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技術(shù)前沿:城市中水回用工藝及途徑
發(fā)布日期:2011/1/26 8:57:43

  近百年來(lái)城市化、工業(yè)化和農業(yè)集約化的高速發(fā)展,人口爆炸性的增長(cháng),給全球水資源、水環(huán)境都帶來(lái)了巨大的壓力。近些年水資源短缺、城市缺水問(wèn)題突出的國家,都將單純水污染控制轉變?yōu)槿轿坏乃h(huán)境可持續發(fā)展。我國也采取了多種措施來(lái)緩解城市用水的危機,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為主,目的是最大限度地實(shí)現區域內水資源的充分循環(huán)。


  1中水回用標準及方式


  1.1國內的城市雜用水水質(zhì)標準情況


  1989年建設部頒布的《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ25.1-89)是我國有關(guān)城市雜用水水質(zhì)的第一個(gè)部頒標準。該標準規定了廁所便器沖洗、城市綠化、洗車(chē)、掃除等生活雜用水水質(zhì)要求。2002年中南市政設計研究院主持對該標準進(jìn)行了修訂并上升為國家標準(GB/T18920—2002《城市污水再生利用城市雜用水質(zhì)》)。修訂中將雜用水的適用范圍進(jìn)行了調整,增加了消防和建筑施工用水。


  1.2中水回用方式


  城市可根據污水處理能力的大小和當地情況,選擇不同的回用方式。大體有以下幾種:①選擇式回用方式,即在污水處理廠(chǎng)周?chē)囊恍┚用駞^鋪設管道,實(shí)行分質(zhì)供水回用;②分區回用方式,即根據城市狀況,分區實(shí)行污水再生利用;③全城回用方式,即全城鋪設中水管道,適用于新建城市和有污水處理能力的小城鎮。


  2中水回用的常規工藝


  中水處理工藝的選擇工作必須在大量資料調研和系統試驗研究的基礎上慎重進(jìn)行,如果中水處理工藝標準選擇過(guò)高,會(huì )增加中水處理設施的初期投資、運行費用和日常維護費用,導致中水處理成本和中水用戶(hù)的負擔費用增加;但如果中水處理工藝標準選擇過(guò)低,會(huì )使中水水質(zhì)不能達到相關(guān)標準的規定,影響中水的正常使用。


  國內中水處理基本工藝有:二級處理→消毒;二級處理后→砂過(guò)濾→消毒;二級處理→混凝→沉淀(澄清、氣?。?rarr;砂過(guò)濾→消毒;二級處理→微孔過(guò)濾→消毒。


  城市中水回用后對水質(zhì)要求程度不同時(shí)的處理工藝:


  中水的處理工藝首先取決于對中水水質(zhì)的要求,參照國外經(jīng)驗,中水用于城市雜用水時(shí)應分為非限制性接觸與限制性接觸2種用水,在中水使用中,應盡可能地避免再生水與人體的直接接觸,但在某些場(chǎng)所不可避免地確實(shí)存在著(zhù)發(fā)生與人體接觸的機會(huì ),把其中可能會(huì )與人體接觸的用水定為非限制性接觸再生水,而不可能與人體接觸的用水定為限制性接觸再生水。非限制性接觸的含義并不是鼓勵人們讓再生水與人體接觸,而是在確定再生水水質(zhì)時(shí)要考慮到再生水有與人體直接接觸的可能,而制定更安全的水質(zhì)標準。


  用于城鎮雜用的非限制性中水應包括居民和公共設施沖廁、建筑消防用水、商業(yè)性洗車(chē)用水等用途,因為這些用水場(chǎng)所均存在用戶(hù)或工作人員直接與再生水接觸的機會(huì ),為確保安全用水,要求水質(zhì)較高,需要相應的中水處理工藝。在對示范工程及其他相關(guān)工程的處理工藝全面、系統的跟蹤監測的基礎上,作為城鎮雜用的非限制性接觸再生水,宜采用三級(深度)處理和嚴格的消毒,以提高出水水質(zhì),增加中水回用的可靠性。


