发展的一大课题;特别是近年来,随着城市化水平的不断提高,经济及建设事业快速稳定地发展,城市人日迅速膨胀,居民生活水平和环境质量日益提高,用水量也随之迅速增加,水资源供需矛盾变得越来越突出。
一、水资源及利用情况
郑州是一个降水量时空分布不均、水资源十分贫乏的地区,人均水资源年占有量不足230m3,还不到全省人均的一半,仅占全国人均水资源量的1/10,约为全球人均1/40,远远不能满足城市生产、生活的基本需求;郑州市现被列为我国对33座最严重缺水的城市之一。多年来,水资源短缺一直是困扰郑州市可持续发展的一大课题;特别是近年来,随着城市化水平的不断提高,经济及建设事业快速稳定地发展,城市人日迅速膨胀,居民生活水平和环境质量日益提高,用水量也随之迅速增加,水资源供需矛盾变得越来越突出。另外,随着气候的变化和环境污染的日益加剧,水资源短缺现象渐趋严重。
早期郑州市区供水以贾鲁河水源为主,由于上游生态环境变坏、气候干旱、上游水资源开发利用量加大等综合因素,致使贾鲁河及其支流贾峪河水源不足,尖岗、常庄两座水库天然蓄水量逐年减少,只能作为城市供水的备用水源。1970年后开始引用黄河水,目前黄河水供水量占城市供水量的3/4,地下水开采量占城市供水量的1/4。进入九十年代以来,作为郑州市主要供水水源的黄河流量较以往明显减少,黄河花园日河段山于泥沙淤积,使河床抬高,造成“小洪水、高水位、大漫滩”的现象频繁发生,近年来,黄河断流形势严峻,己逼近我省开封附近。目前黄河花园口河段水质污染已较为严重,一般为Ⅳ类水质标准;此外,突发性水污染事故也时有发生,使黄河水受到严重污染,为超地面水Ⅴ类水质标准,黄河水源已不能满足城市供水要求,市区供水受到了严重影响。郑州市各水源地的污染状况也十分严重,而作为郑州市“大水缸”的西流湖,其污染状况更是触目惊。已引起有关部门及公众的高度重视,不日即着手进行治理。
郑州市地下水资源开发利用存在着缺乏规划和管理、超量开采、水位持续下降、漏斗面积不断扩大等问题,存在开采层、开采区和开采时间集中的“三集中”现象,长期“三集中”开采中深层水,已导致中深层地下水水位持续下降,形成地下水位下降漏斗,目前郑州城市水厂及单位自备井地下水年开采量约6620万m3;另据有关部门推测,仅市区都市村庄的地下水非法对采量每年就达1000万m3,相当于西流湖储水量的二十倍。郑州市的浅层地下水187km3和中深层水20km2的水质己受到污染,浅层地下水因受污染已基本无法饮用,浅层地下水的回补又十分缓慢,如不采取有效措施,长此以往将造成地下水资源枯竭、地面沉陷等难以挽回的后果。
以上可以看出,郑州市的地面径流(包括过境的黄河水流及境内的河流等)及地下水资源短缺的形势确实十分严峻,且存在着严重的污染,容不得丝毫的乐观;随着城市化进程的不断加快,水资源供需矛盾将变得越来越突出,预计到2005年全市总需水量将达到168.6O万m3/d,而郑州市目前满负荷供水能力只有127万m3/d,也就是说,4年之后郑州市供水缺口将超过40万m3/d,而这其中还未考虑黄河断流、水源污染等不确定因素。目前及今后,水资源短缺都将是郑州市社会经济发展的一大制约因素。如果不增加新的供水水源和提高水的使用效率,郑州市今后的社会经济和城市发展目标必将因水的制约而受到大的影响。另据黄河水文资源研究所在一份报告预测,至2020年,黄河下游河道有可能全a竭,对于黄河水供水量约占城市总供水量的3/4的郑州市来说,地下水几乎是承载我们生存的最后储备,是城市留给后代的唯一资源。因此,对有限的水资源进行合理开发有效利用、开辟新的城市水源已刻不容缓。
二、污水回用的工程介绍
1、污水回用的必要性
随着城市供水规模的迅速扩大,城市污水量也随之增加,目前郑州市的污水量排放己达74万m3/d,触污水如不淤处理而直接排入河道或于农灌,将造成极其严重的地而、河道及地下水污染。2000年12月28日,总投资7.6亿元的郑州市污水处理厂一期工程的建成投产,倾州市城市污水的处理能力达到40万m3/d,污水处理率近55%,对城市环境和面貌的改善起到了积极的推动作用。然而,大量处理后的污水如果直接排放,不仅会造成城市水资源的无端流失,而且使高额的建厂投资和水处理费得不到有效的回收利用,任由“肥水”流入外人田是对资源和资金的极大浪费。城市污水资源化既可缓解水的供需矛盾,又可减轻水污染程度并有效降低地下水的开采量,从而达到改善生活环境和面貌、提高城市品位的目的,这不仅是城市发展的需要,也是广大市民的愿望和政府工作的一个重心。城市污水资源化是解决城市水资源短缺的一条重要途径,它代表着当今的时代潮流,具有十分广阔的发展前景。鉴于目前水资源严重短缺的状况,在郑州市开展污水口用项目建设是十分必要和迫切的;目前该工程己被列为加快郑州市城市化进程十四项重点工程之一。
