城市污水再生回用新技术

城市污水再生回用新技术摘要：分析了我国水资源危机的原因,国内外中水的各种处理工艺，以北京市的中水应用为例,阐述了发展城市中水应用的必要性和重要性,提出应对水资源危机的主要对策，还有最为典型的SBR工艺在中水回用工程应用的具体实例。

关键字：水资源危机中水回用SBR1.水资源危机机原因联合国早在在1977年2月就向全世世界发出警告告“水不久将成成为一个重要要的全球性危危机”。如今,全世界面临临水资源危机机,产生的原因因主要包括用用水量急剧增增加、水污染染、水资源开开发不合理、浪浪费严重等几几个方面。随着社会的的迅速发展和和文明的不断断进步,特别是人口口的急剧增加加,人类对水的的依赖程度越越来越高,世界用水量量急剧增加。而而且,我国用水浪浪费严重,水资源利用用效率较低。目目前,我国农业用用水利用率仅仅为40%～50%,灌溉用水有有效利用系数数只有0.4左右。工业业方面,工业用水重重复利用率低低,仅为20%～40%,单位产品用用水定额高。城城市生活用水水方面,供水管网和和卫生设备的的漏水是形成成浪费的主要要原因,我国城市供供水管网的漏漏水量约占全全部供水量的的10%左右。此外,我国国产业结构不不合理,高耗水量行行业发展集中中,生产管理水水平低,生产用水浪浪费严重;人们思想认认识模糊,缺乏危机感,节水意识差,城市生活用用水、家庭用用水浪费现象象普遍;缺少全局控控制,违反生态规规律发展,出现掠夺式式开发、浪费费式利用、混混乱式管理;水的重复利利用率低,相关法律、制制度不健全,都是我国水水资源危机出出现的原因。应对水资源源危机的主要要对策:1)转变观观念,水不是取之之不尽,用之不竭的,水是一种资资源,淡水更是一一种极其有限限的资源,需要给予足足够的重视和和保护。加强强环境教育,培养个人良良好的节水习习惯,避免用水浪浪费。另外控控制世界人口口的增长,也是缓解人人类对水需求求紧张形势的的必然选择。2)改善生生态环境,提高水资源源的可利用率率,植树造林,扩大森林覆覆盖率,可提高水源源涵养量。在在充分考虑生生态环境影响响的前提下兴兴修水利,拦洪蓄水,可趋利避害,并加强水体体保护、水土土保护,PE线的电位升升高、可能达达到几千伏(取决于接地地电阻的大小),通过PE线可使户外外的灯具外壳壳电压大大超超过安全电压压,在高压断路路器规定的未未跳间时间内内,人触及灯具具外壳时,将造成触电电事故。建筑中水中中所谓的中水水是相对于上上水（给水）和和下水（排水水）而言的。建建筑中水系统统是指民用建建筑或建筑小小区使用后的的各种污废水水经处理，回回用于建筑或或建筑小区作作为杂用水。中中水回用是解解决城市缺水水的有效途径径,是污水资源源化的一个重重要方面。北京赢得了了2008年奥运会的的举办权,按照“绿色奥运,人文奥运,科技奥运”的精神,一大批场馆馆设施建设在在即;北京市危房房改造工作已已启动;推行分质用用水,实现污水资资源化是一项项十分紧迫的的任务,大力推广中中水的使用是是城市节水的的重要内容。2.我国建筑中中水处理工艺艺：我国建筑中中水处理工艺艺分为以下几几种：当以优优质杂排水和和杂排水为中中水水源时因因中水浓度较较低，处理目目的主要是去去除原水中的的悬浮物和少少量有机物，降降低水的浊度度和色化学处处理为主度，可可采用以物理理工艺流程或或采用生物处处理和物化处处理相结合的的处理工艺。如如下图：当利用生活活排水为中水水水源时，因因中水原水中中有机物和悬悬浮物浓度都都很高，中水水处理的目的的是同时去除除水中的有机机物和悬浮物物，可采用二二段生物处理理，或生物处处理与物化处处理相结合的的处理工艺。如如下图：当利用污水水处理厂二级级生物处理出出水作为中水水水源时，处处理目的主要要是去除水中中残留的悬浮浮物，降低水水的浊度和色色度，应选用用物理化学处处理（或三级级处理），工工艺流程如下下图：污水厂二级出水水为中水水源源的水处理流流程除了以上方方法以外，根根据国内外水水处理技术的的发展状况，还还有一些典型型的中水处理理工艺流程。