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贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研究 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果 对本文的研究曾做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担 论文作者签名：莒峻峻 日期： 2 0 0 7 年石月 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权贵州大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：整醺盛导师签名：日期：2 q qz 生旦 贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研究 深圳市工业污水处理及回用研究 摘要 在全球水资源日趋紧张和水污染加剧的情况下，研究城市工业污水的处理及 回用具有非常重要的意义。经过处理工业污水得到的中水用途十分广泛，可作为 城市中一种可重复利用的重要非饮用水，能够应用于农业灌溉、市政园林绿化、 车辆冲洗、建筑内部冲厕、景观用水及工业冷却水等非饮用领域。研究城市工业 污水的处理及回用是提高城市水资源利用率的有效手段，可大大提高水资源利用 的综合经济效益。 对深圳市水资源现状进行了调查，并对缺水原因进行分析。结合调查数据和 深圳市发展趋势，对深圳市2 0 0 7 年至2 0 1 0 年供需水的情况进行预测，认为2 0 0 7 年深圳市水资源供需基本平衡，2 0 0 8 2 0 1 0 年将会出现水资源供应缺口，2 0 1 0 年 的缺水额度最大可能达4 5 1 亿m 3 。 型旦二堡墨堡效果好的膣要薹胞轩菌工旦垡巡? 卯妇g f 疗驸呈坚塑重挂近 产的微生物絮凝剂( f t ) 对深圳市较具代表性的电镀污水进行絮凝性实验，l 并 在此基础士提出行乏有蔹的工艺流程。对取自电镀厂的综合废水和含铬废水迸行 絮凝初步研究，实验结果表明采用b m 0 3 菌株的丝生物苤筮剂处理水样，无论在 。j ，一 酸性条件还是碱性条件，对废水水质都有一定的改善作用，在碱性环境下处理效 果尤为突出，对重金属去除效果较好一 设计分别对综合废水投加微生物絮凝剂、n a o h 溶液和灭活菌液进行处理的 三组实验。实验结果表明：该微生物絮凝剂可通过其生长过程中释放出来的代谢 产物经离子交换及电性中和等作用对电镀废水的p h 值进行调节；另外，细菌产 生的代谢产物形成阴离子型絮凝剂，具有较大的比表面积，借助电性中和、吸附 作用等多种形式，在较短的时间内与水中的重金属离子及其氢氧化物发生作用： 另有部分微量元素可能被菌体本身吸收，供其自身生长代谢所需。 为了进一步提高电镀废水处理效果，设计正交实验。极差分析结果表明，影 响废水絮凝率的因素主次顺序为p h 值 静置时间 絮凝剂的用量。废水絮凝率最 佳因素组合是p h 值为8 5 、静置时间为8h 、絮凝剂用量为1 0m l 。 综合实验结果和理论分析，提出深圳市再生水回用方案。即：再生水主要应 用于工业、生活杂用及河道生态用水，并且应采用分散回用和相对集中回用两种 方式。要使再生水达到中水回用标准，需根据不同的回用方式对污水进行处理， 7 责州大学硕士学位论文 深圳市工业污水处理及回用研究 减少用水量和污水的排放量。对各种污水处理方法进行对比，认为微生物法处理 工业废水是无毒无害，行之有效的方法。 本项研究对深圳市及其他城市工业污水的处理及回用具有参考价值。 关键词：胶质芽胞杆菌、中水回用、微生物絮凝剂，重金属废水，废水处理 责州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研究 r es e a r c ho nt h et r e a t m e n ta n dr e c y clin go f i n d u s t r i a lw a s t e w a t e ri ns h e n z h e nc it y a b s t r a c t u n d e rt h es i t u a t i o no fg r a d u a l l yl a c k i n ga n dp o l l u t i n go ft h eg l o b a l w a t e rr e s o u r c e s ，t h er e s e a r c ho nt h et r e a t m e n ta n dr e c y c l i n go fu r b a n i n d u s t r i a lw a s t e w a t e ri so fg r e a ti m p o r t a n c e t h ei n t e r m e d i a t ew a t e r w h i c hw a so b t a i n e db yi n d u s t r i a lw a s t e w a t e rt r e a t i n