2、污水回用问题的提出
金水河由西南流向东北横穿整个郑州中心市区,经燕庄至八里庙入东风渠,是郑州市一条主要泄洪河道,泄洪量占70%,对城市安全和人民生活以及市容市貌影响极大。金水河是一条季节性排洪河道,自上游修建水库以来,清水完全断流。金水河滨河公园是1997年市政府投资1.5亿元兴建的一座开放式公园,全长11.3km,面积82.7公顷,其中绿化面积50公顷左右;由于河道水源缺乏,每年需从尖岗水库输水干管引水200-300万吨,另在沿河绿化带内打浅井8眼,年采水量100万吨左右。为改善河道景观,建有10座闸坝,通过节节拦蓄,使河内水深达0.5-3米,形成连贯水面面积20多万平方米,增加水体30多万方,加上两岸各25米宽的绿化带,犹如一条玉带镶嵌在市区的版图上,成为一条景观河。由于水量引入偏少且原水本已遭受污染,再加上水在河内停留时间过长,造成了河水水质的恶化,需定期更换清水,保持良好观赏水面;由于水价。经费及管理体制等原因,金水河的正常引水受到很大影响,往往使河水得不到及时更换,大大影响了滨河公园的观瞻效果。金水河清水源问题也日渐成为广大市民所关注的焦点。
熊耳河是市区南部的主要防洪排水河道,流经郑州市的二七区、管城区后,汇入东风渠。熊耳河属季节性河流,上游无水库调蓄,旱季无水,涝季汇集大面积降水,形成洪水沿河渲泄,威胁着两岸工农业生产和居民的生命财产安全,同时也影响到京广、陇海两大铁路的安全。目前河道内杂草丛生,紧靠河岸各种建筑物林立,垃圾、污水随意倾倒,原有的桥梁大都破旧孔径偏小,严重阻水,下游多年来未加整治,断面偏小,堤防残缺不全,坡缓泄水慢,排洪能力低,一遇洪水就漫溢河道、堤防,造成灾害。平时河道内主要排放沿河附近的生产和生活污水。在金水河完成综合治理后,有郑州市第二条“龙须沟”之称的熊耳河的综合治理已列入明年工作计划。问题是熊耳河滨河公园建成后,污水被全部截流,河道将处于干涸无水的境地,今后熊耳河清水源也将成为一个极其现实的问题。
就现实情况而言,污水回水用作上述河道水源是唯一切实可行的办法,其将成为稳定可靠的景观水源,可彻底改善河道水质,使昔日的“龙须沟”变成景观河。
2、水质情况
为满足回用水水质要求,首先需对二级污水处理厂出水进行三级深度处理。根据城市污水二级处理的主要出水指标要求(见表1),郑州市污水处理厂一期工程的设计出水水质指标见表2。通过表1和表2的对比可以看出,郑州市污水厂设计出水指标完全符合排放标准的要求;但对于NHN3-N与P的去除作用较弱,N、P含量达到一定的指标就可能引起水体的富营养化,因而三级处理的重点应放在在脱氮除磷上,同时应满足《地表水环境质量标准》(GHZB1-1999)的要求,见表3。根据回水用途及将来综合开发项目对水质的要求,计划按表3中所列Ⅲ11或Ⅳ类水质指标进行三级深度处理。
表1城市污水处理主要排放标准(mg/L)指标CODcrBOD5SSNH3-N总P一级标准602020150.5二级标准1203030251.0
表2郑州市污水处理厂设计主要水质指标(mg/L)指标CODcrBOD5SSNH3-N总P进水350150220304.0出水1002030251.0处理程度71%71%87%86%75%
表3地表水环境质量标准基本项目标准值(mg/L)分类总磷(P计)凯氏氮CODcrBOD5备注Ⅰ≤0.02≤0.5≤15≤3主要适用于源头、国家自然保护区Ⅱ≤0.1≤0.5≤15≤3主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区鱼虾产卵场等Ⅲ≤0.1≤1≤20≤4主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区Ⅳ≤0.2≤2≤30≤6主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区Ⅴ≤0.2≤3≤40≤10主要适用于农业用水区及一般景观要求水域
3、工程简介
