一體化中水回用設(shè)備,湘潭一體化中水回用設(shè)備項(xiàng)目合作

雖然中國(guó)早在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始采用污水灌溉的方式回用污水。但真正將污水深度處理后回用于城市生活和工業(yè)生產(chǎn)則是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的，在“六五”專(zhuān)項(xiàng)科技計(jì)劃中zui先列入了城市污水回用課題分別在大連、青島兩地作試驗(yàn)探索。這兩地研究成果表明，污水可以通簡(jiǎn)易深度處理再次回用，是很有前途的水源。

1 中水及中水回用的概念

“中水”一詞是相對(duì)于上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術(shù)系指將小區(qū)居民生活廢〔污〕水（沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所）集中處理后，達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)回用于小區(qū)的綠化澆灌、車(chē)輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。中水因用途不同有3 種處理方式：一種是將其處理到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)而直接回用到日常生活中，即實(shí)現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區(qū)，但高，工藝復(fù)雜；另一種是將其處理到非飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于不與人體直接接觸的用水，如便器的沖洗，地面、汽車(chē)清洗，綠化澆灑，消防，工業(yè)普通用水等，這是通常的中水處理方式。第三種是在工業(yè)上可以利用中水回用技術(shù)將達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水進(jìn)行再處理，一般會(huì)加上混床等設(shè)備使其達(dá)到軟化水水平，可以進(jìn)行工業(yè)循環(huán)再利用，達(dá)到節(jié)約資本，保護(hù)環(huán)境的目的。

2 中水的水質(zhì)特征

生活污水包含的主要有害成分為：BOD、COD、懸浮固體、N 和P 等。小區(qū)污水不同于城市污水（常包括部分工業(yè)廢水），屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，屬于間歇性排水（一般早中晚水量較大），污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。但是廢水的處理也有一定的困難，因?yàn)槠渌|(zhì)組成的變化較大[2]。其中zui主要的污染物為洗滌用水中含有的磷，容易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，BOD、COD 也是造成水體污染的重要原因。此外，還有致病性微生物等。

3 中水回用處理技術(shù)與工藝

中水回用處理一般包括初級(jí)處理、二級(jí)處理和深度處理。初級(jí)處理一般為格柵（也用小孔徑毛發(fā)收集器，來(lái)截留原水中的毛發(fā)等大的顆粒物）和調(diào)節(jié)池，去除水中的大的懸浮顆粒物和均和水質(zhì)，以保護(hù)后續(xù)設(shè)備的正常運(yùn)行。二級(jí)處理為主要處理設(shè)備，來(lái)處理原水中的可溶性污染物。深度處理以過(guò)濾、消毒為主，保證出水達(dá)標(biāo)。

中水回用的處理技術(shù)主要包括生化法、物化法和膜處理法。生化法是利用水中的好氧或厭氧微生物來(lái)分解水中的有機(jī)物，有時(shí)也聯(lián)合運(yùn)用，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，以活性污泥法和生物接觸氧化法為主。物化法主要有混凝沉淀、過(guò)濾、活性炭吸附和離子交換法等，主要處理優(yōu)質(zhì)雜排水。膜處理技術(shù)一般采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優(yōu)點(diǎn)是SS 去除率很高，占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，但費(fèi)用較高。目前常用的是膜生物反應(yīng)器，它處理效率高、出水水質(zhì)好，設(shè)備緊湊、占地面積小，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

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3.1 生化處理技術(shù)

3.1.1生物接觸氧化法

這是目前采用較多的工藝，其主要流程：

原水→格柵→曝氣調(diào)節(jié)池→接觸氧化池→二沉池→過(guò)濾→消毒→出水

實(shí)踐證明，該設(shè)施CODCr 去除率達(dá)90.7%，BOD5 去除率達(dá)97.4%，SS 去除率達(dá)97% ，NH3-N 去除率達(dá)70%，PO43--P去除率達(dá)85%，其成本也較合適[1]。

生物接觸氧化法又稱(chēng)浸沒(méi)式曝氣生物濾池，是在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是介于活性污泥法和生物濾池二者之間的生物處理技術(shù)，有以下特點(diǎn)[2] ：

1）具有較高的容積負(fù)荷，處理效率高，出水效果好；

2）沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)力，不需要污泥回流，不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理方便；

3）但是它的填料易于堵塞，布?xì)狻⒉妓痪鶆?。采用二?jí)生化處理時(shí)，多采用A/O 和A2/O。它不但有很好的脫氮除磷功能，還能去除一部分有機(jī)污染物，對(duì)于輕度污染的廢水，有很好的效果。

3.1.2生物接觸氧化工藝與曝氣生物濾池工藝相結(jié)合

其工藝主體為：

化糞池→厭氧水解→生物接觸氧化→曝氣生物濾池→消毒[3]

曝氣生物濾池與傳統(tǒng)的活性污泥法相比容積小，占地面積小，且不需要二沉池，出水質(zhì)量高，運(yùn)行費(fèi)用低，易掛膜，便于自動(dòng)控制和后期少等優(yōu)點(diǎn)，但是曝氣生物濾池對(duì)進(jìn)水SS 要求較高，水頭損失較大，且除磷作用有限，需要經(jīng)過(guò)一定的預(yù)處理或與其他工藝組合使用，用于污水回用的深度處理，出水能夠達(dá)到城鎮(zhèn)建設(shè)雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ/T48-1999）。若建在地下室內(nèi)，則空間受限制，因此需增加中間水池，使造價(jià)增加，且施工難度大，工期較長(zhǎng)。

