013-中水工艺流程应用及分析.doc

中水工艺流程应用及分析 1 中水工艺流程应用概况11以优质杂排水为原水的中水工艺流程 优质杂排水是中水系统原水的首选水源，根据这一原则，国内早期及近期的大部分中水工程，均以洗浴、盥洗、冷却水等优质杂排水为中水水源。由于这类排水来源分散，以为水源的中水工程往往规模较小，中水的回用一般为就近在本建筑物内或本单位内用于冲厕、洗车、绿化等。以优质杂排水为原水的中水工程基本上采用生物一物化组合流程和物化流程两类工艺流程。所采用的生物处理工艺早期主要为生物接触氧化及生物转盘工艺，近年来，曝气生物滤池、生物活性炭、膜式生物反应器等新工艺受到重视。物化处理工艺主要为混凝沉淀、混凝气浮、活性炭吸附、臭氧氧化、过滤分离等工艺，近年来膜分离工艺开始得到应用。各类工艺流程最后均包括消毒处理单元。作为预处理的手段，在主要处理单元前一般均设置粗细格栅及毛发集聚器。其代表性主要工艺流程如下：以生物接触氧化为主的工艺流程格栅调节池生物接触氧化沉淀过滤消毒原水 中水以曝气生物滤池为主的工艺流程消毒曝气生物滤池调节池格栅原水 中水 以膜式生物反应器为主的工艺流程调节池格栅消毒膜式生物反应器原水 中水以混凝沉淀为主的工艺流程消毒活性炭混凝沉淀调节池格栅过滤原水 中水以混凝气浮为主的工艺流程消毒过滤混凝气浮调节池格栅原水 中水以微絮凝过滤（生物）活性炭为主的工艺流程 混凝剂格栅调节池过滤（生物）活性炭消毒原水 中水以混凝过滤臭氧为主的工艺流程格栅调节池过滤臭氧消毒 混凝剂原水 中水以物化处理膜分离为主的工艺流程混凝剂格栅调节池絮凝沉淀过滤（或微絮凝过滤）精密过滤膜分离消毒原水 中水12以生活污水为原水的中水工艺流程随着水资源紧缺矛盾的加剧，开辟新的可利用水源的呼声越来越高，就近采用生活污水作为中水水源的中水工程应运而生。以生活污水为原水的中水工程一般均采用生物处理为主或生物处理与物化处理结合的工艺流程，由于其进水有机物浓度较高，部分中水工程以厌氧处理作为前置工艺单元强化生物处理的工艺流程。以综合生活污水为原水的中水工程代表性工艺流程如下(1)以生物接触氧化为主的工艺流程格栅调节池多级生物接触氧化沉淀过滤消毒 混凝剂原水 中水以水解生物接触氧化为主的工艺流程格栅水解池多级生物接触氧化沉淀过滤消毒原水 中水以厌氧SBR为主的工艺流程SBR池厌氧池格栅消毒过滤原水 中水以厌氧土壤处理为主的工艺流程土壤处理消毒水解池或化粪池原水 中水1.3以城市污水处理厂为原水的中水工艺流程城市污水处理厂出水是重要的可利用水资源，鉴于水资源短缺已成为制约社会经济发展的主要因素，90年代国内开始兴建以城市污水处理厂出水为原水的大型再生水厂。城市再生水厂采用的基本处理工艺为：一级处理一二级处理一混凝沉淀(澄清)一过滤一消毒。对以污水厂二级处理出水为原水的中水工程而言，中水工艺流程只包括上述工艺的深度处理部分。近年来，由于膜技术的快速发展，膜分离技术在中小型城市再生水厂中也得到应用。以城市污水处理厂出水为原水的中水工程代表性工艺流程如下：2工艺流程适用性分析21各种工艺流程处理效果(1)同类原水不同工艺流程处理效果有关单位曾对北京市以洗浴水为原水的近20个不同工艺流程的中水处理设施展开调查及跟踪测定表1列出部分以洗浴水为原水的不同工艺流程中水处理设施各工艺单元的处理效果。表1 部分不同流程中水设施处理效果调查测定结果编号单位名称主要处理流程采样点分析结果(medi)备注CODBOD，SSLAS1天坛饭店生物接触氧化1生物接触氧化2沉淀纤维球滤池(活性炭)消毒进水46.416160.465出水达标接触氧化218.150.143出水15.7250.1052天伦王朝饭店生物接触氧化1生物接触氧化2沉淀陶粒滤池活性炭消毒进水54.515100.183出水达标接触氧化147.414110.138接触氧化233.17120.05陶粒滤池14.3350.05出水17.0450.053京民大厦生物接触氧化陶粒滤池消毒进水39.710240.754出水达标接触氧