中水回用技术研究进展论文_马亮

中水回用技术研究进展论文_马亮

天津中水有限公司 300221

摘要:中水回用技术是解决水资源短缺的有效途径。该文阐述了中水回用的概念、技术及工艺,以为解决水资源短缺问题提供参考。目前我国现有中水工程的实际运行情况来看,中水技术的设计和管理存在着一些问题,主要由于中水回用在我国起步较晚,发展时间较短,面对很多技术难题,加之要求处理效果好、节省土地、投资和运行费用低、易于管理等,但是在实际处理过程中,难以选择出恰当的处理工艺。相关工作人员缺乏中水处理方面经验,在实际工作中很难结合中水的特点选择合适的处理方案,加之设计参数不合理,导致中水处理效果不佳,因此寻求最佳的处理工艺和改进有关工艺尤为必要

关键词:中水回用;循环经济;污水再生利用;膜分离技术

全球只有1%的水是以液体淡水的形式存在,人类的淡水资源非常有限。中国更是一个严重缺水的国家,我国现实可利用的淡水资源量仅为11000亿m3左右,而且我国水污染非常严重,工业废水的肆意排放,导致80%以上的地表水、地下水被污染,年缺水量达60亿m3。据统计,我国工业产值万元用水量平均在103m3,是发达国家的10~20倍,我国水重复利用率平均在40%左右,而发达国家平均在75%~85%[1],重复用水率较低,中水回用作为一种水资源循环利用的方法,是解决城市缺水的有效途径之一。

1、中水回用的概念

中水主要指生活和部分工业用水经一定工艺处理后,回用于对水质要求不高的农业灌溉、市政园林绿化、车辆冲洗、建筑内部冲厕、景观用水及工业冷却水等方面的应用,由于其介于上水(自来水)和下水(污水)之间,故称为中水。中水回用即污水的再生利用

2、中水回用处理技术

处理水水质不同,回用用途不同,选用的处理方法和工艺也不同。中水处理技术按处理机理不同可分为物理化学处理法、生物处理法、膜处理法三大类。

3、中水回用技术及工艺

中水回用处理工艺根据处理方法机理的不同,可以分为物理化学法、生物法以及膜分离技术。

3.1物理化学法

在中水回用中的应用物理化学法是指运用物理和化学的综合作用净化废水的方法。在中水回用技术中起的是预处理污水的作用,也可以用于处理污水水质受污染较轻的情况。絮凝沉淀、砂滤、消毒、蒸发浓缩以及活性炭吸附等技术是最常用的技术。絮凝沉淀、砂滤等方法主要是去除悬浮物、胶体等;活性炭吸附主要是去除色度以及一些有机物;蒸发浓缩用于脱除废水中含有的大量盐分。这些方法都是为后续达到中水标准做准备的。

3.2生物处理法

污水中含有大量的有机物质和无机物质,污水的常规生物处理主要是去除污水中可降解的有机物质,利用好氧微生物的吸附、氧化作用,降解污水中的有机物质。生物处理法包括好氧生物法、厌氧生物法和兼性生物氧化法,中水回用一般多采用好氧生物膜微生物处理技术,主要包括活性污泥法、接触氧化法等。生物处理法的特点是适用于较大规模的处理工程,但近年来随着水处理技术的不断发展,也开发出了一些小型的生物处理设施,适用于较小水量的工程,可同样获得较好的经济效果;生物处理法的出水水质较为稳定,运行费用相对较少,尤其对于大型污水处理工程,生物处理法显得尤为突出。

