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        污水处理厂中水回用技术研究日期:2015-09-22     人气:266

          摘要:当前,由于供水不足给城市工业造成了很大的损失,同?#22791;用?#29983;活带来许多困难和不便,成为社会中的一种隐忧。摆在眼前?#21335;?#29366;告诉我们,必须加快水资?#32431;沙中?#21033;用、合理配置污水资源化、缓解城市水资源紧缺。而中水回用技术就是污水资源化的一种重要方法,它既可以减少废水对环境的污染,又增加了日常可利用水的数量,具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。
          关键词:污水处理厂;中水回用;技术
          中图分类号:U664文献标识码: A
          引言
          中水回用是指以污水处理厂的尾水为原水,经进一步处理后达到国家回用水标准,可以在?#27426;?#33539;围内重?#35789;?#29992;的非饮用的杂用水、其水?#24335;?#20110;上水和下水之间。随着人口增加,城市化加快,河流湖泊等水体污染现象日益突出,城市污水的再利用是节?#25216;?#21512;理利用水资源的有效途径,也是防治水环境污染、促进城市可?#20013;?#21457;展的一个重要方面,还是水资源良性循环的重要保障措施,?#35328;?#26469;越受到有关方面的重视。国外如日本创造了中水道系?#24120;?#22312;建筑?#32791;?#35774;双管供水系?#24120;?#21033;用中水冲刷厕所、用作冷却水、浇花园和场地、冲洗马路?#25512;?#36710;、用作景观和消防水;国内如?#26412;?#22823;连、青岛、太原等城市也大力发展中水回用,大连春柳河水质净化厂是我国第一个中水回用示范工程,把中水回用于?#27975;?#30340;工程作为冷却水、洗焦水、消防用水、市政杂用水等。可以说,中水的利用是环境保护、水污染防治的主要途径,是社会、经济可?#20013;?#21457;展的重要环节。
          一、城市污水处理厂中水回用工程的可行性
          当前,面对城市发展的需求,产生的大量污水急?#34892;?#35201;进行有效处理,因此我国政府也加强了对城市污水厂的有效投资,对水污染的治理以及水资源紧缺情况的环节,进行中水回用技术的应用能够为其奠定良好的基础。在城市污水处理厂中安装污水的回用喜用,对于原来的污水处理工艺进行深度处理,就能够使得污水有效的转化为能?#29615;?#21512;?#27426;?#27700;质标准的中水。在城市污水处理厂增设中水回用系?#24120;?#20174;技术上?#24403;?#36739;简单。污水的回用开辟了第二水源,降低了城?#34892;?#40092;水取用量。污水回用减少了污水的排放量,减轻了污染,也减少了治理环境污染的投资,具有多重效益。
          二、污水处理厂常用的中水回用技术
          生活污水污染物浓度?#31995;?小于0.1%),可生化性较好,处理?#35759;?#36739;小,主要污染物的浓度指标COD、BOD5、SS、NH3-N可满足处理技术要求。设计进水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准和一级B标准。
          表1设计出水主要水质指标
          (一级A标准)(单位mg/L)
          
          
          
          表2设计出水主要水质指标
          (一级B标准)(单位mg/L)
          
