家庭中水回用处理系统的探究

家庭中水回用处理系统的探究基金项目：宁波大学srip项目（编号2011p34）【摘要】本研究从中水回用的现状及意义出发，分别阐述了处理污水的物理法、物理化学法、生物法和膜分离法等方法的处理特点。根据家庭特点，设计出了简单的家庭中水回用系统，并对系统加以简单说明。同时还对家庭中水回用系统的推广使用进行了展望。关键词：中水回用；物理法；物理化学法；生物法；处理系统众所周知，随着现代社会工业的迅猛发展，城市用水量和废水量急剧增加，水资源短缺与水环境污染严重是全球淡水资源领域面临的主要问题。我国也同样面临水资源短缺的现实，水资源问题给我国经济快速发展带来了严峻挑战，中水回用是目前缓解水资源短缺的重要方法之一。在当前水资源紧缺的现实状况下，将污水处理为中水回用，实现水资源的循环利用势在必行。1中水回用现状国外早在20世纪60年代以前就开始广泛应用中水回用技术。1926年美国亚利桑那州的大峡谷国家公园将中水用于冲厕所、草地喷水、冷却水和锅炉给水；加利福尼亚已实施卫生间废水处理再利用工程。我国对城市污水处理与利用的研究起步也同样很早，但发展相对缓慢。2常用中水回用处理方法物理处理方法相对较简单，相当于复杂的混合处理方法的前处理。一般通过格栅、调节池、预曝气等处理单元，达到去除部分大的漂浮杂质，调节水质水量平衡，减轻后续处理负荷，保证稳定处理效果的目的。常用的物理法有过滤法、膜滤法和纤维束过滤技术等。过滤法：特点是设备简单，方法容易等。原理是污水经过内置石英砂的砂滤罐时，污水中较细小的固体颗粒和其它悬浮在水中的微小杂质得以去除。本方法根据滤料的不同，处理效果区别较大。膜滤法：特点是装置紧凑，容易操作，受负荷变动影响小，适用于水质变化大的情况［3］。处理原理是：在外力作用下，污水以一定的流速通过滤膜，水和小分子物质通过滤膜，而大分子物质、胶体微粒及微生物等被滤膜截留，从而达到净化水质的目的。纤维束过滤技术：特点是具有更高的过滤精度、滤速和截污能力，提高滤速的同时，还可以降低出水浊度［4］；同时纤维束滤池由于采用纤维滤料，大大提高了接触面积，减少了占地面积。其核心技术是采用软填料一纤维束作滤元，滤料单丝直径可达几十微米甚至几微米，具有巨大的比表面积和表面自由能，大大提高了于污水的接触面积，处理效果显著。2.2物理化学法物理化学法是综合物理和化学作用处理污水的方法，主要去除污水中的悬浮物和部分有机物，净化水质。其处理工艺流程短，适用于处理规模较小，污染程度轻的中水工程，包括混凝沉淀（气浮）、过滤、活性炭吸附等。活性炭吸附法：采用经过特殊处理的活性炭吸附去除水中的有机物、胶体物质、微生物等［5］。特点是处理效果好、占地面积小、管理方便、又可再生。因活性炭的吸附容量加大，而加强了吸附效果，提高了水质；同时，对某些金属及其化合物也有很强的吸附能力。如果结合臭氧氧化消毒技术，将会达到更好的效果。吸附出水如再经过加有臭氧和双氧水的高级催化氧化系统，几乎能去除掉污水中所有细菌及有机物等，确保水质符合回用水标准。2.3生物法生物法包括好氧生物处理法和厌氧微生物处理法，是利用水中微生物吸附、氧化分解污水中的有机物，主要是可生物降解的有机物。常见的生化处理设施有生物接触氧化池、曝气生物滤池（baf）等。适用于有机物含量较高的污水。一般采用sbr法、活性污泥法、接触氧化法、生物转盘法等。2.4膜处理法膜处理技术是将生物处理技术和膜分离技术相结合来处理污水的新型水处理技术［8,9］。核心技术是将膜分离组件置于曝气池中，污水中的绝大部分有机物被微生物所分解，直径大于膜孔径的颗粒被截留下来，从而净化水质。当前膜处理方法主要有两种，即连续微滤系统（cmf）和膜生物反应器（mbr）。3简单家庭生活污水处理系统设计本文设想的处理系统主要针对处理相对简单的优质杂排水，通过对其净化，可以用于擦地、冲洗厕所等。3.2主要处理单元简介（1）过滤：使污水通过格栅，目的是去除部分大的漂浮杂质，为后续处理做准备。（2）沉淀：根据家庭情况，设计一个大小合适的沉淀池，过滤后的出水在沉淀池里沉淀12h以上。（3）活性炭吸附：结合沉淀池，用经过特殊处理的活性炭，对水中的有机物、胶体物质、微生物等进行吸附。（4）消毒：根据条件和经济考虑，可以采用臭氧剂、氯仿或紫外等对中水进行消毒杀菌处理。（5）储存：根据家庭情况，设计一个既实用又经济的储存装置，解决中水的储存问题，可以是壁挂式或平铺式。3.3处理系统设计说明（1）因家庭生活污水的水量存在很大的不确定性，在设计管路时，必须考虑采用2条不同的管道，以解决污水不够和过多对家庭生活带来的影响。（2）对于家庭来说，如何设计储水装置，既节约用水又为家庭节省空间是系统设计中的难题，可以考虑壁挂式、平铺式或其它方法，最终还要结合家庭空间允许等相关因素。（3）管路设计必须考虑周到，避免造成管路堵塞而对家庭生活造成影响。如消毒单元采用紫外技术杀菌，必须做好相关防护措施，避免因紫外照射而对人体造成危害。4展望在技术经济可行的情况下应大力推广中水回用。目前可适用于家庭中水回用装置的技术较少，且受到家庭生活空间的制约。如何设计出低成本、高实用性、并能广泛推广使用的家庭中水回用系统还有很多问题。将来可以考虑结合房屋建造和家庭装修时统一设计，将中水回用系统推广到每户家庭，实现水资源的循环利用，为创建节约型社会做出应有的贡献。参考文献王俊，肖波,魏群.中水回用现状及研究进展[j].广东化工,2006(8):32-34.蔡银志，唐楚丁.中水回用技术及其前景分析[j].X业安全与环保，2006,32(6):70-71.许艳，俞林波,赵洪启.中水回用现状分析及展望[j]