城市中水回收再利用技術(shù)

陶雙強(qiáng)，王健穎

（中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司，蚌埠233018）

1 中水及中水回用的概念

中水主要指生活污水和部分工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)一定的工藝處理后，達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用的雜用水，其水質(zhì)介于上水（城市給水中飲用水）與下水（允許排放污水）之間，故稱之為中水。中水可回用于對(duì)水質(zhì)要求不高的農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和生活回用及市政雜用、地下水回灌、補(bǔ)充地下水等。

2 中水回用技術(shù)的重要性

水是生命活動(dòng)中最為重要物質(zhì)之一，是地球上一切生命生存的重要資源，全球水的總儲(chǔ)量是非常豐富的，但96.5%在海洋中，而便于取用的河水、湖泊水、淺層地下水等淡水資源，僅占地球水總儲(chǔ)量的0.3%，約為4×1016m3。隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，尤其是人口的快速增長(zhǎng)和城市化及工業(yè)化水平不斷提高，資源性水資源的短缺和污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。1988年的世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)（WCED）提出一份報(bào)告指出：“水資源正取代石油而成為全世界引起危機(jī)的主要問(wèn)題”。所以發(fā)展再生水意義非常重大，可以體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)灌溉、城市雜用水、工廠中工業(yè)冷卻水等等方面的利用。

3 中水處理工藝流程

1）當(dāng)以優(yōu)質(zhì)雜排水或雜排水作為中水原水時(shí)，原水有機(jī)物濃度較低，處理的目的主要是去除懸浮物和少量有機(jī)物，可采用以物化處理為主或采用生物處理及物化處理相結(jié)合的工藝流程：

（1）物化處理工藝流程（適用于優(yōu)質(zhì)雜排水）：

（2）生物處理和物化處理相結(jié)合的工藝流程：

2）當(dāng)以含有糞便污水排水作為中水原水時(shí)，原水中有機(jī)物或懸浮物濃度高，宜采用二段生物處理與物化處理相結(jié)合工藝流程：

（1）生物處理和深度處理相結(jié)合的工藝流程：

（2）生物處理和土地處理相結(jié)合的工藝流程：

（3）曝氣生物濾池處理工藝流程：

3）當(dāng)利用污水處理站或城市污水處理廠二級(jí)處理出水作為中水的水源時(shí)，宜選用物化處理或與生化處理結(jié)合深度處理工藝流程：

（1）物化法深度處理工藝流程：

（2）物化與生化結(jié)合的深度處理流程：

4）中水用于采暖系統(tǒng)的補(bǔ)充水等用途，采用一般處理工藝不能達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)該增加深度處理設(shè)施，如活性炭、超濾或離子交換處理等。

5）采用膜處理工藝時(shí)，應(yīng)有保障其可靠進(jìn)水水質(zhì)的預(yù)處理工藝及易于膜清洗、更換的技術(shù)措施。

6）中水處理產(chǎn)生沉淀污泥、活性污泥和化學(xué)污泥，當(dāng)污泥量較小時(shí)，可排放至化糞池處理，當(dāng)污泥量較大時(shí)，可采用機(jī)械脫水裝置或其它方法進(jìn)行妥當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

4 中水處理設(shè)施

1）格柵

中水處理系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置格柵，宜采用機(jī)械格柵。當(dāng)原水為雜排水時(shí)，可設(shè)置一道格柵，柵條空隙寬度不小于10mm；當(dāng)原水為生活污水時(shí)，可設(shè)置兩道格柵，第一道采用粗格柵，第二道采用細(xì)格柵，格柵應(yīng)設(shè)置在格柵井內(nèi)，格柵井應(yīng)設(shè)置工作臺(tái)，還應(yīng)該設(shè)置活動(dòng)蓋板。

2）毛發(fā)聚集器

以洗浴排水作為原水的中水系統(tǒng)，污水泵吸水管上應(yīng)設(shè)置毛發(fā)聚集器，過(guò)濾網(wǎng)的有效過(guò)水面積應(yīng)大于連接管截面積的兩倍，并具有反洗功能和便于清污的快開(kāi)結(jié)構(gòu)，濾網(wǎng)采用耐腐蝕材料制造。

3）調(diào)節(jié)池

為防止污水在調(diào)節(jié)池內(nèi)產(chǎn)生腐化發(fā)臭，調(diào)節(jié)池內(nèi)宜設(shè)置預(yù)曝氣管，池底部應(yīng)設(shè)有積水坑和泄水管，池壁應(yīng)設(shè)置爬梯和溢水管。調(diào)節(jié)池采用地埋式時(shí)，頂部應(yīng)設(shè)置入孔和直通地面的排氣管。

4）化糞池

生活污水作為中水水源時(shí)，應(yīng)在建筑物排水系統(tǒng)中設(shè)化糞池進(jìn)行預(yù)處理，化糞池容積按糞便污水在池內(nèi)停留時(shí)間不小于12h計(jì)。

