污水回用系统与安全措施(ppt 59页).ppt

1、2020/8/14,1,河北科技大学环境科学与工程学院,第二十一章 污水回用,第一节 回用途径 第二节 回用水水质标准方法 第三节 污水回用系统 第四节 回用处理技术方法 第五节 污水回用安全措施,2020/8/14,2,河北科技大学环境科学与工程学院,第一节 回 用 途 径,2020/8/14,3,河北科技大学环境科学与工程学院,第一节 回用途径,污水回用 污水回用，也称再生利用，是指污水经处理达到回用水水质要求后，回用于工业、农业、城市杂用、景观娱乐、补充地表水和地下水等。,中水回用 中水：指各种排水经处理后达到规定的水质标准可在生活市政环境等范围内杂用的非饮用水 建筑物中水：在一栋或几栋

2、建筑物内建立的中水系统 小区中水：在小区内建立的中水系统小区主要指居住小区也包括院校机关大院等集中建筑区，统称建筑小区 建筑中水：建筑物中水和小区中水的总称,2020/8/14,4,河北科技大学环境科学与工程学院,第一节 回用途径,污水途径 城市污水回用途径广泛，其中，工业、农业和城市杂用是城市污水回用的主要对象。,2020/8/14,5,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水再生利用类别,2020/8/14,6,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水再生利用类别 （续）,2020/8/14,7,河北科技大学环境科学与工程学院,第一节 回用途径,污水方式 直接水回用：达到回用要求的城市污水

3、回用于工业、农业、市政杂用等需水对象，最具潜力的是回用于工业冷却水、农田灌溉及市政杂用等 间接水回用： 城市污水按要求进行处理后排入水体，经自净后供给各类用户使用 将经过深度处理的城市污水回灌于地下水层，再抽取使用 几个城市位于同一条大河流域，都使用该水体作为给水水源和净化污水排放水体,2020/8/14,8,河北科技大学环境科学与工程学院,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,9,河北科技大学环境科学与工程学院,第二节 回用水水质标准及规范,1 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

4、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。,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,10,河北科技大学环境科学与工程学院,2.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/T 199232005） ； 城市污水再生利用 城市杂用水水质 （GB/T189202002） ； 城市污水

5、再生利用 景观环境用水水质 （GB/T 189212002） 等。,第二节 回用水水质标准及规范,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,11,河北科技大学环境科学与工程学院,2.回用水水质标准 （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。,第二节 回用水水质标准及规范,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,12,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水再生利用 工业用水水质(GB/T

6、 199232005),2020/8/14,13,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水再生利用 工业用水水质(GB/T 199232005),2020/8/14,14,河北科技大学环境科学与工程学院,达上述标准回用时注意事项 冷却水和洗涤用水：一般可以直接使用；必要时也可进行补充处理或与新鲜水混合使用。 锅炉补给水水：尚不能直接补给锅炉，应根据锅炉工况，对水源水再进行软化、除盐等处理，直至满足相应工况的锅炉水质标准。 工艺与产品用水：尚应根据不同生产工艺或不同产品的具体情况，通过回用试验或者相似经验证明可行时，工业用户可以直接使用；而又无回用经验可借鉴时，则需要对回用水做补充处理试验，直至

7、达到相关工艺与产品的供水水质指标要求。,第二节 回用水水质标准及规范,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,15,河北科技大学环境科学与工程学院,2.回用水水质标准 （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。,第二节 回用水水质标准及规范,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,16,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水再生利用 城市杂用水水质

8、 (GB/T189202002),2020/8/14,17,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水再生利用 城市杂用水水质 (GB/T189202002),2020/8/14,18,河北科技大学环境科学与工程学院,2.回用水水质标准 （3）回用于景观环境用水水质主要控制指标 景观环境回用指经深度处理的城市污水回用于观赏性景观环境用水、娱乐性景观环境用水、湿地环境用水等 。 回用于景观环境用水水质主要控制指标见下表。,第二节 回用水水质标准及规范,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,19,河北科技大学环境科学与工程学院,第二节 回用水水质标准及规范,城市污水再生利用 景观环境用水