污水厂出水经过三级处理后,用水泵加压输送至金水河上游的金海水库(原址)和熊耳河的上游,以原库区为基础建设调蓄池,在充分发挥水库对城市防洪所起作用的基础上,重点开发其调蓄和水体景观功能;口水通过库区湖面水体的调蓄后,作为两河上游水源沿河道排放,彻底改善河水水质,形成良好的城市河道水体景观。将来逐步发展输水管线及河道周边地区的绿化喷灌、冲洗、烧酒等卫生用水的综合利用项目,进而发展城市中水系统,开发调蓄池景观、防护隔离带的绿化、美化、服务等相关产业建设,使城市档次和品位得到明显提高。
项目一期的三级水处理及供水设施暂按10万m3/d规模一次性投资建成,并适当预留发展空间;水处理及加压设施计划建设在郑州市东郊东风渠与七里河交日处的三角地带,位于市污水厂出水口附近;调蓄地位置设在桐柏路以东、航海路以南、工人路以西、南三环以北地区;其间为三级水处理厂向调蓄池供水的输水管线,线路总长约21km。工程总投资约990万元。口水的进一步综合利用以及景观、绿化、服务等相关项目的开发及实施规模等,将来视项目实施的效果及发展前景而定。
蓄水池建设通过测清淤,扩大了湖面面积,使金海水库库容由原来的138.5万m3增加到500万m3以上,大大增强了原金海水库的防洪调蓄能力,可确保水库及城市安全。鉴于调蓄池位于金水河上游,其景观水通过闸门控制,可自流排入金水河,通过节节拦蓄,使河内形成连贯水面,同时增加了河道的蓄水量。人民公园和紫荆山公园与金水河毗邻,河道水体不仅为两大公园增添了景观,同时也为园中小湖提供了清水源,将园内水体、水景等修饰改造,与金水河形成贯通的水体,扩大了水域面积,变死水为活水,增加了水体动感和观赏胜,开发、健全国内水体娱乐项目,使公园环境质量得到明显改观。熊耳河上游距调蓄池的最近距离尚有21km,熊耳河完成截污及滨河公园建成后,可通过输水管中途分水或调蓄池水加压等方式向熊耳河上游提供3万m3/d左右的景观水源。在河道下游,排放水仍可实施农灌,发展高效农业。
三、前景展望及设想
1、景观建设方面通过建设调蓄池、引水进入市内河道,形成湖面及河道景观水体;建设水体防护隔离带,搞好绿化和景点建设。
2、综合利用方面首先可通过泵站加压解决金水河滨河公园、绿城广场、碧沙岗公园、人民公园、紫荆山公园以及有河南“长安街”之称的金水路东段等公共绿地喷灌、人工喷泉、水景。冲洗车辆、浇洒道路及行道树浇灌等用水;依托金水河沿河地带大的宾馆、饭店、机关事业单位。大中专院校集中的优势地位,实行分质供水,改造建设中水系统,实施开发带动战略,建设开放式口水使用体系,使污水利用资源化、长期化、合理化,建设节水型城市,为郑州的绿化、美化再作贡献。同时针对郑州市洗车业迅猛发展的局面,建议采取强制性的限制洗车措施,严禁自来水的使用,引导洗车业在沿河地带的发展,鼓励使用回水资源,节约洁净城市水资源。作为开放式的污水口用项目,可带动工程沿线地区参与项目的实施和开发,扩大用水范围,进一步提高回水使用率。
其次,以金水河沿线口水综合开发利用为样板,以熊耳河综合整治工程为起点,高标准、高质量进行绿化、美化及景观建设,重点做好口水综合利用及功能延伸工作,提高口水资源使用率,最大限度发挥工程效益。
3、综合开发挖潜方面郑东新区为郑州市今后发展的重心,高起点建设郑东新区为污水厂回水的综合利用提供了广阔的发展空间,可充分利用三级水处理厂地处新城区的区位优势,大力发展郑东新区的中水系统建设,充分发掘厂站的处理及供水能力,力争使处理厂回水综合利用规模再上新台阶。因此,在规划实施阶段建议将中水管道系统建设纳入到市政大配套中,一步到位建立起一套独立完整的中水管道系统,使有限的城市水资源得到更加充分的利用。同时,配合郑东新区生态绿地系统的建设,考虑向区内的森林公园以及金水河、东风渠、熊耳河、七里河滨河等带状公园,同时也包括规划建设的绿化广场、小游园、街头绿地等提供绿化浇灌用水;在新区东北规划开辟的大型人工湖——轩辕湖也将成为提供水源的一大目标。总之,回水综合利用项目的发展前景将是十分广阔的,其发挥的社会、经济和环境效益将会越来越巨大。
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⑼ 污水回用的目的主要有哪些
1.1 污水的处理利用,有利于缓解水资源的供需矛盾
众所周知,人类的生存和发展离不开水资源,而全球性的水资源危机时常发生,严重威胁着人们正常的生活。为了应对此问题,许多国家和地区已开始对城市污水处理回收利用做出了总体规划,通过对污水的处理,产生出一种新的水资源,以缓解紧张的水资源状况。然而,污水的处理究竟又能产生出多少水量呢?据粗略估算,目前城市的供水量有80%变成了污水,而这80%的污水量通过处理后仍有70%可以安全回用,这也就说明了城市供水量的七成,可以变成再生水以重新使用,这就大大减轻了用水资源的紧张状况。