          (一)物理化学处理技术
          (1)过滤法
          利用过滤介?#24335;?#27969;污水中的悬浮物。在排水工程中,废水通过下水道流入水处理厂,首先应经过斜置在渠道内的一组金属?#39057;某首?#21521;平行的框条(格栅)、穿?#35013;?#25110;过滤网(筛网),使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、?#24178;?#25110;滤料上。
          这一步属废水的预处理,其目的在于回收有用物质;初步澄清废水以利于以后的处理,减轻沉淀池或其他处理设备的负荷;保护抽水机械,以免受到颗粒物堵塞发生故障。保护水泵?#25512;?#20182;处理设备。格栅截留的效果主要取决于污水水质?#36879;?#26629;?#38556;?#30340;大小。清渣方法有人工与机械?#34903;幀?#26629;渣应及时清理和处理。
          筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米?#21335;?#30862;悬浮态杂物,如纤维、?#27975;?#34299;类等,通常用金属丝、化纤编织而成,或用穿孔钢板,孔径一般小于5mm,最小可为0.2mm。筛网过滤装置有转鼓式、旋转式、转盘式、固定式振动斜筛等。不论何种结构,既要能截留污物,又便于卸料及清理筛面。
          (2)吸附法
          活性炭具有极大的?#32570;?#38754;积,其颗粒越小,?#32570;?#38754;积越大,吸附效果越好,在微污染水的预处理中是应用较为有效的方法。活性炭可以通过极大表面积的吸附和一部分生物降解作用有效地去除水中色度、臭味,同时可以去除水中所含的多数有机污染物以及有毒的重金属和消毒副产物。研究表明活性炭固定床吸附器可以有效的去除雷玛素活性黄染料中的溶解色度。研究了活性炭和二氧化钛联用技术表明,活性炭在1h内对色度的去除率可?#28304;?#21040;90%。同?#20445;?#20108;氧化钛通过光催化氧化作用可以对活性炭?#32570;?#38754;吸附的有机物进行分解,达到使活性炭可以得到再生重复利用目的。
          活性炭处理技术因其占地面积小,操作简便,对水质、水量、水温变化的适应性强,饱和炭可再生重?#35789;?#29992;,是一种具有广阔应用前景的微污染水预处理技术。但是活性炭由于对大多数极性短?#26149;?#27687;有机物不能有效的吸附去除,同时活性炭再生很难进行快速处理,而?#20197;?#29983;成本较高,在?#27426;?#31243;度上制约了其广泛应用。
          (二)生物处理技术
          生物处理技术是利用微生物自身可对有机物、含氮化合物、含磷化合物等物?#24335;?#34892;分解吸收来产生能量、营养物?#23454;?#29305;性,培养出某些特定的微生物。利用这种特性处理污水中的污染物质,能达到净化水?#23454;?#30446;的。
          (1)生物反应器
          生物反应器是物化和生化处理技术的集成。应用两级过滤膜生物反应器专利技术处理城市污水厂二级排水,进水水质COD100mg/L,BOD≤30mg/L,NH3-N≤440mg/L,TP1.0mg/L,SS≤30mg/L;出水水质COD≤30mg/L,BOD5≤10mg/L,NH3-N≤10mg/L,TP≤0.5mg/L,无SS。实践表明,生物反应器具有良好的稳定?#38498;?#21487;靠性,出水优于工业用水、循环冷却水的水?#23460;?#27714;。
          (2)生物滤池
          有关研究表明,采用曝气生物滤池工艺处理印染废水的二级生化出水,废水COD浓度从进水90~140mg/L降到80mg/L以下,色度从32倍降到16倍以下,排放水质稳定。通过近半年的试验,曝气生物滤池工?#31449;?#26377;占地面积少、运行稳定、成本低、出水水质好等优点,在印染废水深度处理中有重要的作用。气浮-好气滤池工艺对色度、COD、氨氮、总磷、浊度等去除率高,是值得推广应用的污水厂二级出水深度处理和回用工艺。
          (3)人工湿地
          人工湿地污水处理技术是利用植物根系的吸收和微生物的作用,并经过多层过滤作用来达到降解污染、净化水?#23454;?#30446;的。它是一?#27542;?#20998;利用人工介质中栖息的植物、微生物以及基质所具有的物理、化学特性来处理污水的技术。