下下表所列即为为国内常用的的典型工艺流流程。表中第第1、4和7是以物理化化学处理为主主的处理流程程，处理方法法主要有混凝凝沉淀或气浮浮、化学氧化化法二氧化氯氯、臭氧、次次氯酸钠、氯氯、碘化钾）、活活性炭吸附法法。具有流程程简单、占地地少、设备密密闭性好、无无臭味、易管管理的特点。第2、3、5和6是以生化处理为主的处理流程。以优质杂排水和杂排水为中水水源时，采用生化处理的目的是去除水中的洗涤剂。过去常采用生物转盘法，因室内臭味问题一直未能解决，所以成功实例不多，目前，多采用接触生物膜法。以生活排水为中水水源，采用二级生化处理时，多采用A/O法和A2/O。第8为物化与生化处理相结合的处理流程。其中，第7和8流程中含有滤膜装置，具有装置小型简单、可以间断运行和无污泥的特点。表1典型型处理流程序号处

理

流流

程1格栅→调节池→→混凝沉淀淀（气浮）→化学氧化→消毒2格栅→调节池→→一级生化化处理→过滤→消毒3格栅→调节池→→一级生化化处理→沉淀→二级生化处处理→沉淀→过滤→消毒4格栅→调节池→→絮凝沉淀淀（气浮）→过滤→活性炭→消毒5格栅→调节池→→一级生化化处理→混凝沉淀→过滤→活性炭→消毒6格栅→调节池→→一级生化化处理→二级生化处处理→混凝沉淀→过滤→消毒7格栅→调节池→→絮凝沉淀淀→膜处理→消毒8格栅→调节池→→生化处理理→膜处理→消毒在国外日本本80年代初总结结了8种标准处理理流程，如下下图表2所示，其中中前4种是以生化化处理为主的的流程，后4种是以物化化处理为主的的流程。随着着水处理机理理研究的不断断深入，新的的处理方法、新新的构筑物、新新的处理装置置和新的工艺艺流程会不断断出现。3.中水工程在在北京的实施施北京市将在在以下方面改改进中水利用用的管理工作作:1)加强立立法,完善中水利利用的地方性性法规;2)建立完完整的水价体体系,用经济手段段推动中水利利用的实施;3)将推行行使用中水纳纳入城市规划划;4)改革中中水设施的管管理体制;5)加强中中水利用研究究,推动中水设设计、建设、运运行管理有序序进行。为解决北京京市水资源严严重紧缺的局局面,北京市总体体规划提出“节流、开源源与保护水资资源并重”的方针,确定了利用用有限水资源源满足城市发发展是必由之之路的总体思思路,大范围、大大规模的污水水处理回用被被纳入城市总总体规划。根根据总体规划划要求,北京市将建建设10余座城市污污水处理厂,在解决污水水处理、保护护环境的同时时,加大再生水水的回用力度度,开发城市第第二水源,缓解北京的的缺水状况。在在当前集中污污水处理厂投投资大、回用用难度大的情情况下,作为总体回回用工程的补补充,加强区域性性中水处理回回用及居民小小区中水联建建工作显得尤尤为重要。事实证明,,建筑物中水水回用、区域域中水回用、城城市污水再生生回用的多种种回用系统形形式相结合的的技术可行,经济合理,有利于中水水回用政策的的贯彻实施,符合城市污污水资源化发发展的方向。并并寄希望于更更多关心和爱爱护人类生存存环境的人们们在各自的领领域中多作贡贡献,共同推动环环境保护工程程朝着更加健健康、科学的的方向发展。目前,国内内城市污水经经二级处理后后再生回用于于工业循环冷冷却系统的并并不多。华能能北京热电厂厂设计容量为为654/7770MW,,其工业用水水和循环冷却却系统补充水水源为高碑店店污水处理厂厂的二级处理理出水,具体再生流流程见图1。经深度处处理后的回用用水质为BOD<55mg/l、SIO2<<18.4mmg/l、CL-<1180mg//l、SS<100mg/l、碱度<300mmg/l,已达到循环环冷却水的水水质标准。图1此外,河北北邯郸热电厂厂、山西侯马马热电厂利用用石灰深度处处理城市二级级出水,也成功地回回用到冷却系系统。4．SBR工艺艺在中水回用用工程中实例例分析SBR工艺艺最为典型，该该工艺设备简简单,占地少,运行方便。