1.2 污水的回收利用,体现了水资源的“优质优用,低质低用”原则
在日程生活用水中,并非都需要优质水。例如,人体直接饮用的水仅占不到5%,而对水质要求不高的生活用水达到了20%以上,甚至高达30%。在美国的佛罗里达州曾规定:市政、娱乐、景观和环境等用水必须采用水质较低的水源。这条规定就体现了出了合理利用水资源的原则。同时也再次证明了对于污水的回用,是可以扩大水资源的利用范围和有效利用程度的。
⑽ 城市污水回用的可行方案分析
现场质量管理又称生产过程质量管理,是从原材料投入到工程竣工所进行的质量管理。由于施工现场是影响工程质量的诸要素的集中点,因此搞好现场施工可以稳定和提高工程质量,加快施工进度,降低成本,提高效益。由于现场质量管理在高楼渡槽成功应用,高楼渡槽优良的质量不仅降低了成本,提高了效益,而且缩短了工期,给企业增加了一笔巨大的无形资产。
城市污水回用指的是,生活和工业污水经过处理后,作为工业,农业或市政用水的水源。城市污水中含有污染物质的水量仅占整个污水量的0.1%,其余绝大部分是可用清水,而且城市污水就近可得。水量稳定、易于收集,污水处理技术也比较成熟,将城市污水经常规处理后回用于工业是完全可行的。目前,我国城市污水的回用率还很低,但是西方发达国家已经有了许多成功的实例。美国自50年代起,即开始着手这方面的工作,据报道,美国357个城市实现了污水回用,其中回用于农业占55.3%,回用工业占40.5%;日本早在1962年就开始污水回用的实践,70年代东京、名占屋和大皈等城市就已将城市污水处理后回用于工业;前苏联莫斯科东南区设有专用的工业水系统,有36家工厂使用处理后的城市污水,每日污水回用量达5.5-105m3;南非联邦不但丁业使用再生水,而且在约翰内斯堡市,每日自来水的85%加人的是城市再生水,开创了使用污水回用到饮用水的先例。 一、城市污水的产生,主要污染物及污染特征 1、工业污染源 各种工业生产中所产生的废水排入水体就造成了工业污染源。不同的工业所产生的工业废水中所含污染物的充分有很大差异,这是由于各种工业加工的原料不同、工艺过程不同造成的。 冶金工艺所产生的废水主要有冷却水、洗涤水和冲洗水等。 轻工业所加工的原料多为农副产品,因此工业废水主要含有机质,有时还常含有大量的悬浮物质、硫化物和重金属,如汞、镉、砷等。 化学工业的产品很多,因此化学工业废水的充分也很复杂,在废水中常含有多种有害、有毒,甚至剧毒物质,如氰、酚、砷、汞等。总之,工业污染源向水体制排放大废水具有量大、面广、充分复杂的特点,是重点解决的污染源。 2、城市生活污水 城市居民聚集地区所产生的生活污水,多为洗涤水和冲刷器物所产生的污水,因此,主要由一些无毒有机物,如糖类、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、尿素等组成。其中含氮、磷、硫较高。此外,还伴有各种洗涤剂,这是另一类污染源,它们对人体有一定危害。在生活污水中还含有相当数量的微生物,其中一些病源体,如病菌、病毒、寄生虫等,都对人的健康有较大危害。 3、农村污水和灌溉水 农村污水和灌溉水是水体污染的主要来源。由于农田施用化学农药和化肥,灌溉后或经雨水将农药和化肥带入水体造成农药污染或富营养化。在污水灌溉区,河流、水库、地下水都会出现污染,同时也就出现土壤污染、食品污染。 4、雨水收集与利用 结合当地气候条件和住区地形、地貌确定雨水处理方案;屋面、地表雨水经收集、处理后,应达到规定的回用水质标准;优先选用暗渠收集雨水,雨水处理宜采用渗水槽系统,渗水槽内宜装填砾石或其他滤料;利用住区的绿地、水景等进行自然净化,使其满足用水对象的要求;采用多种渗透设施进行渗透净化;雨水回用系统,应设置雨水初期弃流装置;公共活动场地、人行道、露天停车场应采用透水铺装材料,以利于雨水入渗,可渗透铺装面积应不小于30%。 二、城市污水回用的可行用途 1、补充地下水:似乎有两个可能性值得评估,即(a)补充地下水,建立地下水防护堤来防止水质恶化,避免盐碱水的侵入;(b)平整地表面,补充浅含水层。这些措施的潜在性具有局限性,因为可供使用的处理水量有限,而水竞争性用途却很多。另外一个潜在性是,利用洪水期的地表水流量补充地下水。 2、中水回用:把小区产生的各种污废水及雨水进行收集再行处理达到所要求使用的水质标准,再用于小区环境用水和小区杂用水,称为中水回用。