中水回用技术现状与前景分析论文_张玉秋

中水回用技术现状与前景分析论文_张玉秋

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摘要:我国的城市化发展进程的加快,居民小区建设蓬勃发展,生活小区的用水量和污水排放量越来越大,造成我国水资源危机日益严重。为了缓解水资源危机,提出了中水回用的再生资源方案,本文主要阐述了国内、外中水回用技术的发展状况及其未来发展展望。,

关键词:中水回用;现状;前景分析

资源、环境、人口和人类社会的可持续发展是世纪的重大课题,水资源是保障人类生存的必要条件,是社会经济发展的重要基础。地球上水的总量为1L6亿Km3,而便于人们取用的河水、淡水湖水和浅层地下水等淡水估计约有300万Km3,仅占总储量的0.02%左右,通常所称的水资源,主要指这部分可供使用的、逐年可以部分恢复更新的淡水资源。这部分淡水资源虽然在较长时间内可以保持平衡,但在一定时间、空间范围内,它的数量极为有限,并非取之不尽,用之不竭。

1 中水回用的概念

中水回用即城市污水或生活污水经污水处理厂处理后,作为城市给水,回用于农业、工业、市政工程以及生活杂用等方面。是污水资源化、有效地利用水资源的直接措施。由于用过的水不可避免的受到污染,回用水对象对水质要求又复杂多变,因此,需要针对不同的回用水对象制定不同的回用水水质标准。

2 国内外研究现状及发展动态

2.1国外污水处理回用的发展概况

中水开发和回用技术近期得到了迅速发展,在美国、日本、印度、英国、南非、以色列、俄罗斯等国家得到了广泛的应用。这些国家均以本国度、区域的特点确定出适合其国情国力的中水回用技术,使中水回用技术越来越臻于完善。根据不同的回用目的,污水具有不同的回用方式,常见的有农田灌溉、工业用水、城市非饮用水浇灌,冲厕,环境修复、非直接饮用性的回用。

在国外每一种水回用的方式都得到广泛的应用。这些应用都是以水处理技术作为支持的。总之,采取可利用的水处理技术来支持每一种水回用的方式,使水超过或达到就水质而言非直接饮用的要求,而非饮用水的增加也就直接地增加了供水量。因此,合适的回用水处理技术的可行性使水回用不受限制。随着膜技术的发展这将变为现实。膜技术包括两个方面,其一是在二级处理后的膜处理技术,即应用微滤或超滤,再紧接着应用反渗透的技术其二是应用膜生物反应器。

美国联邦政府设有专门的管理资源再利用机构联邦政府和地方政府都有水回用的专项贷款和基金各个管水的机构各负其责“水区”不以各级政府的行政管辖范围划分,而是以水的涵盖范围及有利于水的大循环和优化管理而界定,范围可大、可小。

污水处理的技术由单项技术转变为技术集成。以往是以达标排放为目的,针对某些污染物去除而设计工艺流程,现在要调整到以水的综合利用为目的,将现有的技术进行综合、集成,以满足所设定的水资源化目标。美国的回用水标准是各州不一的,并且针对不同的回用对象所制定的标准也不一样,但标准都很严格。加州执行的是22号条例,克罗拉多州执行的是84号规范,这些文件都详细地规定了不同回用对象的水质标准,如用于农业灌溉、工业冷却、市政景观等。克罗拉多州回用水质的部分指标为大肠杆菌<126个/100Ml;浊度<3NTU;磷<0.6mg(回用于工业冷却水),氨氮为不可检出(回用于工业冷却水)。

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2.2我国污水处理回用的发展概况

我国的污水回用事业大致可以分为三个阶段,前的“六五”期间是起步阶段,一年的“七五”,“八五”,“九五”,这十五年时间是技术储备、示范工程引导阶段,年以“十五”纲要明确提出污水回用为标志,国家进入到全面启动的阶段。

2000年的大旱,给人们敲响了警钟,中国的水资源问题非常严重,寻找替代水源被提到日程。以全国城市供水节水会议为契机,以“十五”纲要为标志,污水回用被正式写入文件,表明全国开始全面启动污水回用,要大张旗鼓把污水变成城市第二水源。

