试析市政污水的再生利用处理技术与应用
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市政污水处理工艺及其回用利用技术分析市政污水处理工艺及其回用利用技术分析随着城市化进程的快速发展,城市污水排放量不断增加,严重影响到环境的水质和生态平衡。
因此,市政污水处理工艺及其回用利用技术成为了保护环境、提高水资源利用率的重要手段。
本文将从污水处理工艺和回用利用技术两个方面分析,并介绍市政污水处理工艺及其回用利用技术的现状和发展趋势。
污水处理工艺主要包括物理处理、化学处理和生物处理三个阶段。
物理处理一般采用格栅、沙池等设备将污水中的固体杂质、沉淀物等去除;化学处理主要通过加入化学药剂,使有机物和无机物发生反应,以沉淀、絮凝、悬浮物的方式去除污水中的杂质;生物处理则是利用微生物分解和氧化有机废物的过程。
生物处理常见的工艺有活性污泥法、人工湿地、生物膜法等。
这些工艺各有优点和适用范围,可以根据不同的水质特点和处理目标选择合适的工艺组合。
污水处理工艺的发展趋势是向着高效、节能、低成本、低排放的方向发展。
随着新材料、新技术的不断推出,一些新型处理工艺也逐渐应用于市政污水处理中。
例如,膜分离技术能够高效地去除微小颗粒和溶解有机物,具有高效节能的优势。
另外,电化学法、光催化法等新兴工艺也越来越受到关注,具有更高的去除效率和回用利用潜力。
市政污水处理后的水质可以根据不同的需求进行回用利用,例如供排水一体化、景观水体养护、工业用水等方面。
回用利用技术主要包括二次供水处理、灌溉用水处理、工业用水处理等。
二次供水处理通过进一步过滤消毒等工艺,将污水处理得到的水质提高到可以饮用水标准的要求;灌溉用水处理主要是深度处理污水,去除重金属、有机物等,以适合植物生长的水质需求;工业用水处理则主要是根据不同行业的需求,进行处理后供应给工业生产使用。
市政污水处理及其回用利用技术的发展面临着一些挑战。
首先,投资和运营维护成本较高,需要政府、企业和公众的共同支持;其次,技术研发和推广应用还存在差距,需要加强科技创新和技术交流;另外,监管和管理还需要进一步完善,确保污水处理和回用利用过程的安全和可持续发展。
污水再生利用技术研究及应用随着城市化进程的不断推进,我国城市污水处理工作也逐渐得到改善和完善。
同时,随着水资源变得日益紧缺,污水再生利用逐渐成为解决水资源短缺的有效途径。
因此,污水再生利用技术的研究和应用愈发受到人们的广泛关注。
一、污水再生利用技术的发展历程污水再生利用技术在国外已有一定研究和应用,而我国在这方面的起步也已经不错。
20世纪70年代,我国开始开展污水再生利用技术研究,随着研究深入,各种污水处理技术不断涌现,如反渗透技术、超滤技术、深度处理等技术的应用。
目前,我国的污水处理技术已经快速发展,生物滤池、生物转盘等新型生物处理技术越来越受到人们的重视。
此外,我国还在开展多种先进技术的研究和应用,如厌氧消化技术、膜法处理技术、电化学处理技术等上下游技术应用的不断推进,形成了完整的污水处理技术体系。
二、污水再生利用技术的应用现状当前,我国的污水再生利用技术应用主要以工业、市政领域为主。
一些先进城市已经推广应用中水(二次供水)系统,在特殊用水场所,如园林灌溉、冷却循环水等方面逐渐得到普及。
同时,污水处理技术的提高已经成为实现“零污染、零排放”目标的保障。
例如,北京世园会期间成功实现15万吨污水的处理和再生利用,成为我国推广污水处理完全再生利用的成功案例。
三、污水再生利用技术存在的问题虽然我国的污水再生利用技术已经走在了世界前沿,但是在应用过程中仍然存在一些问题。
首先是技术不成熟,其次是资金来源难以保障,再次是少有污水处理厂为生产,大部分污水处理厂都只是为环保而存在,生产经济价值不高,没有得到充分发挥和利用。
在治理方面,污水处理产业化模式也尚未成熟,规范化程度不高,产业发展速度慢。
