城市污水再生利用讲稿

1、1.前言：中国是一个水资源短缺的国家。人均水资源约为世界平均水平的1/4。水资源分布不均，水污染严重，用水结构发生变化。随着工业的发展，生活和工业用水量急剧增加。中国正常的年缺水量约为400亿立方米，400多个城市缺水。倡导节水型社会，工业节水与治水并重。替代水源：海水淡化、长距离输水和城市污水循环利用。城市污水深度处理、再生和回用是目前投资少、见效快、最成功、最可行的重要途径。二、城市污水再生利用现状(中水回用)，中水：用于城市污水深度处理的水称为中水。指在生活、市政管理、环境、工业等领域可用于各种用途的非饮用水。水质指标低于饮用水水质标准，但高于允许排放的污水水质标准，故称为“再生水”或“

2、再生水”和“回用水”。1、城市污水资源化的意义，缓解水资源供需矛盾：80%的供水污水70%可以重复利用，替代自来水，满足生产和生活的需要。减少水环境污染：400亿立方米/年，78%的城市河流断面不适合饮用水源，50%的城市地下水受到污染。2002年，城市污水集中处理率为40.3%。污水循环利用，减少污水排放。提高城市水资源利用的综合经济效益：水质水量相对稳定，不受自然条件影响，易于收集。取水和输水的距离很近。与海水相比，沿海城市的废水再利用节省了成本。实现环境保护战略的重要措施：污水资源化是一种污水的“回收”和“减量化”，与环境保护战略密切相关。2、农田中水回用，农业灌溉：二次处理，低成本，肥

3、料，必须防止污水对土壤的污染和有害残留物的积累。城市杂用水：城市杂用水包括生活杂用水和环境、娱乐和景观用水。地下回灌：补充地下水量，维持地下水位，控制地面沉降。终身饮用：包括直接再利用和间接再利用。为了直接再利用，处理厂的最终流出物直接注入生活用水分配管网。饮用水间接回用是指河流、湖泊上游的污水经净化后排入水体或渗入地下含水层，成为下游或本地区的饮用水水源。工业再利用：冷却水、热和工艺水、洗涤水。城市用水80是工业用水。工业回用的优点：1)工业用水户一般靠近供水水源，可就近获得；2)城市污水来源稳定，旱季不缺水。3)城市污水厂二级处理出水经深度处理后，可满足许多工业部门的水质要求，且成本低于长

4、距离引水。4)减少废水排放，有利于环境保护。工业回用途径：1)冷却水占工业用水总量的70.80%，水质要求低。循环冷却水回用是最重要的工业回用，也是一种经济可行的方案。2)锅炉补给水，用于一般锅炉，可软化和脱盐。它很少用于高压和超高压锅炉。3)工业生产用水：熄焦、冲洗和冲灰水。3、国内外中水回用的现状，3.1国外城市污水回用的现状美国：20世纪50年代以来。100%推广二级污水处理厂，大规模城市污水回用。佛罗里达州的圣彼得堡是世界上最大的城市污水再利用系统：再生水用于工业冷却、草地灌溉、建筑用水和消防用水，其余的通过深水注入地下盐水层3.2我国城市污水资源化现状自1958年被列为国家科研项目，

5、一些缺水的大城市在20世纪80年代初相继开展了污水资源化试验研究。进展缓慢，现在已经被广泛尝试。北京：高碑店污水处理厂的回用量为30万m3/d，是中国最大的。自用、水体、电厂循环冷却补水。天津：鸡庄子，A2/O工艺纤维球过滤消毒2000m3/d，董娇污水处理厂二级处理过滤消毒7万m3/d。膜回用示范工程。长春：在建，北郊10万m3/d，西郊15万m3/d。大连；刘春河10，000 m3/d污水的回用已运行十年。青岛：海勃河4万m3/d污水回用太原：北滘污水处理厂向TISCO提供180万吨/年的循环冷却水，化工集团采用生物接触氧化法回用二级污水。内蒙古是我国北方典型的缺水地区，污水回用的需求更加

6、迫切。三。城市污水循环利用(中水回用)技术，1。国内城市污水处理厂的排放现状大部分再生水以污水处理厂的二级出水为水源，污水处理厂的设计服从标准排放。执行标准：现行城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)。90家是老厂，有些仍在执行GB8978-88或GB8978-1996，排放标准与回用水有很大不同。许多设计没有考虑去除氮和磷。现有污水处理设备的运行情况：1/3处于正常运行，1/3处于异常，1/3处于停止状态。污水处理厂的运行率只能达到50%。内蒙古大部分污水处理厂都执行旧的污水综合排放标准的二级标准，并且已经建成了一批采用氧化塘技术的污水处理厂，因此出水距离回用标准较远。表1