gh a se x t e n s i v eu s e s i tc a nb eo n ek i n d o fi m p o r t a n tn o n d r i n k i n gw a t e r ，a n da p p l i e so n a g r i c u l t u r a li r r i g a t i o n ，u r b a nl a n d s c a p eg r e e n i n g ，c a rw a s h i n g ，t o i l e t f l u s h i n g ，i n d u s t r i a lc o o li n gw a t e re t c t h er e s e a r c ho nt h et r e a t m e n ta n d r e c y c l i n go fu r b a ni n d u s t r i a lw a s t e w a t e ri sa ne f f e c t i v em e t h o dt oi m p r o v e t h eu t i l i z i n ge f f i c i e n c yo fw a t e rr e s o u r c e s i n v e s ti g a t e dt h es t a t u so fw a t e rr e s o u r c e si ns h e n z h e n ，a n da n a l y z e d t h er e a s o no fw a t e rl a c k i n g c o m b i n e dt h ei n v e s t i g a t i n gd a t aw i t ht h e d e v e l o p m e n t a lt r e n d ，f o r e c a s t e dt h ew a t e rs u p p l ya n dr e q u i r e m e n tf r o m 2 0 0 7t o2 0 1 0i ns h e n z h e n t h er e s u l ti s ，w a t e rs u p p l ya n dr e q u i r e m e n tw o u l d b eb a l a n c e di n2 0 0 7 b u tf r o m2 0 0 8t o2 0 1 0 ，t h e r ew o u l db eal a c ko fw a t e r s u p p l y i n2 0 1 0 ，t h el a c k i n ga m o u n to fw a t e rs u p p l ym a yb e4 5 1m i l l i o n t o n s s t u d i e do nt r e a t i n gt h ee l e c t r o p l a t i n gw a s t e w a t e ro fs h e n z h e nb y f l o c c u l a n t s t h ef l o c c u l a n t sw e r ep r o d u c e db yas t r a i n o fb a c i l l u s m u c i l a g i n o s u s ( b m 0 3 ) b a s e do nt h ee x p e r i m e n t s ，p u tf o r w a r dt h ee f f e c t i v e p r o c e s s t h ep r e li m i n a r yr e s e a r c hh a sb e e nt a k e no nt h eg e n e r a lw a s t e w a t e r a n dt h ew a s t e w a t e rc o n t a i n e dc h r o m i u n lt h ee x p e r i m e n t ss h o w e dn om a t t e r a ta c i d i co ra l k a l i n ec o n d i t i o n s ，t h eb m 0 3h a si m p r o v e dt h ew a t e r q u a l i t i e s e s p e c i a l l ya ta l k a l i n ec o n d i t i o n ，h a se f f e c t i v e l ya b s o r b e dt h e h e a v ym e t a l s d e s i g n e dt h r e eg r o u p so fe x p e r i m e n t st ot r e a tt h eg e n e r a lw a s t e w a t e r ， t h e yw e r er e s p e c t i v e l ya d d e df l o c c u l a n t s ，n a o h ，a n dt h ei n a c t