另外,在污水再生利用的途径和用途上,也需要继续进行研究和探索。
四、污水再生利用技术的未来趋势污水再生利用技术未来的发展趋势将会更加科学化、智能化和规模化。
运用大数据技术,对污水分析测试及处理管理等工作进行智能化处理,实现污水处理质量自动跟踪和监管。
污水再生利用技术的研究与应用随着人口的增加以及经济的发展,我们的资源和环境面临着越来越大的压力。
而水资源更是世界上最为宝贵的资源之一,对于人类的生存和发展至关重要。
由于现代工业、农业等活动,水资源污染日趋严重,因此提高水资源利用率和水体保护已成为世界各国关注的热点议题。
污水再生利用技术因此应运而生。
污水再生利用技术,顾名思义,就是将排放出来的污水进行处理,使之可以再次利用。
简单来说,就是将含有大量污染物和杂质的“脏水”转化为可以用于生活和农业生产的“清水”,实现水资源的有效利用,同时减少了对自然水源的过度开采。
一、污水再生技术分类在污水再生处理技术中,可以根据技术处理的流程和原理进行分类。
具体来说,可以分为物理处理、化学处理和生物处理三种类型。
物理处理法主要是利用物理手段对污水中的悬浮物和颗粒物进行过滤、分离等处理,如格栅、旋流器、沉淀池等。
化学处理法是利用化学反应原理进行处理,如中和沉淀、氧化还原等。
生物处理法则是通过生物的自净作用对污水进行处理,如活性污泥法、生物膜反应器法等。
目前,各种污水再生技术都有其适用的场合和局限性,因此在具体的应用中还需要选择最为适合的技术类别。
二、污水再生利用的优势1、节约水资源。
污水再生利用,可以有效地解决水资源短缺问题,提高水资源利用率,减少对自然水源的过度开采,具有很大的社会、经济和生态效益。
2、降低污水排放。
污水再生利用不仅可以减少污水对环境的影响,还可以降低工业和生活排放对环境的污染,达到保护环境的目的。
3、提升水的品质。
经过处理后的污水,可以达到或超过国家的水质标准,可以用于一些特定的用途,如农业生产、车间用水等。
4、减少水的成本。
由于从自然水源获取水资源的成本越来越高,污水再生利用可以有效地节约水资源,降低水的成本,对于企业的生产和日常生活都有相应的优惠。
三、污水再生利用技术的应用污水再生利用技术已经在我国得到了广泛的应用,主要包括工业废水的处理、城市排水的处理、农业用水等。
城市污水再生利用技术及其在城市绿化中的应用一、前言随着城市化进程的加速和人口的增长,城市污水处理成为一个日益重要的问题。
同时,城市绿化也是城市建设的重要组成部分。
如何将城市污水处理和城市绿化有机结合起来,实现资源的最大化利用,成为了当今城市建设的一个重要议题。
二、城市污水再生利用技术1.传统的污水处理技术传统的污水处理技术主要包括物理处理、生物处理和化学处理。
物理处理主要是利用物理方法去除污水中的悬浮物、沉淀物和泥沙等杂质;生物处理则是通过微生物的代谢作用去除有机物和氮、磷等营养物质;化学处理则是利用化学方法去除污水中的氨氮、磷酸盐等化学物质。
2.膜技术随着科技的不断发展,新型的污水处理技术也逐渐涌现。
膜技术是其中的一种。
膜技术主要是利用特殊的膜材料,通过压力差或电化学方法将污水中的溶解性物质和悬浮物质分离出来。
膜技术能够高效地去除污水中的有机物、微生物、悬浮物和病毒等有害物质,同时还能够回收污水中的水分和营养物质,实现资源的最大化利用。
3.反渗透技术反渗透技术也是一种新型的污水处理技术。
反渗透技术主要是利用高压力将污水中的溶解性物质和悬浮物质通过一个特殊的膜材料分离出来。
反渗透技术可以高效地去除污水中的微生物、有机物、无机盐和重金属等有害物质,同时还能够回收污水中的水分和营养物质,实现资源的最大化利用。
三、城市污水再生利用在城市绿化中的应用1.灌溉用途城市污水处理后的水可以用于城市绿化的灌溉用途。
这种用水方式不仅可以解决城市绿化用水难题,还可以减少对地下水资源的开采。
同时,城市污水经过处理后,其水质也可以得到有效提升,从而保证城市绿化的品质。