  限制性接觸再生水嚴格禁止用戶(hù)人體與再生水接觸,而且要求對操作工人進(jìn)行必要的防護。作為城鎮雜用水的限制性接觸再生水包括非建筑消防用水、混凝土攪拌、街道路面清洗、園林綠化和高速公路綠化帶澆灌等,限制性接觸再生水的用水場(chǎng)所不存在或極少存在中水與人體直接接觸的機會(huì ),可采用二級強化處理、常規三級處理和消毒處理,以保障再生水水質(zhì)達標和使用的安全性及經(jīng)濟合理性。

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  3中水回用的主要途徑


  3.1回用于工業(yè)


  污水處理廠(chǎng)達標排放的廢水,根據用途的不同可直接或再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理達到更高的水質(zhì)后應用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,如用做冷卻水,熄焦、熄爐渣用水,灰渣水力輸送用水,工廠(chǎng)綠地澆灑,地面、設備、車(chē)輛沖洗,消防用水,其中最具普遍性和代表性的用途是工業(yè)冷卻用水。


  3.2城市雜用


  中水的城市回用途徑主要有以下幾個(gè)方面:一是城市生活沖廁用水,二是城市部分商業(yè)用水(如洗車(chē)行業(yè)),三是道路噴灑用水與城市綠地灌溉,四是非接觸性景觀(guān)中水與消防用水等。其中,城市生活用水是比較穩定的用水渠道,道路噴灑用水與城市綠地灌溉具有一定的季節性。


  3.3農業(yè)灌溉


  經(jīng)過(guò)污水處理廠(chǎng)處理后排放的廢水只需再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)濾即可達到農業(yè)灌溉用水的水質(zhì)標準,其環(huán)境衛生和農產(chǎn)品的衛生學(xué)狀況均良好。中水用于灌溉農田,通過(guò)土壤過(guò)濾、吸附、離子交換、化學(xué)反應、土壤微生物代謝和作物根系的吸收等機理,也能進(jìn)一步凈化水質(zhì),改良土壤結構,增加水分和肥分,使農作物增產(chǎn),節省大量化肥,可獲得良好的經(jīng)濟效益。中水回用于農業(yè)灌溉,一般尚需建設一定的調蓄、灌溉工程,才能達到充分利用的目的。農業(yè)灌溉用水受季節性的影響明顯。


  3.4水利工程


 ?。?)城市二級河道景觀(guān)用水。國家對景觀(guān)水質(zhì)制定了水質(zhì)標準,二級污水處理廠(chǎng)的出水水質(zhì)與河道景觀(guān)用水水質(zhì)要求相似。在衛生指標上加以再處理即可達標。只要河道是流動(dòng)的,其本身就具有一定的自?xún)裟芰?,這樣不僅使城市景觀(guān)得到改善,也為河道兩岸再生水回用單位提供了輸水渠道。


 ?。?)用于地下含水層的存儲及恢復。由于地下水的開(kāi)采量過(guò)大,引起地面下沉。為了控制下沉,除限制開(kāi)采量或禁止開(kāi)采外,還要采取回灌措施。中水可以作為回灌水的水源之一,但要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理,以達到地下水回灌的水質(zhì)要求方可回灌。


  4結語(yǔ)


  中水回用于工農業(yè)生產(chǎn)和城市生活,既減少新鮮水淡水的取水量,又使環(huán)境免受污染,其環(huán)境、社會(huì )和經(jīng)濟效益將非??捎^(guān)。隨著(zhù)我國水資源短缺和水污染現象進(jìn)一步加劇,人們的節水和污水回用意識不斷增強,通過(guò)建立污水回用示范工程,制定合理完善的回用水水質(zhì)標準,發(fā)展高效廉價(jià)的污水回用處理技術(shù),我國中水回用事業(yè)將有更美好的前景。

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