3.1.3 CASS 工藝

CASS 是間歇式活性污泥法的改進(jìn)工藝，連續(xù)進(jìn)水，間斷排水，在一個(gè)池內(nèi)完成水質(zhì)均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀，是一個(gè)好氧—缺氧—厭氧交替運(yùn)行的過(guò)程，具有一定的脫氮效果[4]。池內(nèi)用隔墻隔出生物選擇區(qū)、兼性區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，能夠?qū)崿F(xiàn)同步硝化反硝化。該工藝具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，特別適用于以生活污水為原水的小區(qū)中水。

3.2 物化處理技術(shù)

物化處理工藝是以混凝沉淀和活性炭吸附相結(jié)合的基本方式，主要用于處理優(yōu)質(zhì)雜排水，適用于小型的中水回用工程。主要工藝特點(diǎn)是流程較短，占地面積相對(duì)較小，管理比較簡(jiǎn)單，但處理效果收混凝劑及活性炭種類(lèi)和數(shù)量的影響，有一定的波動(dòng)性[5] ，其運(yùn)行費(fèi)用也較高。其典型處理流程為：

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀（氣?。?rarr;過(guò)濾→活性炭吸附→消毒→出水

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀（氣?。?rarr;化學(xué)氧化→消毒→出水

在處理一些水質(zhì)較復(fù)雜的生活污水時(shí)，使用一種方法很難達(dá)到處理效果，通常會(huì)采用生化和物化相結(jié)合的方法：

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化→沉淀→微絮凝→過(guò)濾→活性炭吸附→消毒→出水

3.3 膜處理技術(shù)

膜生物反應(yīng)器（MBR，Membrane Biological Reactor），是將生物的降解作用與膜的分離技術(shù)結(jié)合使用的新型水處理工藝。它以膜組件能將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，減少污水處理設(shè)施用地[6]，并保持較高的出水水質(zhì)，膜生物反應(yīng)器被認(rèn)為是處理灰水工藝穩(wěn)定，并能消除病原體的新技術(shù)，它分為浸沒(méi)式生物反應(yīng)器、分置是生物反應(yīng)器和復(fù)合式生物反應(yīng)器。近年來(lái)，已逐步應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水的處理中，并在越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于中水回用。MBR 法應(yīng)用于中水回用工程具有去除效率高、出水穩(wěn)定、處理負(fù)荷高、剩余污泥少、操作方便，占地面積少等特點(diǎn)，不足之處在于膜表面易形成附著層，使膜通量下降，易產(chǎn)生膜污染，清洗困難，成本費(fèi)用高，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用還不廣泛。但由于其對(duì)細(xì)菌、有機(jī)物、氨氮等去除率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，處理后的水也能滿(mǎn)足規(guī)范再生水做冷水的水質(zhì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，具有應(yīng)用價(jià)值。

利用膜技術(shù)處理污水一般與其他工藝結(jié)合使用，典型流程如下：

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→絮凝沉淀→膜處理→消毒→出水

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→生化處理→膜處理→消毒→出水

實(shí)踐證明使用膜處理工藝在運(yùn)行周期內(nèi)，出水CODCr 去除率為88%，BOD5 去除率95%，SS 去除率為99%，氨氮去除率為91%，出水水質(zhì)達(dá)到城市污水再生利用城市雜用水標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18920-2002）的要求。

在，有利用浸沒(méi)型膜生物反應(yīng)器的實(shí)例，運(yùn)行效果不錯(cuò)。浸沒(méi)式生物反應(yīng)器膜通量低于關(guān)鍵滲透通量，但其通常在低壓下運(yùn)行，較分置式節(jié)省。此外，還有循環(huán)垂直流生物反應(yīng)器, 適用于小規(guī)模水處理系統(tǒng)的有益補(bǔ)充。

4 結(jié)論

中水回用是實(shí)現(xiàn)水的資源化，減少水污染的有效途徑，實(shí)現(xiàn)了效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。但由于目前人們的資源意識(shí)較差，用水不節(jié)約，相關(guān)法律不夠完善，資金及技術(shù)方面還不盡如人意，加上水的價(jià)格偏低以及對(duì)回用中水的性的考慮，中水回用的還未十分廣泛。盡管中水回用對(duì)于一些地區(qū)來(lái)說(shuō)是必要和可靠的選擇，但對(duì)于加大中水回用力度還是很有潛力的，尤其對(duì)水資源缺乏的今天有著重要的意義。在相關(guān)政策及技術(shù)的支持和要求下，中水回用必將成為今后發(fā)的趨勢(shì)。

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污水處理廠的二級(jí)處理出水，根據(jù)用途不同，可直接或者再經(jīng)進(jìn)一步處理達(dá)到更高的水質(zhì)后應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程中，其中有普遍性和代表性的用途是工業(yè)冷卻水，中國(guó)在污水處理廠二級(jí)出水或二級(jí)處理出水用作工業(yè)冷卻方面進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，并有運(yùn)行成功的實(shí)例。