因其水质居于生活饮用水水质和允许排放污水水质标准之间,取名为"中水"。小区污水回用开辟了第二水源,降低了小区新鲜水取用量,经处理后的污水回用于小区,减少了污水的排放量,减轻了受纳水体的污染,也减少了治理环境污染的投资。所以污水回用既节约了水资源,也消除了环境污染,具有多重效益。 3、污水回用于冷却水系统:城市污水处理后,根据不同的水质情况,有的可以直接回用于工业循环冷却水系统,有的需要进一步处理后再回用 4、景观及绿化用水:废水回收的可能性是,用于(a)城市风景点的灌溉(公园、花园和道路绿化带)、补充公园的池塘来美化环境。对这些用途的水处理还要求包括二级水处理以及减少病菌等。 5、增加河流流量:在黄淮海流域,河流系统的生态价值产生了很大的变化或因污染和下游流量的减少损失很多,因此,对使用废水来调节低流量很感兴趣。但是,似乎所有可供使用的水,包括回收的废水都需要用来满足城市和农村群众的需求。 6、污水用于农田灌溉:一方面可以缓解当地的农业水资源紧缺的矛盾,另一方面,由于污水中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,为作物生长所必需.
三、城市污水再生利用的模式与发展状况 城市污水的再生利用实际上包括再生和利用两个环节,污水利用的条件是拟进行回用的水必须满足一定用途的水质要求,因此,回用处理(再生)的环节通常是必不可少的。目前的城市污水利用较多考虑的是城市污水处理厂二级处理后的出水,这种水的利用有二种形式:直接回用和间接利用。直接回用多用于污水处理厂附近的农田灌溉及草场等用水,回用的途径及方式受地域限制还比较单一,调配运转不方便,而且这种水虽然经过了人工强化处理和消毒等措施,但由于未经过一定时间的自然净化,在使用和控制不当时会产生一定的问题。间接利用是从水域的整体考虑,从水体上游取水净化供城市使用,产生的污水经城市污水处理厂净化后排入水体的下游,回归于水体(此过程构成了水的社会循环),再经过一定河段的自然净化,可为下游城市或地区利用。经处理污水的间接利用是将自然界中水的社会循环与自然循环有机结合,在水体自净容量的限度内,对水体的利用基本不会造成损害,这种方式需要从宏观上进行管理,是水资源可持续利用的重要途径。 国内外已有许多将净化后的城市污水应用于工业、农业、市政、渔业等的成功实例。近年来,阿根廷、智利、印度、科威特、墨西哥、秘鲁、俄罗斯等国将城市污水一级或二级处理出水应用于农业灌溉,其规模逐年扩大。日本创造了中水道系统,在建筑群内设双管供水系统,利用再生污水冲刷厕所、作冷却水、浇花园和草地、冲洗马路和汽车或作景观、消防用水,获得了显著成效。 城市污水再生利用的中心问题在于根据地区的特点拟定适宜的再利用对策。美国加利福尼亚州根据其农业发达、用水量大的特点,提出的基本模式是灌溉回用,农业用水直接取自水源和经处理的城市污水;佛罗里达州根据其城市用水集中的特点,提出的基本模式是非饮用回用,大规模地实行双管供水系统,以自来水价格的40%将城市污水处理水供给高尔夫球场、城市绿化、以及建筑物和住宅区的中水道用水;而德克萨斯州根据自己用水的传统和水文地质特点,采用间接回用的模式,大规模进行污水处理水的地下回灌。以色列的城市污水处理水的主要回用出路是农业灌溉,但在人口集中的城市区域也进行一定规模的中水道回用。日本大部分地区利用污水处理水进行清流复活,这是因为该国基本上不缺水,但水资源的修复和保护是回用的重点。 采用净化后的城市污水供工农业及市政事业等多目标、多对象的回用在技术上是可行的,经济上是适宜的,对缓解城市水荒、促进城市的可持续发展有非常重要的意义。近10年来我国对城市污水再生利用组织科技攻关取得丰硕成果,如中小城镇和住宅小区的污水回用;城市污水净化后回用于园林绿化、市政景观、冲刷马路等;大型宾馆及娱乐场所的中水回用系统;城市污水回用于工业冷却水系统或低压锅炉补给水及工艺用水;污水回用规划、技术政策等软课题研究等。此外,还兴建了若干示范工程。随着我国城市化进程的推进,我国城市污水资源日益丰富,目前已超过500-108m3/a,如果有1%的污水回用,将对缓解北方一些重要城市的缺水起重要作用。我国是世界上13个贫水国之一,当前,我国600余座城市中有300余座缺水,有些城市水资源严重匮乏,全国城市缺水60-108m3/a,因缺水而减少的工业产值>1200亿元/a,且呈现增长之势。自2000年5月份以来,由于干旱缺水,已有150个城市先后开始实行定时限量供水,严重影响了城市的可持续发展。虽然我国在利用城市污水灌溉农田方面积累了多年的实践经验和具备了一定的科学研究基础,许多城市也实施了一些开源节流的措施,但把城市污水当作一种稳定可靠的水资源予以开发利用仍然进展不大。这中间很大程度上是认识问题,当然也有一些属于技术上或投资上的问题。