下下面我介绍一一下活性污泥泥工艺(SBR)处理学校洗洗浴废水的工工程实例。该工艺对洗洗浴废水中COD,BBOD,SSS及LAS有较高的去去除率,处理后出水水用于学生公公寓冲厕,其水质符合合《城市污水水再生利用城市杂用水水水质标准》(GB/TT189200-20022)。间歇式活性性污泥法简称称SBR,是近年来在在国内外被引引起广泛重视视和研究日趋趋增多的一种种废水生物处处理工艺,并在中水回回用工程中得得到了大量的的应用。工程概况石家庄铁道道学院在2002年利用国家家财政部的专专项资金进行行校园污水管管网改造工程程中,采用了SBR工艺处理洗洗浴废水并回回用于学生公公寓的冲厕。中中水原水为优优质杂排水,处理后出水水水质执行《城城市污水再生生利用城市市杂用水水质质标准》(GB/TT189200-20022)。该工程主主要包括建设设中水处理站站和改造三栋栋学生公寓的的室内外中水水供水管网,其中室内外外中水管网改改造在2002年学院寒假假期间完成,中水处理站站于2003年8月建成并投投入正式运行行。中水原水及及水量平衡该中水回用用工程的原水水采用学院浴浴室排放的洗洗浴废水,水源单一,原水中有机机物污染浓度度较低,实测BOD=445.4mgg/l,COOD=93mmg/l,属于优质杂杂排水。学院院浴室每天开开放5h(144:00～19:000),共有160个红外传感感淋浴喷头,经实测每个个淋浴器平均均用水量为450l//h,该浴室每天天的用水量为为360mgg/d。此理论计计算结果与浴浴室总水表的的每天实测用用水量基本一一致。考虑损损耗,水量折减系系数取0.85,本工程中水水原水量QY按306mgg/d计算。处理后的中中水主要用于于学院9#,100#,11##三栋学生公公寓的冲厕,每天供水时时间为6:00～23:00。学生公寓寓冲厕用水不不均匀,流量变化较较大,因此采用变变频泵供水。其其中9#为6层男生公寓,每层3个厕所;10#为5层男生公寓,每层2个厕所;11#为5层女生公寓,每层2个厕所。三三栋学生公寓寓共有男生2700余人,女生800余人。所需需中水冲厕水水量QZ计算如下:(1)蹲便便器每天冲洗洗用水量Qz1:每天冲厕次次数n=27000人×2次/(男生·d)+800人×4次/(女生·d)=88600次/d,高水箱蹲便便器冲洗用水水量q1=100L/次,则Qz1==nq1=886mg/dd。(2)小便便池每天冲洗洗用水量Qz2:小便池多孔孔管小时用水水定额为q2=1660L/(mm·h),供水时间t=17h。每个男厕厕内小便池多多孔管实测长长度为2.5m,总长度L=70mm,则Qz2=qq2tL=1190.4mm3/d以上两项用用水量总计为为:QZ=QQZ1+QZZ2=2766.4m3//d。中水回用用冲厕水量QZ与中水处理理水量QY相近,QY≈1.1QZ利于实现水水量平衡,其多余水量量可利用室外外中水管网上上已预留好的的地下给水栓栓浇洒绿地。4.1.33工艺流程程中水处理工工艺流程:洗浴废水→毛发截留井→调节池→提升泵→SBR反应池→滗水器→重力式过滤滤罐→消毒→中水池→冲厕。该工程的处处理构筑物包包括毛发截留留井、调节池池、SBR反应池及中中水池均为埋埋地半封闭式式联体设置,工艺布局紧紧凑,主体为钢筋筋混凝土结构构,地面绿化。只只有过滤罐和和消毒装置设设置于地上砖砖混结构的设设备间内,管理人员只只需在设备间间内便可完成成操作和管理理,工程总占地地面积为144.6平方米。洗洗浴废水经原原有排水管道道汇集后,截流引入毛毛发截留井,以去除原水水中的毛发纤纤维及塑料固固形物。调节节池用于均衡衡原水水质水水量,内设4台提升泵(2用2备),由时间继电电器控制启泵泵,SBR反应池内的的液位传感器器控制高水位位停泵。SBR反应池共设2座,每座SBR反应池设2台水下自吸吸式射流曝气气机,1台浮筒式滗滗水器。