i v e f l o c c u l a n t s t h ee x p e r i m e n t si n d i c a t e d ：t h ef l o c c u l a n t sc a na d j u s tt h e p nv a l u eb y i o n e x c h a n g ea n de l e c t r i c i t yn e u t r a l i z a t i o nw i t ht h e i r 9 贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研充 m e t a b o l i t e s ：m o r e o v e r ，t h em e t a b o l i t e sf o r m e da n i o n i cf l o c c u l a n t s ，w h i c h h a v el a r g e rs u r f a c ea r e a s t h o u g ht h ew a y so fe l e c t r i c i t yn e u t r a l i z a t i o n a n da d s o r p t i o n ，t h e yc a na c t e dw i t hh e a v ym e t a li o n si nas h o r tt i m e ：i n a d d i t i o n ，s o m ep a r t so fm i c r o e l e m e n tm a yb ea b s o r b e db yt h a l l if o rt h e i r m e t a b o li s m i no r d e rt oi m p r o v et h ee f f e c to fe l e c t r o p l a t i n gw a s t e w a t e rt r e a t m e n t ， d e s i g n e dt h eo r t h o g o n a lt e s t t h ea n a l y s i si n d i c a t e dt h a tt h ef a c t o r s c o n c e r n e dw i t hf l o c c u l e n te f f i c i e n c yw e r e ：p hv a l u e s t a t i ct i m e d o s a g e o ff l o c c u l a n t s t h eo p t i m u mc o m p o s e so ft h ew a s t e w a t e rf l o c c u l e n t e f f i c i e n c yi s ：p hv a l u ei s8 5 ，s t a t i ct i m ei s8h o u r s ，a n dt h ed o s a g e i s1 0m l c o m b i n e de x p e r i m e n t a lr e s u l t sw i t ht h e o r e t i ca n a l y s i s ，p u tf o r w a r d t h es c h e m e o fr e g e n e r a t e dw a s t e w a t e ri ns h e n z h e n t h er e g e n e r a t e d w a s t e w a t e rs h o u l db er e u s ea si n d u s t r yw a t e r ，u r b a nm i s c e ll a n e o u sw a t e r a n dr i v e r w a ye c o l o g i c a lw a t e r b y t w o m e t h o d s ，s e p a r a t er e u s ea n d c o n c e n t r a t e dr e u s e t om a k es u r et h a tt h er e g e n e r a t e dw a t e rr e a c h e st h e s t a n d a r d so fi n t e r m e d i a t ew a t e r ，w es h o u l dt a k eo nd i f f e r e n tt r e a t i n gw a y s a c c o r d e dt ot h er e u s ew a y s c o m p a r e da l lk i n d so fw a s t e w a t e rt r e a t m e n t s ， w eb e li e v et h a td e a lt h ei n d u s t r i a lw a s t e w a t e rw i t hm i c r o b i o l o g i c a l f l o c c u l a n