2.景观用途城市污水处理后的水还可以用于城市绿化的景观用途。
例如,在公园或者城市广场中,可以利用城市污水处理后的水建造人工湖泊或者人工河流等水景,增加城市绿化的美观度和观赏性。
3.养护用途城市污水处理后的水还可以用于城市绿化的养护用途。
例如,在城市道路两侧的行道树的养护中,可以利用城市污水处理后的水进行树木的灌溉和养护,从而保证城市绿化的健康发展。
城市污水再生利用技术研究与应用城市污水再生利用技术是指将城市污水经过一系列处理工艺,使其达到一定水平的净化和处理效果,从而实现对水资源的合理利用。
随着城市化进程的不断加快和水资源的日益紧缺,城市污水再生利用技术的研究与应用成为一项重要的课题。
首先,城市污水再生利用技术的研究对于解决水资源短缺问题具有重要意义。
城市化进程导致水资源供需矛盾日益突出,传统供水模式已经难以满足城市居民的用水需求。
而城市污水再生利用技术可以从污水中提取和利用可再生的水资源,有效减轻对地下水和自然水源的依赖,实现对水资源的可持续利用。
此外,该技术还能够降低用水成本,提高城市水资源利用效率。
其次,城市污水再生利用技术对于改善环境质量和保护生态环境具有积极的促进作用。
城市污水中含有大量的有机物、氮、磷等污染物,如果直接排放到环境中会对水体和土壤造成严重的污染。
而经过适当的处理,城市污水可以达到国家相关标准,安全地用于农业灌溉、城市绿化和工业用水等领域。
这种循环利用方式不仅能够减少对自然水源的污染,还能够保护生态系统的完整性和稳定性,实现可持续发展。
当前,城市污水再生利用技术主要包括物理处理、化学处理、生物处理和高级处理等环节。
物理处理主要通过筛网、沉淀池和过滤器等工艺,移除污水中的悬浮物和颗粒物,达到初步净化的目的。
化学处理依靠添加化学试剂来沉淀和吸附有机物和磷等污染物,进一步提高净化效果。
生物处理则利用微生物的降解能力,将有机物和氮等污染物转化为无害物质,最终实现高度净化。
而高级处理则包括臭氧氧化、活性炭吸附等技术,用于进一步去除污水中的难降解有机物和微量污染物。
这些处理工艺可以组合使用,根据不同的水质和要求来设计污水再生利用系统,以满足不同场景下的需求。
在城市污水再生利用技术的应用方面,一些发达国家已经取得了较为显著的成果。
例如,新加坡在水资源极度匮乏的情况下,推行了世界领先的新加坡NEWater项目。
该项目采用先进的膜技术和紫外线消毒工艺,将污水再生利用为高质量的工业用水和冷却水,取得了良好的社会效益和经济效益。
浅谈市政污水处理工艺及其回用利用技术随着城市化进程的加快和人口的增加,市政污水处理成为城市管理中的一项重要工作。
市政污水处理旨在将城市生活污水经过处理达到排放标准,保护环境和人民健康。
随着资源的日益紧缺和环境污染的加剧,污水处理后的水资源再利用成为了一种可行的方案。
本文将对市政污水处理工艺及其回用利用技术进行浅谈。
一、市政污水处理工艺市政污水处理工艺是将城市生活污水通过一系列的处理工艺使其达到国家规定的排放标准。
市政污水的处理工艺一般包括预处理、一级处理、二级处理、三级处理和消毒等环节。
预处理主要是去除污水中的大颗粒物、沙子、泥土等杂质,一级处理主要是通过沉淀或其他物理化学手段去除混合液中的悬浮物,二级处理主要是通过生物处理降解有机物和氮磷化合物,三级处理则是对水质进行进一步净化。
最后进行消毒是为了杀灭残留的细菌和病毒,保证排放水体是符合国家标准的。
市政污水处理工艺的建设和运行需要专业的设备、技术和管理人员,具有一定的投资和运营成本。
二、污水回用利用技术随着资源的日益紧缺和环境污染的加剧,污水的回用利用成为了一种重要的水资源补充方案。
污水回用利用技术是将经过污水处理的水资源用于农业灌溉、城市景观、工业用水、地下水补给等方面。
污水的回用利用技术包括物理化学处理、高级氧化技术、膜分离技术、生物降解技术等。
这些技术可以将污水中的有机物、重金属等有害物质去除,得到水质符合相关标准的再生水,用于各种用途。
