环境工程学(王玉恒)第4章

1,2,第一节给水与排水工程系统,3,4,5,6,7,8,9,10,第二节再生水系统,一、水的回用与废水资源化,（一）水的回用与废水资源化的意义（了解）,11,北京市方庄污水深度处理厂,城市杂用水工业回用农业回用地下水回灌生态回用,回用原则：应以不直接与人体接触为准。,12,城市污水再生利用类别,13,城市污水再生利用类别（续）,14,1、工业废水回用系统2、城市污水回用系统3、建筑和住宅小区回用系统,15,16,一、回用水水质基本要求,为达到污水回用安全可靠，城市污水回用水水质应满足以下基本要求：回用水的水质符合回用对象的水质控制指标；回用系统运行可靠，水质水量稳定；对人体健康、环境质量、生态保护不产生不良影响；回用于生产目的时，对产品质量无不良影响；对使用的管道、设备等不产生腐蚀、堵塞、结垢等损害；使用时没有嗅觉和视觉上的不快感。,17,二、回用水水质标准,回用水水质标准是确保回用安全可靠和回用工艺选用的基本依据。,为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订了一系列回用水水质标准：城市污水再生利用工业用水水质（GB/T199232005）；城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T189202002）；城市污水再生利用景观环境用水水质（GB/T189212002）等。,18,二、污水回用设计规范,为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订污水回用设计规范：污水再生利用工程设计规范（GB503352002）；建筑中水设计规范（GB50336-2002）建筑与小区雨水利用工程技术规范（GB50400-2006）,19,1.回用于工业用水水质控制指标,工业用水种类繁多，水质要求各不相同。经深度处理后的污水主要可回用于冷却用水、洗涤用水、锅炉补给水及工艺与产品用水等。工业冷却水用量大，使用面广，水质要求相对较低，是国内外污水回用于工业的主要对象。,20,城市污水再生利用工业用水水质(GB/T199232005),21,续表,22,23,2.回用于城市杂用水水质主要控制指标,城市杂用水指经深度处理的城市污水回用于城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。一般而言，回用于城市杂用水需要建设双给水系统，国内目前也有采用给水车送水的供水方式，但成本较高。回用于城市杂用水的水质控制指标见下表。,24,城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T189202002),25,续表,26,27,续表,28,续表,29,4.回用于补充水源水质控制指标,补充水源有补充地表水和补充地下水两类，我国还没有专门的水质控制标准。地表水的补充是将经处理过的城市污水放流到地表水体，水质可按地表水环境质量标准（GB3838-2002），结合环境评价等要求综合确定。回灌地下水可用于工业、农业，以及用于建立水力屏障以防止沿海地区由于地下水过量开采引起的海水侵入。,30,5.回用于农业用水水质主要控制指标,城市污水经净化后回用于农业灌溉的主要水质指标有含盐量、重金属离子、重碳酸盐、pH等。原污水不允许以任何形式直接用于灌溉，一方面是感官上不好，另一方面是粪便聚集于农田可能直接污染作业工人（农民）或通过灰蝇、喷灌产生的气溶胶传播病原体。我国目前还没有专门的农业回用水水质标准，一般可参照农田灌溉水质标准（GB5084-92），确定回用水水质控制指标。,31,城市污水回用处理技术特点：在城市污水处理技术的基础上，融合给水处理技术、工业用水深度处理技术等发展起来的。在处理的技术路线上，城市污水处理以达标排放为目的，而城市污水回用处理则以综合利用为目的，根据不同用途进行处理技术组合，将城市污水净化到相应的回用水水质控制要求。