污水作为水资源回用的前提是提供适合于回用的水质,且不造成任何潜在的二次污染。目前随着水处理技术的发展,能达到一定水质的水处理技术往往不在于其技术上的可能性,而在于经济上的可行性。因此,常规污水处理工艺的强化、组合及高效、低耗能处理技术的应用,自然能源和廉价资源的开发利用,污水处理和资源回收相结合技术,已成为城市污水资源化技术研究的主流;同时,城市污水再生利用的系统及优化理论、环境风险评价、水质指标及系统管理模式等,也将成为城市污水再生利用研究的重要方面。 四、我国城市污水处理的发展现状 20世纪80年代中期以来,我国的城市污水排放量开始成倍增长(>500-108m3/a),而相比之下,我国的污水处理率却增长缓慢,目前还不足10%[3]。近十几年,我国城市已由解放初期的132座增加至668座,城市人口已占全国总人口的35%,预计到2010年可上升到47%,按此预测,届时城市污水量也将达到720-108m3/a。在我国现有的668个城市中,仅有123个城市有307座不同处理等级的城市污水处理厂,其中城市污水二级处理率为10%左右。全国现有17000个建制镇,绝大多数没有排水和污水处理设施。国家提出至2000年污水处理率要求达到25%,2010年达到40%。 目前,各地对城市污水的处理考虑较多的是排水管网终端的集中式处理,而对于污水流经整个城市的过程却缺少控制,尤其是在城市排水系统不健全的地区,致使一些分布于城区的沟渠水体倍受污染,日久天长这些水体也就成了名副其实的臭水。现在一些有条件的地区采取了截污、清淤、引水等治理措施,使水体在感官上有了很大的改善,但同时也破坏了水体的自净体系和功能,使水体抵抗外界污染的能力减弱。由于我国的城市排水管网较多采用的仍然是合流制管道,雨季时大量污水随雨水从截污干管的溢流井排入水体,而造成严重的污染。可见,只有在城区点源污染和面源污染得到有效控制的前提下,才能全面实现城区的碧水目标。 五、城市污水回用的处理方法 1、补充地下水处理技术:城市污水地下回灌深度处理方法一般为传统的污水处理方法,废水处理的程度则取决于回灌的水量与水质、地下水盆地和天然地下水稀释的可能性、土壤类型、地下水深度、回灌方式、使用前在含水层中的停留时间等。确定深度处理技术需考虑废水成分、选定技术对特定废水参数的处理水平、选定地区的土壤渗滤处理效果等因素。土壤渗滤也叫土壤含水层处理,是地下回灌流程中一个重要组成部分,具有简单、经济等特点,其费用仅为厂内设备处理达到相同水平所需费用的40%。土壤渗滤净化机理包括慢速过滤、化学沉降、吸附、离子交换、生物降解、硝化与反硝化以及消毒等。土壤渗滤是地下回灌技术的主要特征,也是确定深度处理技术最重要的影响因素。污水回用的目的不同,水质标准和污水深度处理的工艺也不同。但要特别注意实现回灌前处理、土壤含水层处理、取水后再处理三者间的合理优化。 2、中水处理工艺 物理处理法--膜滤法:适用于水质变化大的情况。采用这种流程的特点是:装置紧凑,容易操作,以及受负荷变动的影响小。 膜滤法是在外力的作用下,被分离的溶液以一定的流速沿着滤膜表面流动,溶液中溶剂和低分子量物质、无机离子从高压侧透过滤膜进入低压侧,并作为滤液而排出;而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留,溶液被浓缩并以浓缩形式排出。 我国有使用膜生物反应器处理生活污水的报道,经过110天的运作,均得到稳定而优质的膜过滤出水,符合杂用水水质标准。对COD的去除率可提高15%~30%。并具有较强的抗冲击负荷能力。一体式膜生物反应器中水处理系统对经预处理后的港口污水的油类去除率均保持在70%-85%。北京一个人口为2.5万的居民小区采用膜生物反应器的中水处理系统,出水水质明显高于生物接触氧化法。 物理化学法:适用于生活污水水质变化较大的情况。一般采用的方法有:砂滤、活性炭吸附、浮选、混凝沉淀等。这种流程的特点是:采用中空纤维超滤器进行处理,技术先进,结构紧凑,占地少,系统间歇运行,管理简单。 