市政污水处理工艺的回用利用是指将污水处理后的水资源用于城市绿化、农田灌溉、工业用水等方面。
目前,世界上许多发达国家和地区都已经采用了污水处理工艺的回用利用技术。
新加坡是一个成功案例。
新加坡因为水资源短缺,通过先进的污水处理工艺和技术,将处理后的水资源用于供水、工业用水和农田灌溉等方面,大大缓解了水资源的紧张局面。
在中国,北京市也开展了大规模的污水处理工艺的回用利用项目,通过建设大型的再生水处理厂和相关管网,将回用水资源用于城市绿化、景观水体等方面,取得了良好的效果。
浅谈环境保护中水污染处理技术和再生利用水污染是环境保护中的一大问题,直接影响人们的生活质量和健康。
对水污染进行处理和再生利用是保护环境、促进可持续发展的关键。
本文将对水污染处理技术和再生利用进行浅谈。
一、水污染处理技术1. 生物处理技术:生物处理技术利用微生物对水中污染物进行降解和去除,常用的方法有生物滤池、活性污泥法和固定化微生物处理法等。
这些方法不仅对水质提升有明显效果,且操作简单、能耗低。
2. 物理处理技术:物理处理技术是通过物理手段将污染物与水进行分离,如筛网过滤、沉淀、浮选和膜技术等。
这些方法适用于处理悬浮物、胶体物和油脂等污染物,操作简单、处理效果显著。
3. 化学处理技术:化学处理技术通过添加化学试剂来改变水中污染物的性质,使之沉淀、吸附或氧化。
常用的方法有中和、沉淀、化学氧化和吸附等。
化学处理技术能有效去除水中重金属、毒性有机物和氨氮等污染物。
4. 高级氧化技术:高级氧化技术是通过紫外光、臭氧或高温等条件产生强氧化剂,分解水中难降解有机物。
这些方法能够将有机物分解为无害的小分子,具有高效、低副产物生成等优点。
二、水污染再生利用1. 农业利用:通过合理利用水质较差的水源,进行灌溉或养殖等农业活动。
这样既可以有效利用水资源,又可以减少对地下水的抽取,降低水资源浪费。
2. 工业利用:在工业生产过程中,可以将含有污染物的废水进行处理,降低污染物含量后再利用于生产过程中。
如钢铁行业将含铁废水进行处理后再利用于冷却系统,有效节约水资源。
3. 生活用水再利用:对生活用水进行处理后再利用于冲洗马桶、洗衣等非饮用水用途。
这样既可以减少对地下水和自来水的需求,又可以有效减少污水排放。
4. 自然净化:通过植物的吸收和微生物的分解作用,使废水中的污染物得到降解和去除。
这种方法使用简单、成本低,且能够减少对其他资源的依赖。
水污染的处理技术和再生利用是环境保护的重要内容。
选择合适的处理技术和再利用方式,不仅可以净化水质、改善环境,还可以有效利用水资源,实现可持续发展。
城市污水处理与再生利用技术随着城市化进程的推进,城市污水处理和再生利用技术变得越来越重要。
城市污水排放直接影响着环境质量和居民的生活品质。
传统的处理方式无法满足城市污水的处理需求,因此,开发和应用污水处理与再生利用技术成为当务之急。
一、城市污水处理技术1. 生物处理技术生物处理是一种常见且有效的城市污水处理技术。
它通过利用微生物降解和吸附有机物,将污水中的有机物去除,并将氮、磷等污染物转化为无害物质。
生物处理技术有好氧和厌氧两种方式,可以根据不同的水质特点选择合适的处理方式。
2. 物理化学处理技术物理化学处理技术主要包括沉淀法、过滤法和吸附法等。
沉淀法通过重力沉淀将悬浮颗粒物从污水中分离出来,过滤法则通过过滤介质将污水中的悬浮颗粒物截留。
吸附法则是利用吸附剂将溶解性有机物吸附到固体表面,从而将其从污水中去除。
二、城市污水再生利用技术城市污水再生利用技术通过对经过初步处理的污水进行二次处理,将其转化为可以满足特定用途的水资源。
城市污水再生利用技术主要包括纳滤、反渗透、紫外线消毒等。
1. 纳滤技术纳滤技术是一种利用特殊过滤膜过滤污水中的悬浮颗粒物和大分子有机物的方法。
通过纳滤技术处理的水质清澈透明,能够满足特定用途的要求。
2. 反渗透技术反渗透技术是一种利用半透膜将水中的溶解性物质和微生物截留的方法。