化38.212210.821陶粒滤池36.68120.387出水22.11250.2474港澳中心生物转盘鼓形过滤器砂滤消毒进水59.819120.36出水达标生物转盘21.01090.12鼓形过滤13.8760.10出水14.5250.10进水72.958出水达标，5亚洲大酒店微絮凝过滤生物活性炭消毒微絮凝过滤63.7350.10原水对LAS出水21.0250.06测定有干扰6皇家大饭店生物制剂反应砂滤活性炭消毒进水83.124180.465出水BOD5不达标生物制剂反应78.623140.411砂滤65.222120.402出水42.91160.2657民族大学(一期)微絮凝过滤活性炭消毒进水15291562.05出水COD、BOD，、SS不达标微絮凝过滤14887512.66出水12766601.378京西宾馆加压溶气浮选消毒漂浮滤料过滤进水42.02126.02.43出水达标气浮12.5280.54出水4.4250.259丽晶苑大厦混凝沉淀砂滤超滤消毒进水41.5270.111出水达标混凝沉淀33.4140.147砂滤7.220.05出水6.320.0510河南大厦微絮凝过滤消毒精滤超滤进水54.016370.44出水达标微絮凝过滤27.0480.38出水23.0450.30对表1所列不同流程处理情况进行分析，得出以下看法：1)采用生物处理为主工艺的中水设施，处理效果比较稳定，经处理后的出水水质一般能够达到中水水质标准，生物处理及与其它工艺的组合流程对原水水质的适用面较为广泛。2)对原水浓度较低的宾馆、饭店中水处理设施，采用物化处理为主的工艺，处理后出水一般能够达到中水水质标准。但部分用户物化处理后的出水水质未能达到中水水质标准，个别单位原水水质较差，处理后出水COD、BOD5、SS三项指标超过中水水质标准。理作用，对体现有机物浓度的指标如COD、BOD5去除效果不够显著。3)膜分离工艺置于流程后部可起到保障作用，就物化处理流程中的膜分离单元而言，由于为单纯物(2)不同原水不同工艺流程处理效果以宾馆杂排水、公用建筑杂排水、小区生活污水和二级污水厂出水为原水，采用各种典型处理工艺的部分中水设施处理效果如表2所列。表2 不同原水不同工艺流程处理效果实例(单位：mgL)原水类型主要处理工艺水样种类BOD5CODSSLAS宾馆杂排水二级生物接触氧化沉淀过滤消毒原水1654180.73中水31572.287.7宾馆杂排水微絮凝消毒精密过滤超滤原水1654-58370.44中水411-2386.532商用住宅杂排水曝气生物滤池消毒原水50-60100，1206080中 水47254558去除率()906890公用建筑杂排水微絮凝生物活性炭消毒原水701201506.2中水73581.0去除率()90709583小区生活污水预沉三级生物接触氧化沉淀过滤活性炭消毒原水87197636.11中水31450.05去除率()96.592.892.199小区生活污水化粪池土壤渗滤原水45.680.0中水3.415.2去除率()92.581.2污水厂处理出水混凝沉淀过滤消毒原水114615中水4.4X4.8去除率()60.052.268.0由表2可以得出以下认识： 1)对不同类型原水，只要选择合理的工艺流程，均能达到规定的水质标准； 2)应充分考虑不同类型原水的水质差异，确定工艺单元、流程及参数； 3)对于各种类型原水，工艺流程的组合尚有较大的选择余地，可以结合技术经济指标及工程具体条件进行合理设计。22工艺流程选择中的问题 中水工艺流程是在试验研究和工程应用的过程中逐步发展起来的，不同工艺流程技术特点各异，有着不同的适用条件和使用范围。建筑中水设计规范要求，中水处理工艺流程应根据中水原水的水量、水质和中水使用要求等因素，进行技术经济比较后确定。也就是说，确定中水处理工艺的基本依据是原水的水量、水质和由回用要求决定的中水的水量和水质。由于原水的来源和类型不同，原水的组分和水质指标会有明显差异；中水有绿化、冲厕、洗车、喷洒道路、景观河道用水等多方面用途，不同回用目标有其相应的水质标准。