该法以紫外吸收、臭氧、活性炭吸附相组合为基本方式,与传统二级处理相比,提高了水质。意大利南部采用了紫外吸收单元给二级出水消毒,当紫外吸收的剂量为160mws/cm2时,大肠菌失去活性,回用水达到意大利的农业回用标准。西班牙水处理厂用过量的臭氧(剂量大于9mg/L)对过滤后的二级出水消毒,再用于农业灌溉。 生物处理法:适用于有机物含量较高的生活污水。一般采用活性污泥法、接触氧化法、生物转盘等生物处理方法。或是单独使用,或是几种生物处理方法组合使用,如接触氧化+生物滤池;生物滤池+活性炭吸附;转盘十砂滤等流程。这种流程具有适应水力负荷变动能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点。 据报道,德国采用活性污泥SBR和生物膜SBR插入到主体活性污泥反应器中脱氮,脱氮率可达90%。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。 3、污水回用于冷却水系统 (1).微生物问题由于回用污水中的COD和氨、氮含量较高,导致微生物繁殖大幅度增加,产生生物粘泥,因此必须加大杀菌力度。传统的方法是投加氧化性杀菌剂或直接投加氯气。氧化型杀生剂的杀菌效果好,一般能解决微生物繁殖问题,具体应用中可根据水质情况决定投加量和投加频率。 (2).腐蚀问题回用污水的TDS浓度通常比新鲜水高2-5倍,电导率、CI、SO42-都高,PH较低,腐蚀程度大,所以要选择合适的水质稳定剂来控制回用水对设备的腐蚀。 (3).悬浮物问题二级处理后污水浓度较小,悬浮物主要是一些从生化曝气池带出的活性污泥。悬浮物的去除方法有两个:一是选择适当的滤料,经过过滤,可以滤除大部分悬浮物,二是加人化学剂,两种方法的结合可以去除大部分悬浮物。 在探索污水回用于循环水系统的工作中,我国也取得了较好的成绩。如大连污水回用示范工程,济南炼油厂污水回用项目,华能北京热电厂污水回用实践等。 4、绿化及景观用水 (1)绿化用水:采用回用水作为绿化用水,水质应达到用于灌溉的水质标准;在输水-布水系统中余氯的含量不低于0.5mg/L或更高,以清除嗅味、黏膜及细菌;采用喷灌,SS应小于30mg/l,以防喷头堵塞。 (2)景观用水:采用再生污水用做景观用水,需要脱氯,以保护水生动物。再生水应清澈、无毒、无嗅,应去除营养物,以避免藻类繁殖。水中不含有致病菌。 5、增加河流流量: 6、污水用于农田灌溉:
六、城市污水回用的经济、环境效益 1、城市污水回用的经济效益 城市污水回用与开发其他水源相比在经济上的优势:①比远距离引水便宜。其基建投资只相当于从30公里外引水,而我国水资源分布不均衡,对于西北部贫水的城市,如果从东南部水资源丰富的地区引水,引水距离至少为上百公里,甚至达到上千公里,工程是十分浩大的。②比海水淡化经济。城市污水所含杂质少于0.l%,而且可用深度处理方法加以去除,而海水则含有3.5%的溶解盐和大量有机物,其杂质含量为污水二级处理出水的35倍以上。③不仅节约了宝贵的水资源,而且节约了排污费用。目前,大部分城市污水都是直接排放人江河湖泊,不仅污染环境,而且国家要收取相应的排污费(新鲜水费为1.12元/m3,排污水费为0.15元/m3),这对于城市的发展来说也是不小的负担。以一个年产2万吨合成氨厂为例,使用处理后的污水作为循环冷却水及其他上艺用水,每年可节水300万m3,减少排污费24万元,直接经济效益100万元。再以南方某炼油厂为例,采用处理后污水作循环冷却水,可节约新鲜水32万m3/a,减少排污32万m3/a,两项节约费用40.6万元/a,除去投资费用每年可获经济效益20.6万元/a。 2、城市污水回用的环境效益 城市污水回用开辟了第二水源,减少了城市新鲜水的取用量,减轻了城市供水不足的压力和负担,缓解了供需矛盾。这对缺水城市意义更为重大。城市污水处理后的回用,减少了污水排放量:一是减轻了对水体的污染,并能使部分被污染的水逐渐更新复活;二是减少了治理环境污染的投资。节水效益明显,城市污水量大且集中,如果很好地推广使用污水回用技术,可以节省大量水质要求不高的用水消耗量。相比较于海水淡化、远距离调水,城市污水回用有着它们无法相比的环境效益;而且就目前的技术水平而言,海水淡化、远距离调水以及地下水开采也都存在着一定的不足,这也凸显出城市污水回用的优势。 七、城市污水回用存在的问题和展望 1、缺乏对污水再生利用的系统规划 目前我国尚未建立城市污水再生利用规划指标体系。