该技术可以高效地去除水中的各种污染物,获得高纯度的水资源。
3. 紫外线消毒技术紫外线消毒技术基于紫外线的杀菌作用,通过照射污水来达到消毒的目的。
紫外线消毒技术具有操作简便、消毒效果好等优点。
三、技术应用案例1. 新加坡水处理厂新加坡水处理厂采用先进的污水处理和再生利用技术,将污水转化为高质量的饮用水。
该水处理厂通过生物处理、纳滤和紫外线消毒等多重工艺,实现了城市污水的高效处理和再生利用。
2. 美国加州再生水项目美国加州的再生水项目是一个成功的城市污水再生利用案例。
通过应用纳滤和反渗透技术,将经过初步处理的污水转化为可以用于农业灌溉和公共绿化的再生水资源。
城市污水处理的新技术和新应用城市污水处理一直是环境保护领域的重要议题。
有效处理城市污水可以保护水资源、环保、促进经济发展等方面发挥重要作用。
为了更好地实现城市污水处理的目标,一些新技术和新应用正在不断发展和应用,本文将对其进行浅谈。
一、新技术1.磁化水处理技术磁化水处理技术是一种高效的物理污水处理技术,它是将物理方法和磁学理论相结合的一种处理方法。
这种技术利用强磁场将污水中有机和无机物质分离,并通过多级筛选、过滤、过氧化等方法进行进一步处理。
磁化水处理技术有着高效、可靠、低成本等优点,适合于处理城市污水中含有大量有机废物的情况。
目前,该技术在国内外已得到广泛应用。
2.生物膜反应器技术生物膜反应器技术是一种生物处理技术,它是利用生长在支架上的生物膜进行生物反应的一种方法。
这种技术能够处理高浓度有机物、难降解物质和高氮、高磷等污染物质,具有空间利用率高,氧化能力强等特点。
与传统技术相比,生物膜反应器技术能够大大降低处理成本和节约能源,已被广泛应用于城市污水处理过程中。
3.电化学污水处理技术电化学污水处理技术是利用电场的作用将污水中的污染物质处理的一种方法。
该技术能够有效处理高氮污染物、高难度有机废水、COD及重金属等污染物质,具有设备简单、能耗低、空间利用率高等特点。
目前,该技术被广泛应用于大型城市污水处理厂。
二、新应用1.西式生态园西式生态园是一种生态型城市污水处理设施,它利用湖泊、岛屿、绿地和浅水区等自然景观组成生态环境,将污水处理为可直接无害排放的水质。
该方法减少了传统处理方法所使用的化学药品和杀菌消毒剂,达到了减低能耗、减少污染物排放的目的,同时还具有景观绿化效果,成为城市污水处理十分受欢迎的新型应用。
2.分布式污水处理系统分布式污水处理系统是一种新型的污水处理设施。
它采用分布式建设方式,将城市污水处理系统分散在污水源附近,实现污水回收再利用。
该系统能够有效减少管道建设费用和节省能源,同时还能够提高城市水资源利用效率,成为未来城市污水处理的发展方向。
浅谈市政污水处理工艺与回用技术市政污水处理是城市基础设施建设中不可或缺的一部分,污水处理不仅涉及到城市环境质量问题,还关乎城市治理和可持续发展。
市政污水处理工艺和回用技术的发展与应用,对于解决城市水资源短缺和环境污染问题,实现城市水资源的可持续利用和循环利用,具有重要意义。
市政污水的处理工艺主要包括物理处理、化学处理和生物处理三个阶段,在这些阶段中采用了不同的技术来达到净化水质的目的。
物理处理一般首先对污水进行筛选去除大颗粒的固体杂质和沉淀物,通常采用的技术有格栅、旋流器等。
接下来,进入化学处理阶段在污水中加入药剂,使污水中的悬浮性颗粒物通过化学反应形成沉淀物。
化学处理还可用于去除有毒有害物质及重金属等有害物质。
最后,通过生物处理进一步去除污水中的有机物质、氮、磷等营养成分和微生物。
另外,市政污水还可通过深度处理等高端工艺,进一步达到工业用水、饮用水等复用目的。
污水处理的回用技术主要包括再生利用和资源利用两个方面。
再生利用指污水处理后直接作为工业用水、农业灌溉用水、城市景观水等目的利用;资源利用主要是指从处理后的污水中,提取有价值的化学品、能源等物质,包括生物质能、化学能等。