t si san o n t o x i c ，h a r m l e s sa n de f f e c t i v ew a y t h i sr e s e a r c hh a sr e f e r e n c e dv a l u et os h e n z h e na n do t h e rc i t i e sf o r t h et r e a t m e n ta n dr e u s eo fi n d u s t r i a lw a s t e w a t e r k e o r d s ： b a c i l l u s m u c i l a g i n o s u s ； r e u s eo fi n t e r m e d i a t e w a t e r ； m i c r o b i o l o g i c a lf l o c c u l a n t ：h e a v ym e t a lw a s t e w a t e r ：w a s t e w a t e rt r e a t m e n t 1 0 贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研究 第一章前言 水是人类生存的基础，人类生活及社会生产离不开水。全球水资源分布情 况( 董辅祥等，2 0 0 0 ) 如图1 - 1 所示： 图卜1 全球水资源量分布图 f i gl 一1 t h ed i s t r i b u t i o no fg l o b a lw a t e rr e s o u r c e s 在4 7 x1 0 1 5 m 的淡水中，开发条件较好、逐年更新的仅为剩余量的1 ，即占 全球水资源总量的0 0 3 ，其绝对量为4 7 x1 0 w 。其中，在一定经济技术条件 下能为人们利用的水资源量又极为有限，且分布不均匀。 由于现代科学技术突飞猛进、经济快速发展和人口剧增，对水的需求量越来 越大，造成世界范围内水资源短缺；同时随着工业与城市规模的发展，大量工业 和生活废水肆意排入水体，造成水体污染，水质恶化。水污染加剧了水资源的短 缺，威胁着人类的生存与发展，成为全球共同面对与关心的问题( 刘俊杰，2 0 0 6 ) 。 我国自然水资源在时间和空间上分布极不平衡，南多北少，东多西少，年降 水7 0 8 0 集中在四、五个月内，大部分地区半年多雨，半年少雨，造成北方大 片地区资源型缺水( 杨鲁豫等，2 0 0 1 ) 。我国多年平均地表水径流量为2 7 11 5 1 0 ”m 3 ，多年平均年地下水资源量为8 2 8 8 x1 0 “m 3 ，扣除两者之间互相补给的重 贵州大学硕士学位论文 深圳市工业污水处理及回用研究 复计算水量7 2 7 9 1 0 “一，全国多年平均年水资源总量为2 8 1 2 4 1 0 1 钿3 。按1 9 9 5 年统计我国人均水资源量为2 3 2 8m 3 ，不及世界人均量的1 4 ，远低于加拿大、 巴西和美国。 据国家环境公报报道( 国家环保总局，2 0 0 2 ) ，我国江河流域普遍遭受污染。 这造成不少地方出现水量虽多却不能使用的水质型缺水现象。2 0 0 1 年资料表明， 全国4 2 个城市的4 4 条河流己有9 3 受到不同程度的污染，其中3 2 6 受到严重 污染，水质劣于v 类标准河段占4 0 ；不能满足i i i 类水质标准、不能做集中水 源的占7 0 5 。我国城市供水水源有3 0 为地下水，近2 0 年来地下水水质亦普遍 呈现恶化趋势，1 9 9 8 年对我国1 1 8 座大型城市浅层地下水的普查表明，有1 1 5 座城市的地下水受到不同程度的污染，占检测总数的9 7 5 ，2 8 的北方城市地 下水已不适于作为饮用水源。水质型缺水加剧了我国水资源短缺的现状。必须把 水的可持续利用同环境保护等联系在一起加以考虑研究，才能促进社会经济的可 持续发展。 1 立题背景、依据及意义 1 经过对深圳市水资源现状的调查分析和供需水量预测，水资源紧缺已成为深 圳市经济和社会发展的重要制约因素，将严重影响城市经济的可持续发展k 陈筱 云，2 0 0 2 ；莫辉，2 0 0 4 ；黄海涛等，2 0 0 5 ；戴知广等，2 0 0 0 ；刘树锋等f2 0 0 4 ； 龙应斌，2 0 0 4 ) ，预计深圳市在2 0 0 7 年基本上可以实现水资源供需平衡，2 0 0 8 2 0 1 0 年将会出现水资源供应缺口，2 0 1 0 年的缺水额度最大可能达4 5 1 亿m 3 。根据深圳 的实际情况及其水资源存在的主要问题，在解决其水资源的具体对策上，污水处 理霜面甬趸甭啄啊河叼碍罚赢聂看聂；磊施_ 磊葫i 希i 斋i 蕊茬面a 厂。一一 左右，产生污水约1 3 亿一a ( 张宏达等，2 0 0 6 ) ，根据2 0 0 4 年深圳市水务局最新 制定的全面启动创建节水型城市和社会行动方案中制定的2 0 0 7 年争取全面创 建节水型城市的总目标，2 0 0 7 年深圳市中、污水回用规模预计可达1 4 亿m 3 ，2 0 1 0 年理论上应该达到1 7 亿m 3 ，这将是一笔很丰富的水资源，可以大大缓解深圳市 目前严峻的水资源现状( 深圳市水务局等) 。