在城市建设总体规划中,虽然进行了城市的供水及排水规划,但在水资源的综合利用方面缺乏统一的规划,尤其是城市污水再生利用规划,这势必会造成重复建设和决策失误。因此,城市污水再生利用应纳入城市总体规划以及城市水资源合理分配与开发利用计划,在综合平衡、科学论证的基础上,针对城市实际情况进行总体规划,确定其应有的位置和作用。在再生水水质、使用用途、处理程度、处理流程、输水方式的选择上,要综合平衡、远近结合,既要满足功能要求和用水水质需求,又要因地制宜、经济合理。过高的目标与要求,将可能适得其反。 2、城市污水收集与处理设施建设严重滞后 城市污水的收集与处理是城市污水再生利用的重要前提条件,目前我国的城市污水管网建设严重滞后于城市发展,二级生物处理率不到15%。因此,强化城市污水管网与污水处理工程设施的建设是推动城市污水再生利用的关键。 不少地方政府对污水再生利用的认识不够,在缺水时优先考虑的是调水,而且绝大多数城市污水处理厂的规划、设计与建设目标是达标排放,往往没有考虑污水的大规模再生利用。因此,今后城市污水处理厂的建设,既要满足区域水污染控制要求与相应的排放标准,也要考虑城市污水的再生利用需求。在某些地区,可以通过开展城市污水再生利用工作来促进污水收集与处理工程的建设与完善。 3、城市污水再生利用技术相对落后 城市污水再生利用事业的发展必须依靠科技进步,从始至终都要有新技术、高技术的保证和支持。目前我国城市污水再生利用技术和设备的开发难以满足快速增长的再生利用工程建设和运行管理的需求,今后城市污水再生利用的技术发展应着重于已有技术的集成化、综合整合、产业化和工程化,需要对已有技术不断改进和更新,加强新工艺、新流程、新技术和设备产品的研究、开发和推广应用,并注重示范性工程的研究和建设。通过工程化和生产性测试,着重解决城市污水再生利用于农业、生态、市政和工业中的水质净化技术、水质稳定技术、水质保障技术、安全用水技术、工程技术、运行管理技术和成套技术设备问题。 4、 相关法规和政策不够完善 城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面的统一管理。而我国城市污水再生利用的法规和政策还需要完善。例如:要求新建居住区和集中公共建筑区在编制各项市政专业规划时,必须同时编制污水再生回用规划,污水再生回用工程应与其他工程同步设计、同步施工、同步验收;在城市道路的市政管线中,必须预留再生水管道的位置,有条件的路段应预埋再生水管;要求在城市各项用水中能够使用再生水的(如绿化、道路浇洒)必须使用再生水;制订鼓励城市污水再生利用工程建设与运营的管理政策和经济政策,采取行之有效的鼓励政策和行政管理手段,促进工、农业生产部门和市政用水部门积极使用再生水。在城市污水再生利用工程的可行性研究、立项、设计、建设或改造中,要建立相应的规范和再生水水质标准,改革管理体制和服务体系,在卫生安全、生产过程、产品质量等方面,保障每一个再生水使用单位享有免受不良影响的基本权益。 长期以来,由于自来水水价低,而质量相对较差的再生水则净化成本高、价格也比自来水高,造成工厂企业宁可使用物美价廉的自来水而不愿意使用再生水,导致再生水无人问津的尴尬局面。另外,城市污水处理厂因没有效益而加重了地方的财政负担。因此,国家及城市有关管理部门要积极推动现行水价政策的改革,建立合理的用水价格体系以及污水处理与再生利用价格体系,要实行按(水)质定价,将各种水源的供水价格差距拉开,尤其是再生水与自来水之间应有较大的价差,使水资源的利用趋向结构合理。 八、结语 城市污水的资源化应该建立在水的良性社会循环的基础上,这对水资源的可持续性开发和再生利用至关重要。不仅可以节约大量的新鲜水,而且可以降低排污水对环境的污染,可谓经济效益、社会效益双丰收。结合我国国情对城市污水再生利用模式进行探讨,旨在寻求适合我国经济和社会发展的水污染控制及水资源再生利用的良好模式。随着我国西部开发及北部缺水地区城市发展战略的实施,将会推动我国城市污水资源化研究的进展,逐步形成和完善与我国国情相适应的水资源良性社会循环体系,实现城市与水资源开发利用的可持续发展。相信只要大家都树立起节水意识,减少污水排放,提高污水回用率,就一定能缓解我国水资源短缺的问题,使城市污水这一危害环境的杀手,变成造福人民的宝贵资源。我们期待的一个大更蓝,水更清美好家园一定会实现。
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