7、城市污水处理厂污染物排放标准基本控制项目最大允许排放浓度(毫克/升)，表2污水综合排放标准基本指标(GB 8978-1996)，续表2污水综合排放标准基本指标(GB 8978-1996)，表2城市污水回用水质标准。自2003年5月1日起，一系列城市污水回用标准开始实施。包括：城市污水再生利用分类(GB/T18919-2002)、城市杂用水水质(GB/T18920-2002)、景观用水水质(GB/T18921-2002)、城市污水再生利用补充水质、城市污水再生利用农业用水水质工业用水水质标准，其中1-3项已制定颁布，第5项已于2006年4月25日由建设部和科技部发布一般来说，污水处理厂的二级处理

8、出水通常含有2030毫克/升的生化需氧量、4010毫克/升的化学需氧量、2030毫克/升的悬浮固体、1525毫克/升的氨氮和37毫克/升的磷.这些污水必须经过进一步的深度处理，以满足城市杂用水、景观用水和工业用水的需要。表3再生水作为工业用水的水质指标，3.2，3。城市污水回用技术，3.1城市污水回用中主要污染物的去除方法：1)悬浮物、有机污染物、无机盐、氮磷悬浮物的去除：1)粒径1m，一般过滤。2)0.1十米，微过滤器。3)2nm0.1m，超滤4) 5nm，纳滤5)0.1mm，反渗透6)胶体颗粒：混凝沉淀去除。二级处理出水50.80%的生化需氧量来自悬浮有机颗粒，去除这些悬浮物质也间接去除了

9、污水中有机污染物的浓度。有机污染物去除：难降解有机物：单宁、木质素、黑腐植酸、醚类、多环芳烃、联苯胺、卤代甲烷、甲基蓝活性物质、除草剂、农药等。混凝沉淀或过滤活性炭吸附砂滤臭氧和其他强氧化剂氧化。无机盐去除：碱度或暂时硬度：石灰软化盐浓度500毫克/升(100300毫克/升):离子1)氨汽提法(或氨萃取法):加入石灰或氢氧化钠，调节废水的酸碱度至10.811.5，将废水中的铵离子转化为游离氨，以空气或蒸汽作为汽提气体进行汽提。特点：优点是副产物(氨水、硫酸铵等)。)与氨回收工艺相结合，最大的缺点是运行成本高，特别是当铵浓度较低时，设备容易结垢和腐蚀。因此，它经常被用作生化脱氮的预处理。2)断裂

10、点氯气去污：原理：利用氯气的强氧化性，将NH3(或NH4)氧化成不溶性N2O气体，并从水中挥发。特点：适用于任何铵浓度的污水处理。去除率高达90-100%，出水氨氮浓度降至0.1毫克/升以下，副产物少，处理效果稳定，不受温度或有毒化合物的影响。断点氯化法是污水回用行业处理循环补充水最常用、最成熟、最可靠、最有效的方法。但考虑到循环补充水中对氯的要求，进水中的氨氮不应过高，以保证氯的投加量不会过高。3)离子交换除氨：原理：斜发沸石选择性交换铵离子的能力。也就是说，铵离子可以优先从含有钠、镁和钙等离子体的溶液中选择，并在沸石上与钠离子交换，从而达到除氨的目的。渗透后的树脂用2%氯化钠溶液再生，再生

11、液脱氨后循环使用，达到一定回收率后排放。特点：离子交换除氨法适用于铵离子浓度为10-50毫克/升的废水，去除率达到90.97%。铵浓度越高，再生越频繁，运行成本越高。浓度低，浓度差减小，离子迁移速度减慢，处理效果严重降低，增加系统含盐量，加剧腐蚀；待处理的含氨废液；钙影响选择性交换。这在理论上是完全可行的，各种中小规模的试验经常被报道，但没有大规模工业应用的成功案例。氨化、硝化和反硝化三个步骤：在将有机氮转化为氨氮的基础上，在硝化细菌和硝化细菌的作用下，通过硝化将氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，在氧气存在下，在反硝化细菌的作用下，将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮转化为氮气逃逸。生物脱氮机理，生物脱氮：特