污水资源化既对污水进行处理，增 加可供水量，又减少污水的排放( 章玲等，2 0 0 5 ；李呈英，2 0 0 5 ；尹军等，2 0 0 3 ； 包晨雷，2 0 0 2 ；关小伟等，2 0 0 6 ；g u n d e rp ，1 9 9 8 ；) 。生活和部分工业用水经 一定工艺处理后，可回用于对水质要求不高的农业灌溉、市政园林绿化、车辆冲 洗、建筑内部冲厕、景观用水及工业冷却水等方面( 聂梅生，2 0 0 1 ；陈益明等， 2 0 0 3 ；裴为民，2 0 0 1 ；张继光等，2 0 0 1 ；建筑中水设计规范，2 0 0 2 ) 。 1 2 贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研究 加强污水回用，也就提高了对污水处理方法的要求。深圳市的污水主要分为 生活污水和工业污水，生活污水由污水处理厂收集处理，但是由于技术、成本和 职能管理等方方面面的原因，目前深圳市的污水回用还远未形成规模，仅滨河污 水处理厂有少部分处理后水( 二沉池出水) 用于污水处理厂绿化用水，其它污水处 理厂的处理水并未得到回用。还有一个主要需要解决的问题是工业污水。深圳是 一个经济发达的城市，有很多大中小型工厂，每年都要排出相当数量的工业污水， 工厂自建的污水处理站，处理方法大部分都是无机聚合铝盐和有机聚丙烯酰胺助 凝剂相结合的方式，这样的处理方法存在安全性、沉降污泥和残留等二次污染问 题，往往达不到中水回用的标准( l e s l i eg r a d ycp ，2 0 0 2 ；n e uke ，1 9 9 3 ) 。 而微生物絮凝剂作为第二代新兴的絮凝剂在处理废水方面具有其它无机类、有机 类絮凝剂无法相比的优点，微生物絮凝剂安全、无毒，可生物降解，无二次污染( 庄 源益等，1 9 9 7 ) ，此外还具有种类多、菌种生长快、易于扩大培养和实现工业化 生产等优点( 郑怀礼等，2 0 0 4 ；夏忠欢等，2 0 0 6 ：陶力生等，2 0 0 5 ；s a l e h i z a d e h h ，2 0 0 0 ；a g u i l aw ，2 0 0 2 ) ，所以研制应用高效低毒、经济适用微生物絮凝剂， 应用于工业污水的处理，将对深圳的水资源可持续利用起到极大的促进作用，具 有广阔的应用前景。 连宾教授在从事硅酸盐细菌的研究工作中，从土壤中筛选得到一株具有高絮 凝活性的胶质芽胞杆菌g y 0 3 菌株并对其絮凝特性进行了研究( 连宾，1 9 9 8 ；连 宾等，2 0 0 3 ；l i a nb i n ，2 0 0 4 ) ，结果表明：胶质芽胞杆菌g y 0 3 菌株产生的微生 物絮凝剂对处理工业污水具有很好的絮凝作用，并且此絮凝剂具有p h 值适用范 围广，用量少、快速絮凝等优点，具有良好的应用前景( 赵金，2 0 0 6 ) 。本文在 课题组现有研究结果的基础上进行了实际应用，探讨微生物复合絮凝剂在工业废 水处理中的效果。根据试验结果结合调查数据和理论分析提出深圳市污水处理及 中水回用的可行方案，研究结果对其它城市的污水处理及中水回用具有借鉴意 义。 2 主要研究内容和研究方案 调查深圳市水资源现状和城市发展情况，根据调查数据预测深圳市污水量及 供需水量。选定具有代表性的厂在课题组现有研究结果的基础上进行实际应用， 探讨微生物复合絮凝剂在工业废水处理中的效果，根据实验结果，确定污水处理 与回用工艺路线。以此工厂为代表和示范，理论与实践相结合，提出深圳市污水 处理及回用的可行方案( 对其他城市具有借鉴意义) ，并分析其可行性。 贵州大学硕士学位论文 深圳市工业污水处理及回用研究 深圳市工业污水处理及回用研究方案如图卜2 ： 国内外污水处理及回用研究与应用进展 预测深堋市的丁量及供需水量 根据水质特点，选定合适的微生物i 果，要求水质达到工业 复合絮凝刘+ 中水的回用标准 确定污水处理和回用工艺路线 深圳市污水处理和回用可行方案 ( 根据实验结果和调查情况提出深圳市污水处理和回用可行方案) 方案可行性研究 ( 并考虑此方案对其他城市的借鉴作用) 图卜2深圳市工业污水处理及回用研究方案 f i gl 一2 t h ep r o j e c to fr e s e a r c ho nt h et r e a t m e n ta n dr e c y c li n go f i n d u s t r i a lw a s t e w a t e ri ns h e n z h e nc i t y 贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研究 参考文献 1 董辅祥，董欣东城市与工业节约用水理论 m 北京：中国建筑工业出版杜2 0 0 0 ：1 0 1 5 2 刘俊杰微絮凝一纤维束过滤一消毒工艺在中水生产中的应用及运行参数的优化山 东大学硕士学位论文，2 0 0 6 3 杨鲁豫，王琳，王宝贞我国水资源污染治理的技术策略 j 中国给水排水，2 0 0 1 ， 2 7 ( 5 ) ：2 1 2 4 4 国家环保总局2 0 0 4 年中国环境状况公告i n 人民日报海外版，2 0 0 2 - 6 - 1 7 ( 1 1 ) 5 