9、水质(GB/T189212002),第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,20,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水再生利用 景观环境用水水质(GB/T189212002),2020/8/14,21,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水再生利用 景观环境用水水质(GB/T189212002),2020/8/14,22,河北科技大学环境科学与工程学院,2.回用水水质标准 （4）回用于补充水源水质主要控制指标 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

10、），结合环境评价等要求综合确定。 地下水回灌可以是直接注水到含水层或利用回灌水池，回灌水可用于工业、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。,第二节 回用水水质标准及规范,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,23,河北科技大学环境科学与工程学院,2.回用水水质标准 （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、选择性离子毒性、重碳酸盐、pH等。 原污水不允许以任何形式用于灌溉，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

11、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。,第二节 回用水水质标准及规范,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,24,河北科技大学环境科学与工程学院,3.污水回用水设计规范 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 ）,第二节 回用水水质标准及规范,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,25,河北科技大学环境

12、科学与工程学院,3.污水回用水设计规范 污水再生利用工程设计规范提出： 当再生水同时用于多种用途时，其水质标准应按最高要求确定； 对于向服务区域内多用户供水的城市再生水厂，可按用水量最大的用户的水质标准确定； 个别水质要求更高的用户，可自行补充处理，直至达到该水质标准。,第二节 回用水水质标准及规范,2020/8/14,26,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污水回用系统,2020/8/14,27,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污水回用系统,1.污水回用系统类型 （1）建筑中水系统 建筑中水系统：在一栋或几栋建筑物内建立的中水系统； 处理站一般设在裙房或地下室； 中水用作冲厕、

13、洗车、道路保洁、绿化等。,（2）小区中水系统 在小区内建立的中水系统，可采用的水源较多； 小区中水系统包括：有覆盖全区回用的完全系统，供给部分用户使用的部分系统，以及简易系统。,第三节 污水回用系统,2020/8/14,28,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污水回用系统,杂排水作为水源的小区中水系统,第三节 污水回用系统,2020/8/14,29,河北科技大学环境科学与工程学院,1.污水回用系统类型 （3）城市污水回用系统 城市污水回用系统：又称城市污水再生利用系统，是在城市区域内建立的污水回用系统。 城市污水回用系统以城市污水、工业洁净排水为水源，经污水处理厂及深度处理工艺处理后，回

14、用于工业用水、农业用水、城市杂用水、环境用水和补充水源水等。,第三节 污水回用系统,2020/8/14,30,河北科技大学环境科学与工程学院,1.污水回用系统类型 三种系统对比： 建筑或小区中水系统可就地回收、处理和利用，管线短，投资小，容易实施，但水量平衡调节要求高、规模效益较低。 从水资源利用的综合效益分析，城市污水回用系统在运行管理、污泥处理和经济效益上有较大的优势，但需要单独铺设回用水输送管道，整体规划要求较高。,第三节 污水回用系统,2020/8/14,31,河北科技大学环境科学与工程学院,第三节 污水回用系统,2.城市污水回用系统组成 四部分组成： 污水收集系统：污水收集主要依靠城

15、市排水管道系统实现 ；收集工业洁净水为源水的回用系统，可以利用城市排水管道，或另行建设收集管道 回用水处理系统：污水处理厂内部深度处理 ；用户自行深度处理 回用水输配系统：应建成独立系统，管道宜采用非金属管道，当使用金属管道时，应进行防腐蚀处理；当水压不足时，用户可自行建设增压泵站；回用水输配中必须采取严格的安全措施 用户用水管理系统：应根据用水设施的要求确定用户的管理要求和标准,2020/8/14,32,河北科技大学环境科学与工程学院,城市污水回用系统,城市污水回用将给水和排水联系起来，实现水资源的良性循环，促进城市水资源动态平衡 。,2020/8/14,33,河北科技大学环境科学与工程学院

16、,第四节 回用处理技术方法,2020/8/14,34,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,城市污水回用处理技术是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。 因此，回用处理技术是在传统城市污水处理技术的基础上，将各种技术上可行、经济上合理的水处理技术进行综合集成，实现污水资源化。,第四节 回用处理技术方法,2020/8/14,35,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处