利用回用技术,可以达到减少对地下水资源的依赖,缓解地下水资源供应压力,同时减少了污水对环境的污染。
同时,市政污水处理过程中也面临着一系列问题与挑战,如处理成本高、废渣处理难、污泥处理难等。
针对这些问题,应该优化处理工艺、完善处理设备和技术、提高污泥处理和废渣回收利用能力等方面入手,以提高处理效率和管理水平。
总之,市政污水处理工艺和回用技术的应用,对于保障城市水资源的可持续利用和环境治理具有重要意义,应该加强工艺创新和技术研发,提高处理能力和效率,同时充分发挥回用技术的优势,推动污水资源化和循环利用进程。
试析市政污水的再生利用处理技术及其应用摘要:本文介绍了国内外市政污水再生利用的技术现状和国内污水再生利用的水质标准;阐述了国内污水再生利用的技术与应用;探究了低成本污水的再生利用技术的开发和应用;最后,讨论了选择市政污水再利用处理技术时的风险控制。
关键词:市政污水;再生利用;技术应用水资源短缺是我国的基本国情之一,年平均降水总量6万亿m3,除通过土壤水直接利用与天然生态系统与人工生态系统外,可通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量约为3万亿m3[1]。
除了人均水资源总量偏少外,我国水资源分布在时间和空间上也是不均衡的,例如:长江流域以北大部分地区受到资源型缺水的困扰,人口占三成,GDP占三成,而水资源量不到一成[2]。
水资源的再开发是迫在眉睫的重要社会问题,而市政污水再生利用以城镇污水处理厂出水为再生水源,经过再生工艺净化处理后达到可用的水质标准后,可用于工业、绿化、农业、景观以及地下水回灌、地表水补充等[3],既减少了污染物的排放,又缓解了水资源短缺的矛盾,是一个可以从根本上解决问题的有效途径。
(一)国内外污水再生利用的技术现状美国是全世界最早进行污水再生利用的国家,其科学研究、实践能力、技术水平都处于该领域的领先地位,其污水再利用的主要用途在于城市杂用、工业回用、农业回用、地下水回灌等[4],[5]。
不同的用途,采用的处理技术也不同。
以城市绿化、一般工业回用、城市杂用为目的的污水再生处理技术一般采用在二级处理(生化处理)后增加三级处理(过滤、消毒)的处理技术,而作为饮用水水源补充的应用,如地下水回灌和地表水补充,则需在三级处理后再增加深度处理,目前较为成熟的工艺是MF+RO。
根据统计[6], 2005年美国污水再利用量约为1000万m3/d,并以每年约15%的增长率增加。
以色列是一个水资源匮乏的国家,也是污水再生利用率最高的几个国家之一。
该国已建有200余个市政污水再生利用工程,最大规模超过20万m3/d,100%生活污水和超过72%的市政污水已经得到了再生利用。
由于在以色列农业灌溉用水量超过总用水量的70%,因此,污水再生利用优先考虑应用于农业灌溉。
由于处理要求不高,该国最普遍的做法是将通过氧化塘处理后的污水直接用于农业灌溉。
对于其他用途,如工业冷却水,则在二级处理后,通过投加石灰和絮凝剂,使水质进一步提高,以达到应用标准[5]。
日本也是开展污水再生利用较早的国家,至1996年,其污水再生利用量已达32.4万m3/d,其主要应用于工业,其次为环境用水和灌溉用水[7]。
日本在污水深度处理技术方面取得了长足的发展,开发了新型脱氮除磷技术、MBR技术以及地下毛细管渗滤系统等多种工艺、另外澳大利亚、新加坡等国家对污水再生利用方面也取得了一定的进展,将通过膜处理工艺处理后的优质再生水大规模应用于工业和作为水源补充水,已经获得了相当的成功[3], [5]。
我国的污水再生利用的发展经历了四个时期:起步阶段—技术储备、示范工程引导阶段—启动阶段—稳定发展阶段。
1.起步阶段:1985年以前,随着城市工业的发展,城市污水中工业废水比重越演越烈,直接用于农田灌溉导致土壤板结,农作物和土壤残留积累,农产品质量下降,影响食用人群的健康。
而在青岛、大连、天津等地进行的实验结果表明,污水可以通过处理进行回用。