我国城市污水年排放量己经达到414亿立方米,目前,己建污水处理设施400余座,城市污水处理率达到30%,二级处理率达到15%。根据“十五”计划纲要要作为城市污水回用技术的研究早在“七五”己展开,“八五”在大连、太原、天津和北京等地建立了9套试验基地。通过系统的生产性和实用性工程研究,提供了城市污水回用于工业工艺、冷却、化工、石化和钢铁工业和市政景观等不同用途的技术规范和相关水质标准。大连春柳河回用工程1万m3/d,采用传统深度处理后用于工业,经多年运行用户反应良好。太原北郊回用水工程1万m3/d,用于太原钢厂直流高炉冷却水。北京高碑店和天津东郊污水厂分别将1和0.4万m3/d的污水经深度处理后用于厂内冲洗滤布、绿化及杂用等。天津还有一个120m3/d的回用水站,经微滤膜处理后用于冲洗汽车。山东枣庄和泰安分别建成3和2mild的回用水工程。河北邯郸建成6万m3/d回用水工程用于电厂冷却水。最近北京高碑店污水回用一期工程投产,将20万m3/d二级处理后的污水送到高碑店湖,作为热电厂的冷却水源,10万m3/d二级处理后的污水送到自来水六厂,利用原有设施处理后,其中5万m3/d用于东郊工业区,另5万m3/d送至南护城河沿岸,用于公园、道路两岸绿地、浇洒道路及河湖补水。总的来讲,我国城市污水回用刚刚起步,目前运行的回用水项目规模除北京外均较小,在1万mild左右,回用的范围也是局部的。目前国家计委正在天津、大连、青岛、西安和牡丹江五个北方缺水城市建设的污水回用项目规模有所增大。

3 污水回用的发展方向

从国内外污水回用的发展状况来看,中水回用现己受到比较普遍的重视,许多缺水地区已经建立了一批技术可靠、管理科学、运行稳定的回用工程。在中水回用方面,国内外对下列问题给予高度关注。

(1)制定合理的、完善的回用水水质标准

对于污水回用,仍存在一些对人体健康和环境的不确定因素。由于对污水回用还没有全面的科学依据,各国制定的回用水水质标准有较大差异。因此深入研究,制定合理的、完善的回用水水质标准,将大大推动污水回用的发展。

(2)发展高效价廉的污水回用处理技术

完善的污水回用处理技术是促进污水回用进一步发展的保证,目前,常用的污水回用处理方法有:固液分离絮凝、沉淀和过滤;生物处理好氧生物处理、氧化塘和消毒;深度处理活性炭、空气吹脱、离子交换、石灰处理、膜工艺和反渗透。

(3)控制工业废水处理达标后排放

不同生产部门的工业废水性质不同,如含有难于生物降解的有机物、有毒有害的有机物或有毒有害的重金属等。如果工业废水未处理达标就排放到城市排水管道,输送到城市污水处理厂后,不但给城市污水处理厂的运行带来困难,而且限制了城市污水的回用。有研究显示,如果工业废水得到有效的处理,则城市污水经二级或三级处理后,可以不受限制地用于农业灌溉如果工业废水没有得到有效的预处理,由于潜在的食物链污染问题,城市污水回用于农业灌溉就受到限制。所以必须严格控制工业废水中各种有毒有害污染物的浓度,以确保人体健康不受威胁。

(4)集中回用与分散回用相结合

集中回用是在城市污水处理厂内,建设深度处理设施,对二级出水进行深度处理后回用分散回用是在距离污水处理厂较远的居住区,建立独立的小型污水回用处理厂,就地回用。与集中回用相比,分散回用可以节约输送管线费用,但增加了污水处理设施和回用设施的投入,因此选择集中还是分散的回用方式,主要取决于两种回用方式的成本和效益的比较。

参考文献:

[1]沙萌. 中水回用技术在陕北地区农村给排水建设中的应用研究[D].西安建筑科技大学,2014.

[2]黄鸽,完颜华. 中水回用技术在高校中的应用及其经济效益的分析[J]. 广东化工,2010,10:95-96.

论文作者:张玉秋

论文发表刊物:《基层建设》2016年24期8月下

论文发表时间:2016/12/7

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