陈筱云试论深圳城市水资源承载能力 j 】中国水利，2 0 0 2 ，1 0 ：1 0 9 1 1 2 6 莫辉关于深圳市水资源可持续利用问题初探 j 中国农村水利水电，2 0 0 4 ，8 ：8 0 - 8 5 7 黄海涛，刘德峰，粱毅深圳市水环境综合整治基本技术思路探讨 j 人民珠江，2 0 0 5 ， 3 ：6 3 0 8 龙应斌深圳市水资源综合利用研究 j 中国农村水利水电，2 0 0 4 ，5 ：3 5 - 3 7 9 戴知广，李少艾深圳市水资源的可持续利用 j 中山大学学报论丛，2 0 0 0 ，2 0 ( 5 ) ： 9 8 1 0 1 1 0 刘树锋，陈俊合，黄春苑深圳市水资源可持续利用主要矛盾及其实现途径探讨 j 国土与自然资源研究，2 0 0 4 ，1 ：8 3 8 4 1 1 章玲，邓南圣，彭善枝推广中水利用促进水循环经济发展的思考 j 中国可持续发 展，2 0 0 5 ，3 1 2 张宏达，杨曦深圳市污水量预测方法探讨 j 市政技术，2 0 0 6 ，2 4 ( 1 ) ：5 2 5 4 1 3 聂梅生美国污水回用技术调研分析 j 中国给水排水，2 0 0 1 ，2 7 ( 9 ) ：1 - 3 1 4 陈益明。刘坤，郑涛等城市污水回用现状及发展趋势 j 净水技术，2 0 0 3 ，2 2 ( 5 ) ： 3 4 3 6 1 5 裴为民开辟大连新水源的途径一污水回用 j 中国给水排水，2 0 0 1 ，1 7 ( 1 0 ) ：2 8 - 3 0 1 6 张继光，李健，陈双星等污水脱盐处理大规模回用的工艺技术研究一天津开发区污 水处理厂污水回用工程 j 中国给水排水，2 0 0 1 。2 7 ( 1 0 ) ：1 - 6 1 7 许美娟，胡惠仁，刘秋娟环境友好絮凝剂一微生物絮凝剂 j 上海造纸，2 0 0 4 ，3 5 ( 1 ) ：5 2 5 5 1 8 郑怀礼等编著生物絮凝剂与絮凝技术 m 化学工业出版社2 0 0 4 1 9 夏忠欢董伟，王东升，鲁毅强新型混凝剂应用于中水处理的试验研究 j 环境 污染治理技术与设备，2 0 0 6 ，7 ( 3 ) ：9 2 - 9 5 j 5 贵州大学硕士学位论文 深圳市工业污水处理及回用研究 2 0 3 陶力生，杨捷，杨志峰微生物絮凝剂及其在水处理中的应用 j 电力环境保护， 2 0 0 5 。2 1 ( 3 ) ：4 7 5 0 2 1 s a l e h i z a d e hh s o m ei n v e s t i g a t i o n so nb i o f l o c c u l a n tp r o d u c i n gb a c t e r i a j b i o c h e n gj o u r n a l ，2 0 0 0 ，( 5 ) ：2 9 3 3 2 2 a g u i l a ，e ta 1 n u t r i e n tr e m o v a la n ds l u d g ep r o d u c t i o n i nt h e c o a g u l a t i o n f l o c c u l a t i o np r o c e s s j w a t e rr e s ，2 0 0 2 ，( 3 6 ) ：2 0 1 6 2 0 1 9 2 3 李呈英浅论中水回用 j 江西化工2 0 0 5 ，3 ：4 1 4 2 2 4 尹军，陈雷，王鹤立城市污水资源化再生及热能回收利用 m 北京：化学工业出版 社2 0 0 3 2 5 包晨雷中水回用的现状和发展趋势 j 上海建设科技，2 0 0 2 ，( 2 ) ：1 4 - 1 6 2 6 关小伟，吉灯才中水系统的发展及应用综述 j 山西建筑，2 0 0 6 ，3 2 ( 3 ) ： 1 9 5 一1 9 6 2 7 g u n d e rp ，e ta lr e p l a c e m e n to fs e c o n d a r yc l a r i f i c a t i o nb ym e m b r a n es e p a r a t i o n r e s u l t s w i t hp l a t e a n d h o l l o w f i b e r m o d u l e s j w a ts c it e c h 1 9 9 8 ，3 8 ( 4 5 ) ：3 8 3 3 9 3 2 8 g b 5 0 3 3 6 2 0 0 2 建筑中水设计规范i s 2 9 l e s l i eg r a d ycp ，d a i g g e rgt l i mhc 著张锡辉，刘勇弟译b i o l o g i c a l w a s t e w a t e r t r e a t m e n t m s e c o n de d i t i o n ，r e v i s e da n de x p a n d e d 北京：化学工业出版 社，2 0 0 2 5 8 4 - 6 0 9 2 9 n e uke u p g r a d i n go fr o t a t i n gb i o l o g i c a lc o n t a c t o r ( r b c ) s y s