射流流曝气机直接接安装于池底底,进气管顶端端设消音器,设备运行时时噪音很小,传质效果较较好,充氧效率可可达到16%～22%。浮筒式滗滗水器通过四四组滑轮固定定于两端的导导轨上,在滗水器内内水泵压力排排水(扬程8m)的过程中,利用水的浮浮力,滗水器本身身随水位变化化沿导轨上下下移动,其收水口始始终淹没于水水面下20cm处。出水管管采用波纹管管实现变形,撇水最低水水位处设固定定支架,防止已沉淀淀的活性污泥泥排出。该工程处理理设备由电气气自控系统程程序化周期运运行,设计每天运运行4个周期,每周期6h。第一个SBR反应池第一一周期开始时时间定为5:00,第二个SBR反应池第一一周期开始时时间延后1h。各过程的的历时和相应应的设备运行行均按事先编编制并可调整整的程序,由继电器集集中自动控制制。在每个周周期中,提升泵进水水约1h左右停止,在进水阶段段采用限制曝曝气,以利于提高高反应阶段混混合液的基质质浓度和抑制制丝状菌污泥泥膨胀,同时维持缺缺氧厌氧状态,促进聚磷菌菌释放磷;反应阶段连连续曝气3h,活性污泥在在好氧状态下下充分降解有有机物、硝化化和摄取磷;沉淀阶段1h,此时的SV(污泥沉降比)达到15%左右,不易发生污污泥膨胀;出水和闲置置阶段共1h。中水池贮贮存处理后出出水,用于中水水水量调节,同时起到消消毒接触池的的作用,以保证消毒毒接触时间大大于30min。中水池内内设2台潜污泵,变频控制向向学生公寓供供水,并设自来水水紧急补水管管道,以备假期浴浴室关闭或设设备检修时向向中水池补水水。浸于水中中的机械设备备均安装自耦耦装置,以利于提升升检修。4.1.44调试运行行及处理效果果该工程于22003年3月开工,到4月底完成了了全部土建施施工及处理设设备的安装,随后进行活活性污泥培养养。接种污泥泥取自石家庄庄市桥西污水水处理厂污泥泥脱水机房的的干化污泥,含水率60%左右,每座SBR反应池投加加干污泥1200kkg,注入原水后后进行连续曝曝气。其间用用100ml量筒取水样样观测SV,当SBR反应池内混混合液中出现现少量活性污污泥絮体时,停止曝气,静置沉淀后后上清液排至至室外污水管管道,然后重新进进水、曝气。约1个月左右,观测到混合液的SV达到8%～12%。此后按设计运行时间3h曝气,沉淀1h,滗水器出水经过过滤器排出,投加消毒剂,检测此时的出水水质。8月初各项出水水质指标均达到设计要求,通过验收并正式投入中水冲厕回用。运行管理由于该工程程的主要处理理构筑物均为为地埋式钢筋筋混凝土结构构,因此一定要要做好土建工工程的主体防防水,并做好水下下处理设备的的预埋件,特别是调节节池池底提升升泵基础支座座,SBR池内曝气机机及滗水器导导轨固定支座座等,严禁凿洞后后补,以免池体漏漏水。调节池、SSBR反应池及中中水池均应合合理设置各自自的溢流管道道,以确保系统统能够安全运运行。过滤器应及及时进行反冲冲洗。本工程程在正式运行行20多天后,发现出水水水质下降,主要是悬浮浮物增多,及时反洗后后水质重新达达标。且过滤滤器的反冲洗洗排水应设置置固定的排放放管路,本工程利用用处理后中水水作为反冲洗洗水源,排水接入调调节池,二次加压水水泵兼做反冲冲洗水泵,降低了设备备投资。该工程的毛毛发截留井起起初按标准图图集98S7只做了一道道滤网,在调试运行行中出现了调调节池提升泵泵和SBR反应池内曝曝气机堵塞现现象,后又增设两两道空隙宽度度为2mm细格栅,截留效果较较好,但要及时进进行人工清理理。由于该校寒寒暑假期间浴浴室基本关闭闭,每周只开放放一天,在此期间(约40d)中水处理站站需隔天运行行一个处理周周期。经过今今年一个暑假假的间歇运行行表明,基本维持了SBR反应池内活活性污泥的生生物活性,暑期结束后2～3d能迅速达到到连续运行的的条件。结语(1)SBBR工艺处理洗洗浴废水,由于原水中中有机物浓度度较低,但是BOD/CCOD=0..48左右,其可生化性性尚好,因此关键是是确定好反应应阶段的曝气气时间和溶解解氧浓度。本本工程设计曝曝气时间为