3.3膜处理法

膜处理法属于物理处理或物理化学处理方法,是指利用膜技术来处理水,使之符合一定的水质标准。当前膜处理方法主要有两种,即连续微滤和膜生物反应器。连续微滤系统是以微滤膜为中心处理单元,配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和自控单元等,形成一闭路连续操作系统。当污水在一定压力下通过微滤膜时,就达到了物理分离的目的。连续微滤系统的特点有:设备控制简单,系统可自动运行;占地小、结构紧凑,模块化设计可根据用户需求灵活地扩大或缩小;高抗污染的聚偏氟乙烯膜材料,耐氧化,使用寿命长运行费用较低。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆膜生物反应器处理原理在于使污水中的大分子等难降解成分在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间,从而达到较高的去除效果。高浓度生物量使膜生物反应器工艺能以紧凑的系统获得较高的有机物去除率,可以有效的克服与污泥沉降性能有关的限制,并起到了取代二沉池的作用,同时还能达到澄清和防菌的目的。对于已建成的污水处理厂,若改用膜生物反应器工艺,在不增加反应器容积的情况下,可使处理水量大大提高。膜生物反应器工艺具有出水水质好、占地少、易于实现自动控制等许多常规工艺无法比拟的优势,其在污水处理与回用中所起的作用也越来越大,并具有非常广阔的应用前景。膜处理的主要特点是处理水质稳定、可靠,但工程投资较大、处理成本较高。由于MBR工艺具备独特的优势,近年来被广泛应用于中水回用处理系统。例如,意大利污水处理厂利用膜生物反应器技术,污水日处理量为3700t,其出水可直接用于工业、农业和市政回用水。

集成膜技术应用于中水回用集成膜技术也就是几种膜分离技术组合在一起的工艺。常用于污水中水回用的组合方式包括:MBR+RO、UF+RO、MF+RO MBR+RO:膜生物反应器用于去除原污水中的大量有机物,反渗透用于处理膜生物反应器的出水,主要是利用反渗透膜去除剩余的有机物和大部分盐类,起到净化和软化的作用,出水符合回用水和杂用水标准,广泛用于国内外的污水回用中。UF+RO、MF+RO两种工艺都是广泛用于城市二级污水处理厂的出水回用工程。微滤和超滤都是作为反渗透的预处理,反渗透膜起到净化和软化的作用。

4、中水回用的意义

中水深度处理后回用在很大程度上清除了尾水对环境的污染,从而有效的解决了目前资源型和水质型缺水的双重压力,同时还可以节约很多的高质水,在保证城市经济的可持续发展上,具有战略性意义。对于缺水城镇和地区而言,污水再生回用比开发建设新水源更为重要,符合我国水资源贫乏的客观现实,符合我国的可持续发展战略思想,具有非常深远而现实的意义。

5、发展中水回用的建议

结合目前城市中水回用现状及现有中水工程运行过程中出现的实际问题,对城市中水回用工程的建设提出以下建议:

(1)加大宣传力度,消除人们对中水回用认识上的不足,提高公众对中水回用意义的理解,使公众充分意识到水资源紧缺的严峻性,认识到进行中水回用,开辟第二水源对解决当今城市用水矛盾的重要性。

(2)改革现行水价,合理制定城市污水处理和中水回用收费政策体系,确定中水水价时既要考虑低于自来水价,以形成价差,刺激中水使用,又要考虑按质论价,根据不同的水质标准确定水价。(3)制订相应的法律法规,强化人的节水行为。

(4)建立完善的排水管网及泵站,确保污水处理厂的进水量,切实抓好工业废水的预处理,严格控制进水水质。

(5)在确保污水处理厂水水质的基础上,完善中水回用管网的配套建设,协调好整个城市的水资源,做到分质供水,各尽其用,使中水回用发挥最大的收益。(6)制定合理的排污收费政策体系,配套完善资源化利用的经济政策和激励措施,大力支持和推广中水回用

结语

由于水资源匮乏,中水回用具有重大的经济效益、社会效益和环境效益,势在必行。中水回用技术也日渐成熟,中水回用工程也形成一定的规模,合理的中水回用工艺更是尤为重要。无论是传统的生物法还是新型的膜分离技术,都表现出良好的前景,尤其是膜分离技术更是当今中水回用的推荐工艺之一,无论是经济还是技术,都具有可行性,具有广阔的发展前途

参考文献:

[1]喻春,赵新华,秦琦,等.中水回用及其应用研究[J].安徽农业科学,2006,34(12):2831-2833.

[2]孙铁珩,蒋侃,孙丽娜,等.中水回用在沈阳的发展前景和存在的问题[J].应用生态学报,2006,17(12):2441-2444.

[3]郑淑平,李亚静.浅谈中水回用工艺设计[J].商品储运与养护,2008(5):79-80

[4]周嘉昕.中水回用技术介绍及分析[J].山西建筑,2007,33(1):186187.

论文作者:马亮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/7/24

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