该阶段采用的技术工艺一般为普通曝气活性污泥法。
2.技术储备、示范工程引导阶段:从1986年开始污水资源化相继列入国家重点科技计划当中,当时约有40个单位的攻关大军投入到其中的研制开发当中,为随后的技术发展奠定了基础。
由于国家发展水平及经济的制约,该阶段建成的污水再生工程还是较少的。
此阶段开始普及二级处理,即生物处理。
3.全面启动、实施污水再生回用阶段:90年代后期,污水处理法律法规及规范的不断完善,推动了再生利用工作的进行。
该阶段,先进的除磷脱氮工艺,如A2O工艺已经开始应用于城市污水处理。
4.稳定发展阶段:进入本世纪,污水再生利用标准体系的建立标志着我国污水再生处理进入了一个新阶段。
目前,我国城市污水排放量已超过400亿m3/a,处理率约为45%,其中二级处理率超过了20%,这部分处理出水水质相对稳定,这就为进一步深度处理以达到再生利用的目的创造了比较好的条件。
目前,国内已建成的再生水处理工程绝大多数采用了二级处理+三级深度处理的工艺。
(二)污水再生利用的水质标准目前,我国已制定了城市污水再生利用的系列标准,共分为《城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)、《景观环境用水水质》(GB/T 18921-2002)、《地下水回灌水质》(GB/T 19772-2005)、《工业用水水质》(GB/T 19923-2005)、《农田灌溉用水水质》(GB 20922-2007)等几类。
表1列举了我国城市污水再生利用的水质标准(节选)。
表1 我国城市污水再生利用的水质标准(节选)项目名称城市绿化* 娱乐性景观环境用水**湖泊类工业用水水质***洗涤用水BOD5 (mg/L) ≤20 ≤6 ≤30浊度(NTU) ≤10 ≤5 -SS(mg/L) - - ≤30氨氮(mg/L) ≤20 ≤5 - 色度≤30 ≤30 ≤30总(粪)大肠菌群(个/L) ≤3 ≤500 ≤3000注:*城市杂用水水质(GB/T 18920-2002);**景观环境用水水质(GB/T 18921-2002);***工业用水水质(GB/T 19923-2005)由上表可以看出,根据用途的不同,再生水水质要求相差比较大,这就要求在设计、建设污水再生利用工程时就必须采用针对性的处理工艺,一方面,确保处理出水达到用水水质标准,另一方面,也可避免过度处理而产生浪费。
(三)市政污水再生利用处理技术市政污水处理技术按照处理程度可分为一级处理、二级处理和三级处理。
一级处理即预处理,主要采用物理方法,如格栅、沉淀、气浮等处理单元去除污水中不溶性固体悬浮物(SS)。
二级处理指在一级处理的基础上采用生物方法,以进一步去除悬浮态和溶解态的污染物。
主要技术有活性污泥法、接触氧化法、A/B法等。
为强化除磷脱氮的功能,普通活性污泥法又演变出了A/O法、A2O法、氧化沟以及SBR等不同的工艺。
三级处理也称深度处理,是在二级处理的基础上,在采用物理或化学的方法去除二级处理中尚未处理完全的污染物,以进一步提高水质,主要技术有混凝、消毒、过滤、膜处理技术等。
根据市政污水的水质情况,要达到污水再生利用的水质标准,基本上都必须在二级处理的基础上进行三级处理,而在三级处理中也往往采用多种处理技术的组合,单一的单元处理技术是很难达到再生利用水质要求的。
表2列举了我国部分城市污水处理厂采用的处理工艺和回用情况。
表2 我国部分城市污水处理厂采用的处理工艺和回用情况[10]污水处理厂设计规模(万m3/d)处理工艺回用量(万m3/d)回用目的北京高碑店100 A/O法+过滤消毒21.0 电厂、市政天津纪庄子26 活性污泥法+过滤消毒10 工业、冲厕青岛海泊河8 AB法+过滤消毒 4 工业、建筑小区淄博14 AB法+过滤消毒9 工业冷却水泰安 5 A2O+过滤消毒 2 工业、景观邯郸10 氧化沟+过滤消毒 6 工业冷却水在选用污水再生处理技术时需要考虑以下因素:1、污水处理厂进出水水质及回水水质要求;2、技术的可靠性;3、处理技术在整个流程中的适应性;4、工程投资及运营成本。