17、理技术方法,1.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，使二级处理后的城市污水出水大多数指标达到或接近回用水质控制要求，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。,第四节 回用处理技术方法,2020/8/14,36,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方

18、法,2.深度处理技术 需对二级处理后的城市污水进行深度处理，去除污水处理厂出水中剩余污染成分，达到回用水水质要求。 这些污染物质主要是氮磷、胶体物质、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。 应根据回用水处理的特殊要求采用相应的深度处理技术及其组合。,第四节 回用处理技术方法,2020/8/14,37,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,2.深度处理技术 需对二级处理后的城市污水进行深度处理，去除污水处理厂出水中剩余污染成分，达到回用水水质要求。 这些污染物质主要是氮磷、胶体物质、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

19、水处理的特殊要求采用相应的深度处理技术及其组合。 城市污水回用深度处理基本单元技术有：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、钠滤、反渗透、臭氧氧化等深度处理技术。,第四节 回用处理技术方法,2020/8/14,38,河北科技大学环境科学与工程学院,二级处理出水深度处理方法,第四节 回用处理技术方法,2020/8/14,39,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,(1)去除悬浮物及细菌 过滤 滤池过滤过程,2020/8/14,40,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,(1

20、)去除悬浮物及细菌 过滤方式,重力式无阀滤池,普通快滤池,虹吸滤池,滤罐,2020/8/14,41,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,(2)消毒 液氯消毒工艺,2020/8/14,42,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,(2)消毒 臭氧消毒,2020/8/14,43,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,(2)消毒 臭氧消毒,2020/8/14,44,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,(3) 去除残余溶解性有机物及色素,活性炭吸附 臭氧氧化,2020/8/14,45,河北科技大学环境科学与工程学院,第四

21、节 回用处理技术方法,3.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。,2020/8/14,46,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,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

22、水等。,2020/8/14,47,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,新加坡裕廊岛污水回用深度处理项目 裕廊岛是化工工业区，包括石化公司、化学公司及精炼公司等，回用项目以污水处理厂生化处理出水为源水，采用以双介质过滤作预处理的反渗透技术，深度处理后的出水达到了工业区内企业高级工业用水水质要求，解决了工业区水资源短缺的问题。,2020/8/14,48,河北科技大学环境科学与工程学院,新加坡裕廊岛污水回用项目深度处理工艺流程图,2020/8/14,49,河北科技大学环境科学与工程学院,第四节 回用处理技术方法,美国加利福尼亚州21世纪水厂回用水处理 回用深度深度处理后的出水与

23、深层地下水按一定比例混合后，通过注水系统注入地层，可以有效地控制海水入侵，并将经地下水层渗滤后的水回用于工业、农业等。,2020/8/14,50,河北科技大学环境科学与工程学院,美国加利福尼亚州21世纪水厂回用处理工艺流程图,2020/8/14,51,河北科技大学环境科学与工程学院,北京奥林匹克公园水系,2020/8/14,52,河北科技大学环境科学与工程学院,第五节 污水回用安全措施,2020/8/14,53,河北科技大学环境科学与工程学院,第五节 污水回用安全措施,风险评价的主要内容 污水回用风险评价的主要内容：回用水对人体健康、生态环境和用户设备与产品的影响。 （1）对人体健康的评价 危

24、害鉴别 危害鉴别的目的：确定损害或伤害的潜在可能。 鉴别方法：危害统计研究、流行病学研究、动物研究、非哺乳动物系统的短期筛选和运用已知的危害模型等。 危害鉴别包括：描述有害物质的性质，鉴别急性和慢性的有害影响和潜在危害等。,2020/8/14,54,河北科技大学环境科学与工程学院,第五节 污水回用安全措施,风险评价的主要内容 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：A.产生不利影响时某物质的剂量(剂量越大，危害就越大)；B.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)；C.吸收的介质总量(数量越大，危害越大)；D.持续接触时间(接触时间越长，吸收量越大)；E.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。,2020/8/14,55,河北科技大学环境科学与工程学院,第五节 污水回用安全措施,风险评价的主要内容 社会评价 社会评价是危害评估的最后阶段工作，判断危害是否可以被人们接受。 常用的评价方法：成本效益分析或危害效益分析，包括危害评价的基本