,32,一、预处理技术,污水二级处理出水水质主要指标基本上能达到回用于农业的水质控制要求。除浊度、固体物质和有机物等指标外，基本接近回用于工业冷却水水质控制指标。,对要求出水回用的污水处理厂，可在技术上通过工艺改进和工艺参数优化，使二级处理后的出水大多数指标达到或接近回用水的水质要求，可以较大程度上减轻后续深度处理的负担。,污水再生利用工程设计规范指出：出水供给回用水厂的二级处理的设计应安全、稳妥，并应考虑低温和冲击负荷的影响。当回用水水质对氮磷有要求时，宜采用二级强化处理。,33,二、深度处理技术（三级处理）,处理对象是二级处理出水残留的氮磷、胶体物质、悬浮物、细菌、病毒、微量有机物、重金属以及影响回用的溶解性矿物质等。应根据回用水的途径采用相应的深度处理技术及其组合。,回顾：一级处理对象：漂浮物及悬浮物；二级处理对象：呈胶体和溶解状态的有机污染物。,34,城市污水回用基本处理技术有：混凝沉淀（或混凝气浮）、化学除磷、过滤、消毒等。对回用水水质有更高要求时，可采用活性炭吸附、脱氨、离子交换、微滤、超滤、纳滤、反渗透、臭氧氧化等深度处理技术。,二、深度处理技术,城市污水经二级处理后还含有相当数量的污染物：如BOD52030mg/L；CODCr60100mg/L；SS2030mg/L；NH3-N1525mg/L；P610mg/L，此外还含有致病细菌、病毒和重金属等有害物质。,35,二级处理出水深度处理方法,根据去除污染物的对象不同，二级处理出水可采用的相应处深度理方法参见下表。,36,氨吹脱,原理：当pH值为11左右时，NH3的比例在90%以上。如使水的pH值升高（常投加熟石灰），并加以曝气吹脱的物理作用，则可促使氨从水中逸出。,氨的吹脱在氨气脱除塔内进行，利用空气吹脱，氨氮的去除率为7585%。,37,石灰混凝除磷,5Ca2+OH-+3PO43-Ca5(OH)(PO4)3（羟磷灰石）,处理工艺分三阶段：石灰混凝沉淀（pH控制在11左右）、再碳酸化（调解pH）和石灰污泥的处理与再生。,常以熟石灰作为混凝剂，工艺比较复杂，产生的石灰污泥需要进一步处理，否则可能造成二次污染。,38,三、处理技术组合与集成,污水回用处理工艺应根据处理规模、回用水水源的水质、用途及当地的实际情况，经全面的技术经济比较，将各单元处理技术进行合理组合，集成为技术可行、经济合理的处理工艺。,在处理技术组合中，衡量的主要技术经济指标有：处理单位回用水量投资、电耗和成本，占地面积、运行可靠性、管理维护难易程度、总体经济与社会效益等。,39,北京高碑店污水处理厂回用深度处理工艺流程图,下图为北京高碑店污水处理厂回用深度处理工艺流程图：源水：污水处理厂二级处理出水；经深度处理后回用用途：主要供给热电厂冷却循环用水，以及城市绿化、道路喷洒和冲刷、河道景观用水等。,40,美国加利福尼亚州21世纪水厂回用处理工艺流程图,除磷，提高PH值,脱氮,调节pH值,去除悬浮物,去除微量污染物，如有害的难生物降解的有机物、重金属离子,脱除溶解盐,杀灭细菌、病毒,41,42,（一）对人体健康的评价,43,2.危害判断,危害判断又称危害评价，是设法定量地对损害或伤害的潜在可能进行评价。在各种接触情况下，确定某物质的可能致病危害，需评价下述因素：产生不利影响时某物质的剂量(剂量越大，危害就越大)；危害物在介质(回用水)中的浓度、危害源距离(距危害源越近、浓度越大，危害就越大)；吸收的介质总量(数量越大，危害越大)；持续接触时间(接触时间越长，吸收量越大)；有接触人员的特点(可能接触的人数越多，危害越大)。危害判断的方法：根据危害统计作出基本判断、根据流行病学的研究作出基本判断和根据疾病传播模式作出基本判断等。,44,45,（三）对用户的设备与产品影响的评价,46,二、安全措施和监测控制,保障用水安全的主要安全措施如下：污水回用系统的设计和运行应保证供水水质稳定、水量可靠，并应备用新鲜水供应系统；回用水厂与用户之间保持畅通的信息联系；回用水管道严禁与饮用水管道连接，并有防渗防漏措施；回用水管道与给水管道