t e m st oa c h i e v e h i g h e re f f l u e n tq u a l i t y i n c l u d i n gb i o l o g i c a ln u t r i e n te n r i c h m e n ta n dr e d u c t i o n t e c h n i q u e c p r o c e e d i n go f t h e2 n di n t e r n a t i o n a ls p e c i a l i z e dc o n f e r e n c eo i l u p g r a d i n go fw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t ，b e r l i n ，g e r m a n y ，1 9 9 3 ，2 3 1 - 2 4 1 3 0 连宾硅酸盐细菌的解钾作用研究 m 贵阳：贵州科技出版社。1 9 9 8 3 1 连宾，陈烨，袁生，刘从强硅酸盐细菌g y 0 3 菌株的絮凝特性 j 矿物学报，2 0 0 3 ， 2 3 ( 4 ) 3 0 3 3 0 6 【3 2 l i a nb i n ，c h e ny e ，y u a ns h e n g ，z b al i j u n ，l i uc o n g - q i a n g s t u d yo i lt h e f l o c c u l a b i l i t yo fm e t a li o n sb yb a c i l l u sm u c i l a g i n o s u s6 y 0 3s t r a i n j c h i n e s e j o u r n a lo fg e o c h e m i s t r y ，2 0 0 4 ，2 3 ( 4 ) ：3 8 0 3 8 6 3 3 赵金胶质芽胞杆菌絮凝剂的絮凝作用与絮凝机理研究贵州大学硕士学位论文， 2 0 0 6 3 4 深圳市水务局等。深圳市节约用水2 0 0 0 - 2 0 1 0 年规划。 1 6 贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研究 第二章中水回用概述 近年来对水资源短缺的解决方法，国际上有一个原则是“在可持续发展的前 提下开发和利用水资源( d i n a rae ta l ，1 9 9 5 ) ”，寻找新的水源开发途径是 近年来普遍关注的问题之一。人们除继续利用传统水资源( 地下水、地表水) 之外， 还通过各种途径开发新的水源( 马志毅，1 9 9 7 ) ( 图2 - i ) 。 ，异流域调水 l 海水淡化 l 雨水蓄用 人为开发水资源、极地拖冰 1 人工降雨广上游污水排入江河，下游取用 ir 隐蔽回用l 一地污水回注地下，另地抽用 污水回用1r 工业废水 l 直接回用 生活污水 、城市污水 图2 一l 新的水资源开发途径 f i g2 - 1n e we x p l o i t u r ew a y so fw a t e rr e s o u r c e s 在这些新途径中，将污水作为城市的第二水源就是其中一项重要措施。城市 污水作为稳定可靠的再生水源，与其它水源相比，具有水质水量稳定，易于收集， 就地可取等优点。城市污水中杂质仅占0 1 ，比海水3 5 少得多，易于净化处 理，技术经济上可行。与远距离调水相比，污水再生利用具有更高的成本优势( 张 俊杰等，2 0 0 4 ) 。城市污水经深度处理、净化，改善其水质，使其满足一定的使 用目的，作为一种新的水资源开发利用，即污水资源化。世界上许多国家都通过 城市污水回用成功解决了缺水问题( 刘俊杰，2 0 0 6 ) 。 在水资源日益短缺的今天，城市污水白白流失，既浪费了水资源又污染了水 体和环境，污水处理后得到的中水可以继续加以利用，将有效缓解缺水的压力， 带来巨大的经济效益。国内外的实践表明，污水资源化是解决水资源短缺的有效 途径，污水经深度处理后进行回用是发展趋势，是开源节流、改善生态环境、解 决城市缺水问题的有效途径之一，污水资源化技术的推广应用势在必行( 周彤， 1 9 9 4 ；李呈英，2 0 0 5 ；尹军等，2 0 0 3 ；包晨雷，2 0 0 2 ；关小伟等，2 0 0 6 ) 。 1 7 责州大学硕士学位论文 深圳市工业污水处理及回用研究 l 中水回用的国内外发展状况 中水是相对于上水( 自来水) 和下水( 污水) 而言的，是指城市污水经处理达到 国家有关规定的水质标准后，在一定的范围内重复使用的非饮用水( 张辉，2 0 0 6 ) 。 再利用于农业灌溉、市政园林绿化、车辆冲洗、建筑内部冲厕、景观用水及工业 冷却水等非饮用领域。， 1 1 国外中水回用的发展状况 中水回用是国际公认的“城市第二水源”。世界各国对中水的回用都十分重 视，许多缺水国家已经建立了污水回用工程，这些工程通常是将城市污水处理厂 二级出水进一步处理后回用于农田灌溉、工业用水、市政杂用、地下回灌、饮用 等( 杨文治，2 0 0 3 ) 。