          利用生态氧化池/生态砾石床/垂直流人工湿地组合工艺,用于处理城市污水处理厂尾水,处理厂出水水质为COD50mg/L、BOD510mg/L、NH3-N10mg/L、TP0.5mg/L,连续5个?#29575;?#36816;行后,COD、BOD5和NH3-N的平均去除率分别为70.3%、69.0%、91.9%,出水水质为COD20mg/L,BOD54mg/L,NH3-N1.0mg/L,TP0.2mg/L。可见,生态氧化池/生态砾石床/垂直流人工湿地组合工艺在污水处理厂尾水深度处理方面具有明显的优势。
          (三)膜分离技术
          膜分离技术起步于20世纪60年代,是一?#20013;?#22411;高效的污水处理技术,包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)等方法。
          (1)反渗透
          反渗透技术在膜分离中应用广泛。在国内冷轧行业中,首钢冷轧薄板生产线率先利用市政污水厂处理后外排污水作为水源,采用双膜法(超滤+反渗透)处理。进水电导率1490us/cm,出水电导率稳定在40us/cm以下,远低于75us/cm的用水水?#23460;?#27714;,可用作净循环冷却水和制冷换热水的补充。针对石化行业污水回用处理问题,科研人员开发了集成式悬浮载体生物氧化/砂滤/臭氧活性炭处理/超滤反渗透的组合工艺,处理厂外排水,浊度13.5~81.0NTU、COD170.2mg/L、NH3-N0~57.7mg/L、石油类10.7mg/L、电导率1800~2600us/cm,含盐量高。连续7个月的中?#36234;?#26524;表明,处理后外排水中COD、NH3-N、石油类和浊度?#26579;?#20248;于回用水标准,可作为工业循环冷却、绿化和办公等用水。
          (2)微滤
          应用混凝动态膜工艺对印染废水的二级出水进行深度处理,研究表明,进水COD90~100mg/L。最佳投量下使用一体式混凝动态膜工艺,COD去除率达到57%,出水COD38.7~43.0mg/L,能保证印染废水达标回用。采用连续微滤膜(CMF)系统对污水厂二级排放水进行深度处理,净化后的水清澈透明、无异味、浊度<0.1NTU(低于设计值0.2NTU)、SDI值<3。CMF出水满足国家生活杂用水标准,可直接回用于绿化、景观、冲厕等;同?#20445;珻MF出水满足反渗透系统进水要求,可进一步脱盐。
          (3)纳滤
          采用微滤/纳滤深度处理COD为125.70mg/L的二级出水,经微滤处理后出水COD为65.13mg/L去除率在50%左右,经纳滤处理后出水COD为24.00mg/L,其他指标如硬度、电导率、吸光?#23454;?#23436;全满足回用要求。
          (四)其他处理技术
          一些新型的污水深度处理技术如超导磁分离技术能有效地提高废水的可生化性,具有投资少、反应时间短、效率高、能耗低等优点。尽管该法分离效果很好,但是需加入有机絮凝?#31890;?#27809;有完全摆脱因有机絮凝剂的加入带来的二次污染。另外,高压脉冲放电技术、超声波、生物?#28014;?#29983;物制剂增效法、三维电极、光敏化半导体等,作为催化剂处理有机废水技术也逐渐应用于污水研究中。许多组合技术更是应用广泛,如混凝沉淀/过滤/氨解析/炭柱组合工艺、双介质过滤/反渗透组合工艺、超滤/紫外光/反渗?#24178;?#20135;新生水组合工艺、混凝沉淀/精密过滤/臭氧氧化/石英砂过滤/活性炭过滤/中空超滤组合工艺等对城市污水的深度处理都有较好的效果。
          结语
          中水回用的直接经济效益是回用水的水价明显低于自来水的水价,有助于污水处理厂?#24403;?#22686;效工作。中水的充分利用除了为我们提供一个非常经济的新水源、缓解水资源短缺外,还能减少污水排放数量,减轻城市排水与污水处理的负担,以较少的投资取得较大的供水量,经济、合理、可行,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益,应用前景广阔。
          参考文献
          [1]?#36947;?#33805;.市政污水回用深度处理中双膜法的应用[J].甘肃科技.2010(14)
          [2]徐绮坤,汪晓军.曝气生物滤池在印染废水处理中的应用[J].环境科学与技术.2010(06)[3]耿?#20102;?吴晨波.纤维球过滤用于污水深度处理的技术经济优势[J].环境科学与技术.2010(S1)

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