在综合考虑后,选用合适的处理技术,以达到最高的性价比。
(四)低成本污水再生利用处理技术的应用低成本污水处理技术顾名思义即是比传统污水处理技术成本更低的技术。
采用低成本处理技术可以有效缓解污水再生成本过高与资金短缺的矛盾。
德国、荷兰、美国等国家在开发简易、高效、低能耗、运行灵活稳定的低成本污水再利用处理技术方面具有较高的水平。
我国目前对于研发低成本出水处理技术一般可以从工艺复合型、工艺简化型、人工处理和自然净化结合型的工艺形式入手。
工艺简化型即将不同阶段的的几个工艺简化,用一个构筑物代替多个,在设计中将池体结构、曝气方式、污泥处理部分进行相应的调整,以保证整个系统的处理效果。
例如,有些工艺取消初沉池,直接利用水解酸化池去除SS,并采用多级人工土块滤床,在滤床上种植植物,以此减少滤床中有机质的积累。
这样的处理方式会比传统的二级处理工艺最高可节省一半的投资,处理成本可降低四分之三,土地资源也可节省6成以上。
常规的工艺复合型则是应用多种工艺的相互作用实现高效率抗冲击负荷的目的。
例如:有些工艺综合了生物接触氧化法及SBR的工艺特点,开发了组合工艺,新工艺具有处理效率高、运用灵活稳定的特点,从而降低了处理成本。
人工处理和自然净化结合型的工艺形式是一种比较理想的形式,即可保证出水水质,又具有较低的处理成本。
这三种形式是低成本污水处理技术的主要手段,也可以作为再生用水的技术加以应用。
(五)市政污水再生利用的风险控制市政污水处理再生利用虽然是缓解水资源减少的一种形式,但是由于技术水平的限制,再生水在应用的过程中还是存在一定的风险。
若采用的工艺流程、单元技术或其参数不合理,会造成系统运行的不稳定、出水水质出现波动,如北方地区冬天由于生物处理硝化、反硝化处理速率慢造成氨氮超标等;原水质水量的变化引起系统超负荷运行从而造成出水水质恶化。
以上情况将导致再生水中含有超标的病原体、微量有毒有害物质以及其他未知污染物,这些可能给人体健康带来一定的危害,也可能会造成生态环境的污染及用户设备及产品的损害。
因此,准确的对风险进行评价也是选择污水再生利用处理技术的重要课题。
结束语选择何种市政污水再生利用处理技术组合,主要取决于:1、潜在需求量的预测;2、现有再生水源的确认评估;3、出水指标预期值;4、如何平衡不同用水季所带来的水量波动及对系统运行的调控等方面。
应全面、系统地进行研究,选择出简单、有效、出水稳定达标且经济上可行的处理技术。
另外,污水再生利用处理项目较高的投资费用及运行成本影响了其进一步的推广和应用,而低成本污水再生技术的开发可有效弥补这一缺憾。
市政污水再生利用处理技术的开发和合理利用还有很长的路要走,需要从业者展望未来,不断开拓新思路、创造新技术。
参考文献:[1]联合国环境规划署(UNEP). 全球环境展望[M]. 北京:中国环境科学出版社. 2002.[2]2001年中国水环境公报. 中华人民共和国水利部. 2002.[3]林跃勤. 污水再生利用——城市节约用水的关键[J]. 科学决策. 2005(11).[4]USEPA. 污水再生利用指南. 胡洪营. 北京:化学工业出版社. 2008.[5]汪秀丽. 国外城市污水的再生利用[J]. 水利电力科技. 2005(3).[6]Metcalf & Eddy. Water Reuse[M]. USA: McGraw-Hill. 2007.[7]王少君. 浅谈国内外污水再利用现状[J]. 价值工程. 2010(9).[8]王志文. 城市污水回用问题分析[J]. 水资源保护. 2004(5).[9]韩云清. 城市中水回用技术分析与发展[D]. 内蒙古:内蒙古大学. 2011.[10]单连斌. 沈阳市污水资源化与综合利用的技术研究[D]. 沈阳:东北大学. 2004.。