根据原水和回用水的水质所确定的中水系统的污染物处理对象和处理程度应作为制定中水处理工艺的最基本的依据。水量也是确定处理工艺的重要根据，每种处理工艺有其适宜的使用规模，在适宜的规模下应用，才能取得预期的经济效益和处理结果。 和所有处理工程一样，在确定中水工艺时应进行经济技术比较，在若干可行方案中得出技术上可行、经济上合理的优选方案。大规模回用水工程，如污水处理厂处理水回用工程一般均列入国家正式基建项目，设计单位按照规定的设计程序进行方案比选，根据技术经济比较的结果优选出合理方案。在相当一部分小型中水工程设计中，也注意了不同工艺的对比和选择，取得了预期的效果。另一方面，在以往的实践中，也还存在着对合理选择工艺流程不够重视的问题，中水工艺流程选择的主要问题表现在以下方面： (1)缺乏科学依据，盲目照搬套用 将某种规模、某种条件下适用的工艺不加分析就套用到规模、条件不同的另一工程中，结果没有得到预期的处理效果或造成不必要的浪费。 (2)未根据原水水质制定工艺流程 中水工程原水种类不同，水质也会有较大差异，有的设计者对此尚未给予足够的重视，如：部分以优质杂排水为原水的中水工程，被忽略了原水浓度低的重要因素，而采用繁杂冗长的处理流程。 (3)未做详细的技术经济比较 选择工艺流程时由于未做技术经济比较或工作做得不充分，造成所选择的方案在经济上不够合理，致使中水工程的基建投资、处理费用及能耗较高，得不到应有的经济效益，也给一些中水工程造成负面影响。23适用工艺基本条件 中水工程是水资源回收利用的有效体现，是节水方针的具体实施，而中水工程的成败与其采用的工艺流程有着密切关系。适用的中水工艺流程应当符合以下要求：而中水工程的成败与其采用的(1)技术先进，安全适用，处理后出水能够达到回用目标的水质标准；(2)经济合理，在保证中水水质的前提下，尽可能节省投资、运行费用和占地面积；(3)处理过程中，噪声、气味和其它因素对环境不造成严重影响；(4)经过一定时间的运行实践，已达实用化的处理工艺流程。3 中水技术的发展及展望 由于解决水资源紧缺的客观需要，在相关政策的正确引导下，十几年来，中水技术取得了长足的进步，表现在以下方面： (1)中水工艺流程呈现出多样化发展趋势 早期的中水工程其处理工艺多局限于常规生物处理和物化处理工艺，近年来，随着污水处理技术的发展，中水工艺突破几种常用流程向多样化发展。在一些以优质杂排水为原水的宾馆、饭店，以污水为原水的中水工程中，引进了香港及国外回用水处理技术，应用了国家重点科技攻关成果。多种中水工艺的实施为中水工艺流程的选择提供了更广泛的范围，也为我们积累了更丰富、更全面的生产应用实践。 (2)中水工艺流程安全适用性有所提高 中水的目标是各种用途的回用，与一般污水处理相比，对工艺的安全适用性更加敏感，随着实践的积累，这一点已逐步得到重视。少数采用某些单纯物化处理工艺的中水工程，初期处理水能够达到中水水质标准，运行一段时间后处理水水质变差，达不到规定标准；部分单位由于设备、维修及其它问题，中水设施长期无法正常运行。针对工艺流程中出现的问题，在调整工艺或工程改建后实现了设施正常运行，出水稳定达标，中水回用的安全性得到保障。 (3)新技术、新工艺在中水工程中得到应用 近年来水处理技术发展迅速，设计单位及时地将各种新技术、新工艺应用于中水工程。如：将水解酸化厌氧工艺作为前置工艺降低好氧处理的有机负荷，采用生物活性炭延长活性炭使用寿命，应用曝气生物滤池使处理流程更加简约紧凑，膜式生物反应器将生物与物化处理有机结合，土壤渗滤处理将污水处理与绿化环境同步进行等等。新技术、新工艺的应用提高了中水技术水平，使中水工程的效益得到进一步发挥。 (4)小型中水工程技术趋向集成化、自动化 就近收集污水、处理后就近回用的小型中水设施在中水工程中占的比例很高，这类工程的业主受场地条件和缺乏专业操作人员的制约，对占地面积小、技术集成化程度高、容易实现自动运行的中水工艺表现出兴趣，因此在上述方面具有优