(杭州城市規(guī)劃設(shè)計咨詢有限公司,浙江,杭州,310012)
【摘要】結(jié)合杭州市上泗地區(qū)污水再生利用工程規(guī)劃研究,對在上泗地區(qū)開展污水再生利用規(guī)劃進(jìn)行了探討,在規(guī)劃層面明確了再生利用的用戶、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、利用模式、處理工藝問題。對上泗地區(qū)污水再生利用工程的開展及杭州市的污水再生利用工程具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】污水;再生利用;規(guī)劃編制
1 前言
上泗地區(qū)位于杭州市的西南部,東接西湖風(fēng)景區(qū),北與西湖區(qū)留下隔山相望,南臨錢塘江,西與富陽接壤。一直以來是杭州市主要的生態(tài)保護(hù)地、水源涵養(yǎng)保護(hù)地和城市的生態(tài)綠化帶,開發(fā)容量及規(guī)模受到控制。隨著城市化進(jìn)程的加快,上泗地區(qū)開發(fā)量逐漸增加,該地區(qū)預(yù)測污水量已經(jīng)超出原有預(yù)留的規(guī)劃污水量,在國家推行節(jié)能減排方針的指導(dǎo)下,國內(nèi)污水再生利用的技術(shù)發(fā)展較快,應(yīng)用的案例也越來越多,因而,為解決上泗地區(qū)污水出路問題,對在上泗地區(qū)實施再生水利用開展深入的研究,以適應(yīng)新形勢的要求,來保護(hù)杭州的飲用水源安全,顯得很有必要。
2 國內(nèi)外城市污水再生利用現(xiàn)狀
2.1 國外城市污水再生利用現(xiàn)狀
城市污水再生利用在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)推廣,甚至普及。美國、日本、以色列開展較早也較成熟。其他國家,如德國、芬蘭、阿根廷、巴西、智利、墨西哥、科威特、沙特阿拉伯等,在污水深度處理與有效利用中也做了許多工作。
國外城市污水再生回用的事實表明,污水回用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在一定相互制約的關(guān)系;污水處理與回用進(jìn)程需與各國自身的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程相適應(yīng)。
2.2國內(nèi)城市污水再生利用現(xiàn)狀
我國的再生水利用理論研究和實踐經(jīng)歷了“六五”期間的起步階段(1980~1985),“七五”到“九五”期間的技術(shù)儲備和示范工程引導(dǎo)階段(1986~2000)及目前的發(fā)展階段。
目前,我國再生水的用途有以下方面:城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境娛樂和補充水源水等。根據(jù)具體的使用目的和水質(zhì)要求不同,水源、污水再生利用的設(shè)施和技術(shù)也隨之不同。目前開展較多、應(yīng)用較為成熟的地區(qū)主要為北京、天津、青島等北方城市。此外,國內(nèi)其他城市也都有污水再生利用建設(shè)項目及計劃。
國內(nèi)外眾多的污水再生利用實踐表明,城市污水再生處理后可用于多種途徑,污水再生利用的技術(shù)是成熟的,城市污水再生利用不但緩解城市的缺水危機并且能夠控制污染物的排放,保護(hù)水環(huán)境,而后者為污水再生利用提供了更廣闊的發(fā)展空間。
3 再生利用的用戶分析
3.1 可能的用途及用戶
3.1.1 國標(biāo)確定的用途
根據(jù)已頒布的《城市污水再生利用 分類》(GB/T 18919-2002)明確,將城市污水再生利用劃分為五種用途,即污水再生利用用于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水,城市雜用水,工業(yè)用水,環(huán)境用水,補充水源水。
3.1.2 目前普遍的用途
目前國外污水再生利用的用途基本上與《城市污水再生利用 分類》(GB/T 18919-2002)分類類似,只是不同國家和地區(qū),主要的用途不盡相同。
目前國內(nèi)污水再生利用主要集中在城市,再生水用途主要集中在工業(yè)用水的冷卻水、市政雜用水及景觀河道用水等。同時北京還用于農(nóng)田灌溉。
3.2 本區(qū)域用戶調(diào)研結(jié)果
3.2.1 市政雜用水、沖廁用水和環(huán)境、河道用水是居民普遍支持的再生水用途。
3.2.2 當(dāng)使用再生水時,居民主要考慮的是再生水的健康風(fēng)險和水質(zhì)問題。對于再生水的價格,大多數(shù)人認(rèn)為小于1元/立方米是合理的。
3.2.3 工業(yè)企業(yè)調(diào)查顯示,由于在生產(chǎn)過程中工藝廢水的產(chǎn)生量較小,大部分企業(yè)均沒有污水處理或者再生水處理設(shè)施。大部分企業(yè)愿意使用再生水,而使用的主要目的是為了降低用水成本和節(jié)約水資源。
3.3 分析結(jié)論
將城市雜用水、河道景觀用水作為再生利用的主要方向,其中,作為建筑沖廁的用途宜在新建的、成片的居住區(qū)或公建區(qū)應(yīng)用。
