淺談中水回用在城市污水資源化中的應(yīng)用

摘要：包頭市是一個(gè)嚴(yán)重缺水的城市，目前全市用水量已達(dá)到多年平均可供水資源量。尤其是在近幾年水庫來水量驟減的情況下，黃河的水資源緊缺形勢日趨嚴(yán)峻。市域范圍內(nèi)水資源可開發(fā)利用的空間有限，新增水源已相當(dāng)困難。因此，污水再生回用是解決包頭市缺水問題的必要措施，東河中水廠就是在這一形勢下建立起來的，主要工藝是采用瑞士瓦巴格（WABAG）公司的曝氣生物濾池技術(shù)。

關(guān)鍵詞：中水回用 污水資源化 應(yīng)用

包頭市東河中水回用市政工程，自2004年開始運(yùn)作，2005年12月投入運(yùn)行，至今已有近八年的發(fā)展歷史。以污水資源化為目標(biāo)，通過中水回用的技術(shù)措施進(jìn)一步優(yōu)化城市水資源的利用模式，運(yùn)用中水回用技術(shù)原理，完成了中水回用工程的建設(shè)并將中水推向市場發(fā)展。

水是一種可再生的自然資源。我國對水資源的利用僅僅維持著“開采-利用-污水排放”的傳統(tǒng)模式，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。實(shí)際上，在開采總量中污水排放所占的比例長期以來一直居高不下，但實(shí)際利用率卻非常低，因此，污水資源化將有效緩解水資源短缺的癥結(jié)。包頭市目前的日用水量高峰期在40萬噸以上，污水排放量至少為30萬噸，污水排放量占用水總量的80%。如果將這些污水循環(huán)利用，就好比開辟了一個(gè)新的水源，可以有效環(huán)節(jié)城區(qū)水資源短缺的問題。

我廠與瑞士瓦巴格（WABAG）公司用了一年時(shí)間對中水回用進(jìn)行了多次試驗(yàn)，最終研發(fā)出了與我廠客觀環(huán)境相符的中水處理工藝；經(jīng)測試后也獲得了中水用于污水處理廠各用途的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1 通過測試，確定中水處理工藝

污水回用水質(zhì)指標(biāo)主要是：PH值、硬度、懸浮物、溶解性固體、BOD、COD、總磷、氨氮、色度、大腸桿菌等。調(diào)查資料顯示，國內(nèi)外城市污水的回用普遍建立在二級處理的基礎(chǔ)上，采用活性碳吸附、混凝過濾、離子交換、電滲析、反滲透、曝氣生物濾池等深度處理措施。對我廠二級出水的深度處理，我們提出了幾種工藝流程：

①二級出水——混凝——沉淀——陶粒過濾曝氣。

②二級出水——混凝——沉淀——纖維球過濾——臭氧氧化。

③二級出水——混凝——沉淀——石英砂過濾。

東河中水廠由中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)規(guī)模為日處理4萬噸，2004年動(dòng)工建設(shè)，2005年12月建設(shè)完成，并調(diào)試成功，出水達(dá)到建設(shè)部《生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)》（CT25.1-89），工藝流程為：二級出水——提升泵——靜態(tài)混和器——反應(yīng)池（機(jī)械攪拌混凝池）——斜管沉淀池——曝氣生物濾池——反沖洗水池——清水池——送水泵——計(jì)量——中水出水。

2 工藝特點(diǎn)及要求

東河中水廠主要向東華熱電廠供水，用于電廠冷凝散熱，根據(jù)電廠對水質(zhì)的要求：BOD5≤10mg/L（生化需氧量，用BOD表示。BOD表示水中有機(jī)物經(jīng)微生物分解所需的氧量），COD≤60mg/L（化學(xué)需氧量：用COD表示。用化學(xué)氧化工業(yè)水和生活污水中有機(jī)污染物所需要的氧量），總磷≤1.5mg/L，氨氮≤10mg/l，濁度≤5NTU。采用了反應(yīng)池，分2池，單池容積260m3；斜管沉淀池，分2池，單池面積76.5m2；曝氣生物濾池，分8格，每格濾池72m2； 濾料采用陶粒濾料，濾料粒徑2.5-5mm，有效粒徑=2.7mm±0.2mm，濾料層厚4m，濾池反沖即可自動(dòng)又可手動(dòng)起動(dòng)，濾池反沖洗時(shí)間可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況確定。在工藝上主要采用了瑞士瓦巴格（WABAG）公司的曝氣生物濾池，它使用下進(jìn)水、上出水，用鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)曝氣，使在陶粒濾料上附著的微生物消耗氧氣，將水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮；但在水溫≤10攝氏度，濾池負(fù)荷下降40%左右。

3 工藝運(yùn)行中的經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)

在工藝運(yùn)行中每個(gè)曝氣生物濾池配備一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)（37KW），單池設(shè)計(jì)負(fù)荷5000m3/d（208m3/h），夏季水溫高，微生物活性好，濾池負(fù)荷上升20%以上，對降低能耗有明顯效果。而斜管沉淀池在使用中發(fā)現(xiàn)池容量偏小，投加藥劑聚合氯化鋁（PAC）的量超過設(shè)計(jì)投加藥劑量30mg/L，最多達(dá)到40mg/L，大大增加運(yùn)行成本。

4 中水回用的幾點(diǎn)建議

4.1 中水回用污水處理技術(shù)的推廣和應(yīng)用需要全社會(huì)的支持和配合，因此應(yīng)該面向全社會(huì)的人群加大中水回用的宣傳力度，尤其要強(qiáng)化中小學(xué)生的教育和宣傳。

4.2 設(shè)立專項(xiàng)基金用于中水回用的開發(fā)和應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)不應(yīng)只局限于生活范疇，中水使用范圍應(yīng)該擴(kuò)大到電力、熱電等多個(gè)行業(yè)，這樣才能引起廣泛的社會(huì)效應(yīng)。

4.3 盡快出臺(tái)有關(guān)中水使用政策和法規(guī)，完善中水市場機(jī)制。特別是發(fā)展初期，應(yīng)有減免稅、財(cái)政扶持等政策；中水運(yùn)作實(shí)行保本微利原則，提高自來水價(jià)格，用經(jīng)濟(jì)杠桿促使人們使用中水。

4.4 做好中水回用的長遠(yuǎn)規(guī)劃，確保中水的長遠(yuǎn)發(fā)展。

4.5 應(yīng)盡快制定中水標(biāo)準(zhǔn)、中水設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，使中水項(xiàng)目的建設(shè)、管理有法可依、有章可循。

4.6 通過建立專門的研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)，對污水回用進(jìn)行持續(xù)的研究，以保證關(guān)鍵問題如健康、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)得到明確和解決。

4.7 水價(jià)偏低，相關(guān)的運(yùn)行管理費(fèi)用逐年上漲。

5 結(jié)論

由于水資源匱乏中水回用具有重大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，勢在必行。

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