5）沉淀（絮凝沉淀）

當(dāng)原水為優(yōu)質(zhì)雜排水或雜排水時(shí)，如沒(méi)有調(diào)節(jié)池可不再設(shè)置初沉池。生物處理后的二沉池和物化處理的混凝沉淀池，若規(guī)模較小時(shí)宜采用斜板沉淀池或豎流式沉淀池，斜板沉淀池宜采用矩形。

6）生物處理

建筑中水生物處理宜采用接觸氧化池或曝氣生物濾池，也可采用土地處理、膜處理、SBR等。接觸氧化池宜采用易掛膜、耐用、比表面積比較大、維護(hù)方便的固定填料或懸浮填料。供氧方式宜采用低噪聲的鼓風(fēng)機(jī)加曝氣裝置、潛水曝氣機(jī)或其他曝氣設(shè)備。

7）過(guò)濾

中水過(guò)濾處理宜采用過(guò)濾器或?yàn)V池。當(dāng)采用新型濾器、濾料和新工藝時(shí)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定設(shè)計(jì)參數(shù)。

8）消毒

消毒是保障中水衛(wèi)生指標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，中水處理系統(tǒng)必須設(shè)有消毒措施。消毒劑宜采用次氯酸鈉、二氧化氯或其他消毒劑。當(dāng)處理站規(guī)模較大并采取嚴(yán)格的安全措施時(shí)，可采用液氯作為消毒劑，但必須使用加氯機(jī)，中水水源為生活污水時(shí)，要適當(dāng)增加投氯量。

9）一體化裝置

在選用一體化裝置或組合裝置時(shí)，應(yīng)具有可靠的設(shè)備處理效果參數(shù)和組合設(shè)備中主要處理環(huán)節(jié)處理效果參數(shù)，其出水水質(zhì)應(yīng)符合使用用途所要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

總的來(lái)說(shuō)，污水的來(lái)源不同，需采用相匹配的中水處理工藝和中水處理設(shè)施，保證水質(zhì)能達(dá)到使用的要求。

5 中水回用效益分析及應(yīng)用前景

1）經(jīng)濟(jì)效益：就整個(gè)工程來(lái)講，用作雜用水的污水，需要經(jīng)過(guò)深度處理，雖然要增加建設(shè)投資，但是優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)。主要表現(xiàn)為：（1）中水可實(shí)現(xiàn)就近回用，水量有保證，安全系數(shù)高；（2）中水的輸送距離較短，減少了排水和供水的水量，很大程度上減輕了水處理工程和給水管網(wǎng)的負(fù)荷；（3）中水開(kāi)辟了再生污水的水源，從經(jīng)濟(jì)上較開(kāi)發(fā)其它水源明顯偏低。

2）節(jié)約水資源：（1）中水回用增加了社會(huì)總可供水量；（2）中水回用補(bǔ)充和替代了自來(lái)水，有利于農(nóng)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展以及人口的增加對(duì)水的需求。

3）環(huán)境效益：中水回用的環(huán)境效益主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）中水回用可以減少地下水的開(kāi)采量，從而減輕開(kāi)采對(duì)地下水資源的污染，進(jìn)而有效緩解了因地下水的超采而引起的地表沉降等等環(huán)境問(wèn)題。

（2）中水回用有益于降低對(duì)天然地表水的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，從而緩解天然河流的缺水、斷流問(wèn)題，進(jìn)而減輕了因河流的缺水而引起的其他環(huán)境問(wèn)題。

總而言之，中水的回收利用補(bǔ)充了水資源，一方面使自來(lái)水的消耗減少，另一方面減少了排向水域的污水量，從而降低了污水處理的費(fèi)用，創(chuàng)造了可觀的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，做到了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。同時(shí)，節(jié)約了水資源的費(fèi)用，取水和遠(yuǎn)距離輸送水的能耗及建設(shè)費(fèi)用。因此中水回用技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)行得通的情況下應(yīng)該推廣利用中水回用技術(shù)。

6 結(jié) 語(yǔ)

中水回用是一項(xiàng)切實(shí)可行的節(jié)約水資源的技術(shù)，是解決水資源短缺的重要途徑之一。這一技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用，可以節(jié)約寶貴的大量的飲用水資源。開(kāi)發(fā)和應(yīng)用投資省、運(yùn)行成本低和見(jiàn)效快的中水回用技術(shù)已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大內(nèi)容。應(yīng)用中水回用技術(shù)既能有效地節(jié)約和利用有限的淡水資源，又能減少污水與廢水的排放量，具有明顯的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。全面開(kāi)展中水回用技術(shù)是促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，對(duì)緩解水危機(jī)具有深遠(yuǎn)的意義。

［1］ 唐 元.中水回用技術(shù)介紹及分析［J］.四川建材，2008（2）.

［2］ 王 陽(yáng).曝氣生物濾池－化學(xué)沉淀－砂濾的中試應(yīng)用［J］.山西建筑，2001，33.

［3］ 云 蘭.中水回用技術(shù)前景預(yù)測(cè)與分析［J］.山西水利，2007（4）.

［4］ 陳秀生.建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.