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城市污水再生回用处理工艺探讨
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-03-16 10:43:56

        摘要:淡水资源短缺已成为制约全球经济和社会可持续发展的重要因素,污水资源化是解决水资源紧缺和水环境污染问题的有效途径。分析了城市污水再生的几项主要处理技术及其工艺的优缺点,并对城市污水再生回用方式进行了总结和展望。 

  关键词:城市污水 污水处理 再生回用 

  中图分类号: U664.9+2 文献标识码: A 

  随着我国人口的不断增长和经济的飞速发展,用水量和排水量正在逐年递增,而有限的水资源又不断被污染,再加上地区性水资源分布不均和周期性干旱,导致水资源的供需矛盾日趋尖锐。水资源短缺已经成为制约我国社会经济发展的瓶颈。随着国家相关政策法规的颁布实施,我国的再生水事业得到了迅猛发展,再生水利用量逐年提高。我国淡水资源匮乏,解决水资源紧缺和水环境污染问题的有效途径就是污水资源化。 

  城市污水再生处理技术与工艺分析 

  城市污水再生回用是一项系统工程,包括污水收集系统、污水处理再生系统、再生水输配送系统和水质监测与运行管理及维护系统。污水再生处理技术是污水再生回用的核心,是保证再生水水质合格、用户使用安全及再生水回用价格合理的关键。目前,我国再生水主要有以下用途:农田灌溉、城市杂用、循环冷却水补充水、景观用水等。 

  臭氧再生水处理工艺在饮用水的净化处理领域,人们最早研究并使用了臭氧技术,而如今,它已经被广泛应用在再生水的处理中,而且实践表明处理效果良好。臭氧再生水工艺流程可简化为:待处理水→混凝→臭氧脱色→进入机械加速澄清池→进入V型过滤池→紫外线消毒→出水。臭氧再生水处理工艺和其他再生水处理方法相比具有很多优点,设备流水线占地面积小,降解速度比较快,自动化程度较高,没有二次污染,不会产生大量的污泥或浮渣,特别对于生物难降解的物质的处理效果尤为明显,此外这种再生水处理方法还具有防垢,脱色,杀菌等作用。实践表明,在整个再生术处理工艺中,臭氧能够明显对水质除臭脱色,该工艺去除率最高能够达到35%,但是对最后排出水的浑浊度改善不够明显,在一定程度上,可能还会加剧水质的浑浊度,这可能是在臭氧的氧化反应过程中,原本可溶性的物质转变成了不可溶的物质,在加上臭氧的微絮凝效应,使得水质的纯净度不升反降。 

  1.2 MBR再生水处理工艺 

  膜生物反应器MBR(Membrane Bio-Reactor),是由生物处理单元和模分离单元相结合的一种新型再生术处理工艺。与传统生物处理方法相比,MBR 具有适应性强、出水水质好、占地面积小、运行管理简单、可实现自动化控制等优点,但在长期的运转中,膜作为一种过滤介质易堵塞和污染。MBR再生水工艺流程可简化为:待处理水→曝气沉砂池→MBR→臭氧脱色→二氧化氯消毒→出水。MBR再生水处理技术生产的水质质量高而且稳定。分离膜的分离作用相当明显,效果不是普通的沉淀池可以相比的。经过处理的水浑浊度很低,悬浮物接近于零,水中的细菌和病毒的含量也明显降低,膜分离技术使得水中的微生物留在生物反应器内里面,这样系统内的微生物浓度能够一直被维持在一个较高的值,在提高反应装置的处理效率的同时,也大大提高了出水的质量。反应装置受工作载荷的影响较小,能够稳定输出优质的出水。整套装置的结构比较紧凑,工艺流程比较简单,便于操作和管理。同样膜生物反应器也存在许多缺陷等待改进。比如生产设备成本较高,尤其是膜的造价比较高。在再生水处理过程中容易出现膜污染问题,会严重影响装置的正常运行以及设备的维护管理。整套装置要在较高的有氧环境中运行,所以需要较高的曝气强度,其次为了降低膜污染发生的可能性,需要增大流速,加大膜的通过量,以有效地对膜进行冲刷,这些条件都需要较高的能耗方能实现。 

