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城市中水回用工艺及途径
更新时间:2016-06-18 来源:《现代农业科技》 作者:李振,郑姝卉,王鹏

  近百年来城市化、工业化和农业集约化的高速发展,人口爆炸性的增长,给全球水资源、水环境都带来了巨大的压力。近些年水资源短缺、城市缺水问题突出的国家,都将单纯水污染控制转变为全方位的水环境可持续发展。我国也采取了多种措施来缓解城市用水的危机,其中最主要的就是中水回用。中水回用目前主要是以回收城市污水为主,目的是最大限度地实现区域内水资源的充分循环。

  1 中水回用标准及方式

  1.1 国内的城市杂用水水质标准情况

  1989 年建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ 25.1—89)是我国有关城市杂用水水质的第一个部颁标准。该标准规定了厕所便器冲洗、城市绿化、洗车、扫除等生活杂用水水质要求。2002 年中南市政设计研究院主持对该标准进行了修订并上升为国家标准(GB/T 18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水质》)。修订中将杂用水的适用范围进行了调整,增加了消防和建筑施工用水。

  1.2 中水回用方式

  城市可根据污水处理能力的大小和当地情况,选择不同的回用方式。大体有以下几种:①选择式回用方式,即在污水处理厂周围的一些居民区铺设管道,实行分质供水回用;②分区回用方式,即根据城市状况,分区实行污水再生利用;③全城回用方式,即全城铺设中水管道,适用于新建城市和有污水处理能力的小城镇。

  2 中水回用的常规工艺

  中水处理工艺的选择工作必须在大量资料调研和系统试验研究的基础上慎重进行,如果中水处理工艺标准选择过高,会增加中水处理设施的初期投资、运行费用和日常维护费用,导致中水处理成本和中水用户的负担费用增加;但如果中水处理工艺标准选择过低,会使中水水质不能达到相关标准的规定,影响中水的正常使用。

  国内中水处理基本工艺有:二级处理→消毒;二级处理后→砂过滤→消毒;二级处理→混凝→沉淀(澄清、气浮)→砂过滤→消毒;二级处理→微孔过滤→消毒。

  城市中水回用后对水质要求程度不同时的处理工艺:

  中水的处理工艺首先取决于对中水水质的要求,参照国外经验,中水用于城市杂用水时应分为非限制性接触与限制性接触2 种用水,在中水使用中,应尽可能地避免再生水与人体的直接接触,但在某些场所不可避免地确实存在着发生与人体接触的机会,把其中可能会与人体接触的用水定为非限制性接触再生水,而不可能与人体接触的用水定为限制性接触再生水。非限制性接触的含义并不是鼓励人们让再生水与人体接触,而是在确定再生水水质时要考虑到再生水有与人体直接接触的可能,而制定更安全的水质标准。

  用于城镇杂用的非限制性中水应包括居民和公共设施冲厕、建筑消防用水、商业性洗车用水等用途,因为这些用水场所均存在用户或工作人员直接与再生水接触的机会,为确保安全用水,要求水质较高,需要相应的中水处理工艺。在对示范工程及其他相关工程的处理工艺全面、系统的跟踪监测的基础上,作为城镇杂用的非限制性接触再生水,宜采用三级(深度)处理和严格的消毒,以提高出水水质,增加中水回用的可靠性。

  限制性接触再生水严格禁止用户人体与再生水接触,而且要求对操作工人进行必要的防护。作为城镇杂用水的限制性接触再生水包括非建筑消防用水、混凝土搅拌、街道路面清洗、园林绿化和高速公路绿化带浇灌等,限制性接触再生水的用水场所不存在或极少存在中水与人体直接接触的机会,可采用二级强化处理、常规三级处理和消毒处理,以保障再生水水质达标和使用的安全性及经济合理性。

  3 中水回用的主要途径

  3.1 回用于工业

  污水处理厂达标排放的废水,根据用途的不同可直接或再经过进一步处理达到更高的水质后应用于工业生产过程中,如用做冷却水,熄焦、熄炉渣用水,灰渣水力输送用水,工厂绿地浇洒,地面、设备、车辆冲洗,消防用水,其中最具普遍性和代表性的用途是工业冷却用水。

  3.2 城市杂用

  中水的城市回用途径主要有以下几个方面:一是城市生活冲厕用水,二是城市部分商业用水(如洗车行业),三是道路喷洒用水与城市绿地灌溉,四是非接触性景观中水与消防用水等。其中,城市生活用水是比较稳定的用水渠道,道路喷洒用水与城市绿地灌溉具有一定的季节性。

  3.3 农业灌溉

  经过污水处理厂处理后排放的废水只需再经过简单的过滤即可达到农业灌溉用水的水质标准,其环境卫生和农产品的卫生学状况均良好。中水用于灌溉农田,通过土壤过滤、吸附、离子交换、化学反应、土壤微生物代谢和作物根系的吸收等机理,也能进一步净化水质,改良土壤结构,增加水分和肥分,使农作物增产,节省大量化肥,可获得良好的经济效益。中水回用于农业灌溉,一般尚需建设一定的调蓄、灌溉工程,才能达到充分利用的目的。农业灌溉用水受季节性的影响明显。

  3.4 水利工程

  (1)城市二级河道景观用水。国家对景观水质制定了水质标准,二级污水处理厂的出水水质与河道景观用水水质要求相似。在卫生指标上加以再处理即可达标。只要河道是流动的,其本身就具有一定的自净能力,这样不仅使城市景观得到改善,也为河道两岸再生水回用单位提供了输水渠道。

  (2)用于地下含水层的存储及恢复。由于地下水的开采量过大,引起地面下沉。为了控制下沉,除限制开采量或禁止开采外,还要采取回灌措施。中水可以作为回灌水的水源之一,但要经过进一步处理,以达到地下水回灌的水质要求方可回灌。

  4 结语

  中水回用于工农业生产和城市生活,既减少新鲜水淡水的取水量,又使环境免受污染,其环境、社会和经济效益将非常可观。随着我国水资源短缺和水污染现象进一步加剧,人们的节水和污水回用意识不断增强,通过建立污水回用示范工程,制定合理完善的回用水水质标准,发展高效廉价的污水回用处理技术,我国中水回用事业将有更美好的前景。

版权、出处:《现代农业科技》

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