美国城市中水回用量每年达9 亿m 3 ( 季洪瑞，2 0 0 3 ) ；以 色列水资源极度贫乏，是节约用水，特别是中水回用方面最具特色的国家( 梁铧 丹，2 0 0 6 ) ，全国污水处理总量4 6 的出水直接用于灌溉，其余3 3 3 和约2 0 分 别回灌于地下和排入河道后回用于各方面，此外占总取水量约8 未经处理排入 河道的污水，最终也被间接回用，污水经过处理后，7 0 用于农业灌溉；法国在 2 0 世纪9 0 年代也开始重视起中水回用，并建起了2 0 多座污水处理厂并已实现 中水回用。 早在2 0 世纪6 0 年代，日本沿海和西南一些缺水城市，如东京、名古屋、川 崎、福冈等即开始考虑将污水处理厂的出水进一步处理后回用于工业、生活或生 活杂用。其中较大的工业回用项目有东京江东地区工业水道、名古屋工业水道、 川i 崎工业水道。相对而言，日本城市污水回用工程以有较多的“中水道”供生活 杂用而著称。目前，日本有污水处理厂6 0 0 多座，中水回用量占处理水量的4 6 。 美国、日本、以色列、英国、新加坡等国的中水回用技术已有相当的水平( 韩 剑宏，2 0 0 4 ；籍国东等，1 9 9 8 ；李善仁等，2 0 0 2 ) 。以美国加州菊县2 1 世纪水 厂为例( 聂梅生，2 0 0 1 ) ，该厂在1 9 7 6 年1 0 月首次将r o 处理再生水、碳吸附处 理水和深井水组成的混合水注入到沿海屏障中。该产品水符合加州当地水质标 准，其价格成本等同于使用输入新水源。现在美国加州每年利用净化污水2 7 亿 寸，相当于1 0 0 万人口一年的用水量。美国利用再生水的使用，很大程度上缓解 了旱情，解决了水源紧张的问题。新加坡于1 9 9 8 年开始再生水研究，现在某些 水厂处理的再生水达到了饮用水质量标准。澳大利亚的奥林匹克基地采用了奥运 选手村污水回收利用的管理方案，此项目于2 0 0 0 年悉尼奥运会期间成功地向奥 贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水处理及回用研究 运会场馆、奥运村输送高效、高质的再生水，实现了悉尼奥委会“绿色奥运”的 承诺。通过大规模推进中水利用，发达国家的许多城市在城市发展扩大的同时实 现了用水需求的零增长甚至是负增长，有许多我们可以借鉴的经验。 1 2 国内污水回用的发展状况 我国从2 0 世纪5 0 年代开始采用污水灌溉的方式回用污水( 崔福义等，2 0 0 1 ) ， 至8 0 年代末，将污水经深度处理后回用于工业生产和城市生活仅有2 0 年的历史。 随着我国城市水危机的出现和污水处理技术的发展，中水回用的研究和实践也得 到了迅速发展( 邵青等，2 0 0 4 ；肖锦，2 0 0 2 ) 。1 9 8 9 年我国第一个污水回用示范 工程在大连开始设计、施工，1 9 9 2 年正式投产运行( 丛刚春等，2 0 0 3 ) 。随后天 津、深圳、太原、青岛、北京等城市也建立了中水回用示范工程( 刘红等，2 0 0 1 ) ， 取得了一些丰硕的成果，如：住宅小区的中水回用；园林绿化、市政景观、冲刷 马路；大型宾馆及娱乐场所的水回用系统；工业冷却水系统或低压锅炉补给水及 工艺用水；回用规划、技术政策等软课题研究等( 蔡丽琴，2 0 0 3 ) 。在天津市，仅 中水洗车一项每年节约自来水超过5 0 0 万吨( 张继光等，2 0 0 1 ) ；在大连，大连 机车车辆厂1 9 9 8 年投资1 5 0 万元对污水处理厂进行了改造，实施了中水回用工 程( 裴为民，2 0 0 1 ) ，现在日回用中水8 0 0 一，工厂绿化、冲厕及冷却水等都用 上了中水，年节约水2 0 万t n 3 ( 朱兆亮，2 0 0 4 ) 。 我国城市污水再生利用历程如表2 1 所示。 1 9 贵州大学硕士学位论文深圳市工业污水赴理及回用研究 表2 - 1我国城市污水再生利用历程 t a b 2 - 1t h ec o u r s eo fd o m e s t i cw a s t e w a t e rr e u s e 阶段时间研究课题重大实践项目标准、规范 起步 六五 建设部“六五”计 北京市环保研究所中 阶段划水试点工程、北京国 再生水利用课题际贸易中心中水工程 生活杂用水水质标准( c j 2 5 1 8 9 ) 七五水污染防治及城市景观娱乐用水水质标准( g b l 2 9 4 1 引导污水资源化技术以北京为首的一批建 9 1 ) ，行业规范：建筑中水设计规范、 阶段八五污水净化与资源化筑( 小区) 中水工程 污水回用设计规范 技术 行业标准：再生水回用于景观水体 九五污水处理与水工业水质标准 关键技术研究些集中再生水利用国标：建筑中水设计规范、污水再 发展十五污水资源化利用技工程生利用工程设计规范 阶段术与示范 我国在城市污水处理及污染防治技术政策中规定，城市污水处理应考虑与污 水资源化目标相结合，积极发展污水再生利用和污泥综合利用技术，并提出2 0 1 0 年污水处理率要达到2 5 ，2 0 1 0 年城镇平均达到5 0 ，市级城市不低于6 0 ，重 点城市不低于7 0 。上海等大中城市规定新建小区要设计好污水处理及中水回用 设施。随着我国城市化进程的推进，我国城市污水资源日益丰富，只要有1 的 污水回用，将对缓解城市的缺水起到重要作用( 王凯军，2 0