12、点：(1)氨氮的生物氧化需要大量的氧气，每去除1克氨氮大约需要4.57克氧气。(2)硝化过程中细胞产量很低，很难保持较高的生物浓度，尤其是在冬季。(3)硝化过程中产生大量的质子，需要用大量的碱中和。理论上，每1克氨氮氧化需要7.14克碱度(以碳酸钙计算)。(4)反硝化细菌是异养兼性细菌，适合在好氧和兼性环境中生存，一般溶解氧为0.5毫克/升.(4)有机碳在反硝化过程中作为电子供体。当一般要求C/N45，3时，应加入碳源。优点：可同时降低水中氨氮和总氮。运行成本低，操作管理简单。缺点：(1)进水氨氮浓度为200毫克/升；(2)硝化细菌生长缓慢，产量低，硝化细菌仅占活性污泥的2%左右；(3)硝化细

13、菌对环境变化敏感，对温度、碱度、有机物浓度、底物浓度、酸碱度和SRT敏感，项目调试困难。一般情况下，成功调试出水氨氮可达5毫克/升，优秀调试出水氨氮可达23毫克/升，除磷可采用化学或生物方法。化学法主要是指化学混凝沉淀，它利用加入铁、铝盐或石灰的原理通过生物除磷机理，厌氧和缺氧条件下聚磷菌的生长受到抑制；细胞中的多聚磷酸盐被完全释放，污水中的低分子量脂肪酸(LMFA)被该过程中产生的能量吸收，合成聚羟基丁酸酯(PHB)颗粒并将其储存在体内。进入好氧环境后，聚磷菌恢复了活力。它们将PHB降解为LMFA和能量，并从污水中过量并大大超出其生理范围地吸收磷，以聚合状态储存在体内，形成高磷污泥并将其排出

14、系统，从而达到除磷的目的。3.2城市污水回用于工业循环冷却水需解决的问题：(1)悬浮物：如果直接使用，循环浓缩后可达30毫克/升以上，促进生物粘泥和结垢，影响换热和缓蚀剂涂层，降低药效。低于10毫克/升.(2)氨氮：降低杀菌效果，通过硝化作用降低酸碱度，加速磷缓蚀剂的水解，导致铜管的氨腐蚀。应小于10毫克/升，最好控制在6毫克/升以下。(3)无机盐：会导致结垢和腐蚀。(4)微生物：普通微生物引起污泥沉积，异养细菌、铁细菌和硫酸盐细菌引起水垢下的腐蚀，真菌腐蚀木质部件。(5)化学需氧量：一方面，它稳定水质和控制腐蚀，另一方面，它促进微生物的生长和腐蚀。一般要求是30毫克/升.(6)磷：生物生长的

15、营养来源，产生难以去除的磷酸钙垢。循环冷却水中水回用的控制指标为氨氮、磷、悬浮物、化学需氧量、硬度和碱度。根据地区差异选择和考虑无机盐。1.二级出水氨氮的去除量一般为1525毫克/升，但北方高达40毫克/升，冬季更是如此。对于工业循环冷却水，生化处理仍应是首选，其次是在断裂点加氯。二级出水有机碳含量低，不能进行硝化反硝化组合工艺，因此A/O、A2/O、氧化沟、SBR及其改进工艺不适合。想法：对原二级生化处理进行调整改造，控制操作条件，使出水氨氮直接达标。如果不能改造，可以考虑采用曝气生物滤池或膜生物反应器进行深度脱氮。曝气生物滤池(BAF)又称浸没式曝气生物滤池，出现于20世纪70年代末和80

16、年代初的欧洲。其突出特点是在一级强化处理的基础上，将生物氧化和过滤结合起来，在过滤器的后面没有沉淀池，通过反洗再生可以实现过滤器的周期性运行。曝气生物滤池分为上流式和下流式，其结构一般包括配水系统、配气系统、支撑层、生物填料层、反冲洗系统等。曝气生物滤池对悬浮物的截留主要集中在滤池上方几十厘米处，这使得滤池的纳污能力弱，运行周期短，容易堵塞。向上流动避免了向下流动的缺点，大大提高了接受污染的能力。在回用水处理过程中，曝气生物滤池主要作为生化手段去除二级处理水中的氨氮和低浓度化学需氧量和生化需氧量。虽然国内对曝气生物滤池的研究起步较晚，但发展迅速。目前，关键技术已经本地化，并在许多项目中得到应用。典型曝气生物滤池结构图