  1.3 多孔型悬浮生物陶粒工艺 

  该工艺最大的特点就是环保。曝气生物滤池的滤料选择多孔型悬浮生物陶粒,这是一种以价格低廉,相当易得的工业废渣为原料的新型环保产品,颗粒直径通常在3~8mm。该再生水处理工艺流程大致为:待处理水→水解酸化池→接触氧化池→二沉池→滤池→消毒→出水。多孔型悬浮生物陶粒具有比重小,不易生物降解,稳定性较高,生物亲和性好,孔隙率高,比表面积大,微粒表面粗糙等等诸多优点,这能够使微生物良好的存活和繁殖,在保证了较高的微生物浓度的同时又有助于在微生物新陈代谢过程中产生的废物以及所需的营养物质和所需氧气传质,是作为曝气生物滤池比较理想的载体。和传统的过滤池相比,多孔型悬浮生物陶粒滤池出水效果好,冲洗强度小,时间短。并且多孔型悬浮生物陶粒粘性较小,不会随着时间的推移出现越来越严重的接团现象,微粒之间的空隙不会受到太大的影响,装置能够持续且稳定的运行,在再生水处理工艺中拥有广阔的应用空间以及推广前景。 

  城市污水再生回用方式 

  城市污水再生回用可分为集中式污水再生回用、分散式污水再生回用和集中分散混合式污水再生回用三种方式。 

  2.1 集中式污水再生回用 

  即建立大中型的污水再生回用水厂(简称再生水厂),将城市污水通过市政排水管道进行收集并集中处理,然后回用于农业、工业、景观环境、城市杂用等非饮用水方面。集中式污水再生回用最主要的特点就是统一收集、处理和回用,是一种“资源—产品—废物”的物质流动方式,代表了对水资源的循环利用。在工业发达国家很多城市,它占有绝对主导地位。 

  2.2 分散式污水再生回用 

  即在大型建筑物或小区(住宅、工业区)内设置小型中水处理站,对建筑物内污水或(优质)杂排水进行收集,经处理后回用于建筑冲厕、绿地道路浇洒等生活杂用,它又称分散式中水回用。分散式污水再生回用能满足小规模地区污水管理及资源化的要求,允许以单独小型污水处理和就地土壤处理系统作为长期的解决方案,是一种“资源—产品—多种出路”的物质流动方式, 是对水资源的循环利用。目前我国正处于经济发展阶段,小城镇较多,特别是一些地广人稀和排水管网不能普及的城市边缘地区,分散式污水再生回用将成为污水再生回用方式的最佳选择。在水资源短缺、再生水需求日益旺盛的今天,分散式污水再生回用已成为城市污水再生回用的一种不可或缺的方式,它与集中式污水再生回用方式相辅相承,共同为城市污水再生回用服务。 

  2.3 集中分散混合式污水再生回用 

  即将集中式与分散式污水再生回用相结合,部分区域采用集中式再生水回用,部分区域建设小型中水处理站实现污水再生回用。它克服了单设集中式或分散式再生水利用设施的缺陷,节省投资和运行费用,适应性好。在实际应用时,须考虑再生水回用的经济性与合理性,通过污水再生回用布局优化确定集中式和分散式污水再生回用范围。 

  结束语 

  城市污水再生回用不仅能节约新鲜水资源,而且能减少污染物的排放,是解决城市缺水的有效途径。污水再生处理技术和运行管理是影响我国污水再生回用事业发展的重要因素。政府部门应制定切实可行的技术经济政策和管理措施,对再生水企业和用户给予鼓励和政策扶持,并通过有效的法律和行政手段使各项政策和管理条例得以严格执行,积极推动我国污水再生回用事业的发展。 

  参考文献: 

  [1] 陈桂琴,吴斌.天津市再生水回用现状与发展[J].供水技术. 2010(02) 

  [2] 曲炜.城市污水处理回用发展历程与工艺适应性分析[J].水利发展研究. 2011(07) 

  [3] 田超.张家口市污水再生回用工程实例[J].科技致富向导. 2011(15) 

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