4 再生利用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分析
本地區(qū)再生水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到上泗地區(qū)大多數(shù)再生水用戶所要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),同時應(yīng)避免采用過高的標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致再生水處理成本的增高,不利于污水再生回用工程的推廣。
4.1 對于城市雜用水,滿足《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)相關(guān)要求即可,但應(yīng)對臭味、大腸菌群數(shù)等衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)有較高要求,以避免對使用人群的心理和健康產(chǎn)生不良影響。
4.2 對于河道景觀用水,由于河道的自凈能力已非常微弱,故對于N, P等營養(yǎng)物質(zhì)要求較為嚴(yán)格,以免出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化,影響河道和城市環(huán)境。從維護(hù)居民身心健康和城市形象出發(fā),上泗地區(qū)再生水應(yīng)滿足無異臭、透明,殘余難分解有機物BOD5< 6mg/L,糞大腸菌群數(shù)<500個/ml的要求,這與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的IV類水體水質(zhì)相近。
5 再生利用的模式分析
污水再生利用為一個系統(tǒng),包括:污水收集輸送系統(tǒng)-污水處理設(shè)施(污水深度處理設(shè)施)-再生水輸配系統(tǒng)-用戶等。
從整個系統(tǒng)運行來看,又可分為封閉循環(huán)系統(tǒng)和非封閉循環(huán)系統(tǒng)。
5.1 可供選擇的模式
再生水利用采用何種模式,關(guān)鍵是看再生水用戶的情況,不同用戶的再生水用量、對水質(zhì)的要求均不一樣,系統(tǒng)采用的模式也就不一樣。
5.1.1 模式一-分散利用模式,即分散收集,分散回用。
5.1.2 模式二-集中利用模式,即集中收集,集中回用。
5.1.3 模式三-分散與集中利用模式,為上述兩種模式的組合,在局部地區(qū),單獨設(shè)置小型再生水廠及再生水系統(tǒng),在相對較大范圍,集中收集、處理,集中再生利用。
5.2模式的選擇
確定本地區(qū)污水再生利用模式,主要考慮污水收集及用戶分布兩方面因素。
5.2.1 污水收集管網(wǎng)集中:已建的管網(wǎng)集中在轉(zhuǎn)塘鎮(zhèn)區(qū)、浮山單元及之江度假區(qū)A、B區(qū)塊,且污水排向明確。規(guī)劃污水管主要集中在污水收集系統(tǒng)的上游,相對較為集中。
5.2.2 無大集中用戶:本區(qū)域沒有再生水需求量大且穩(wěn)定的工業(yè)用戶,因而沒有大量集中用戶,而市政雜用水及環(huán)境用水,在利用方式上集中回用與分散回用均可以采用。
考慮到靈山風(fēng)景區(qū)不適宜與其他地區(qū)集中實施污水再生利用,推薦的模式為分散與集中利用結(jié)合的模式。
6 再生利用的工藝分析
為了實現(xiàn)上泗地區(qū)再生水在景觀水體的安全回用和滿足城市市政雜用水的標(biāo)準(zhǔn),可以采用“污水深度處理-生態(tài)凈化-河道修復(fù)”工藝。
6.1深度處理
膜生物反應(yīng)器(MBR)在達(dá)到城市生活雜用水的回用標(biāo)準(zhǔn)的同時,具有占地面積小、運行管理方便和具有良好的出水水質(zhì)等諸多優(yōu)點,比較適合于上泗地區(qū)要求,推薦膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝。
6.2 生態(tài)凈化
利用污水處理廠周圍的衛(wèi)生防護(hù)綠地和河岸的景觀綠地,建設(shè)漫流式人工濕地污水尾水凈化系統(tǒng),充分發(fā)揮土壤和植物對再生水中有機污染物、氮磷等營養(yǎng)物的降解作用。
6.3 河道修復(fù)
就近于再生水廠出水位置的團(tuán)結(jié)浦和三號浦選擇進(jìn)行對河道進(jìn)行生態(tài)改造,對人工濕地的出水深度凈化。總水力停留時間HRT 控制在3~5 d。
7 結(jié)論
在建立“低碳”型社會的背景下,在上泗地區(qū)實施污水再生利用工程不僅具有一定的經(jīng)濟(jì)效益,還有顯著的生態(tài)環(huán)境效益和社會效益,符合上泗地區(qū)乃至整個杭州市的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。規(guī)劃對用戶、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、利用模式及處理工藝等的分析,對豐水地區(qū)開展污水再生利用規(guī)劃編制具有一定的借鑒意義。
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