李月杰
摘 要:隨著經濟的不斷發展,水資源短缺情況日益嚴重,同時,部分水資源遭受污染和破壞,導致城市缺水問題尤為突出,而城市污水回用是解決水資源匱乏的主要措施之一。介紹了城市污水回用的主要技術、途徑,分析了城市污水回用過程中存在的問題,并展望了發展前景。
關鍵詞:城市污水;回用技術;農業灌溉;水資源
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.105
隨著社會的發展,人們的生產、生活對水資源的需求量日益增加,而地表水和地下水資源不斷受到污染,加之地理位置、氣候等原因,水資源短缺問題越來越嚴重,已逐漸成為制約國家或地區發展的關鍵因素之一。
城市污水具有水量大、水質穩定、易于收集和處理等特點,而進行城市污水回用是解決水資源短缺的問題最佳方案之一。污水回用節省了有限的淡水資源,同時,也可以帶動經濟發展。回用污水的成本低于自來水,如果能增大污水處理廠的處理規模和降低其運行成本,則可進一步降低水價。
1 城市污水回用的途徑
1.1 用于農業灌溉
在一些干旱和半干旱的國家和地區,農業灌溉用水總量占到淡水總需求量的50%以上,以彌補自然水的短缺。灌溉用水對水質的要求不高,因此,其可作為城市污水回用的主要途徑之一。如果城市污水不經處理便直接灌溉,則會造成細菌滋生、土壤情況變差等問題,因此,應將城市污水經過適當處理后回用于農業灌溉,這樣既能解決城市淡水短缺的問題,也可利用城市污水中較多的氮、磷和有機物等有效地提高污水肥效。同時,土壤和植物的凈化功能還能減少污水的污染。
1.2 用于城市生活
城市用水量會隨著人口增多、生活質量的提高而不斷增加。如果不分場合地使用淡水,則會造成不必要的浪費。在日常生活中,可根據用途和要求對污水進行不同程度的處理,比如城市綠化用水、沖洗公共廁所、道路清洗、車輛沖洗、建筑施工用水和消防用水等。
1.3 用于工業
污水處理廠的出水經適當凈化處理后,可回用于工業中的冷卻用水、洗滌用水、鍋爐用水和生產工藝用水等。
在一些工業較為發達的國家和城市,工業用水量占整個城市用水總量的50%~80%. 隨著城市用水短缺、水價上漲問題日益嚴峻,各大工業必須想辦法解決用水問題,否則將影響工廠的正常生產和經濟效益。一方面,工廠可對水進行循環利用,提高水的利用率;另一方面,工廠可對城市污水進行適當處理后重新利用。根據用途的不同,工業對水質的要求也不相同,但工業中的多數生產對水質的要求不高,因此,城市污水回用于工業有很大的空間。
1.4 用于補充現有水源
城市污水回用可用于補充地表水,將城市污水經過處理后排入地表水體,稀釋城市污水,再進入水循環系統。在一些水資源缺乏的城市,大量開采地下水造成地下水位大幅下降,進而引起地面沉降,而城市污水回用可補充地下水,經過處理的城市污水達到一定的水質標準后可回灌到地下。
城市污水回用于補充地表水既避免了污水的任意排放、降低了排水量,又節省了現有的水資源,實現了可持續發展的目的。
2 城市污水回用技術
按處理程度劃分,城市污水處理可分為一級處理、二級處理和三級處理。一級處理是指采用格柵、沉淀或氣浮等機械處理方法,去除污水中所含的石塊、砂石、脂肪和油脂等;二級處理是指采用生物處理法,將污水中的污染物在微生物的作用下降解和轉化為污泥。一級和二級處理能去除水中大量的漂浮物、懸浮物和有機物,但污水中仍有些細小的懸浮物、可溶性的無機物和微生物、難降解的可溶性有機物和一定數量的微生物是二級處理無法完全去除的,因此,經過城市污水處理廠二級處理的污水僅能在有限的場合回用。為了達到回用標準,需要進行三級處理,即污水的深度處理,包括營養物的去除和通過加入氯、紫外輻射或臭氧等對污水進行消毒。
按處理方法劃分,城市污水處理可分為生物處理法、物理化學處理法等。生物處理方法即利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化,從而使廢水得到凈化的處理方法,這種方法在一定的條件下經過酶催化即可高效并相對徹底地完成凈化,具有處理費用低、廢水水質的適用面廣、不加投藥劑和可避免對水質造成二次污染的特點;物理化學處理法是指運用物理與化學的綜合作用使廢水得到凈化的方法,污染物在處理過程中經過化學反應后轉移,可不參與化學變化或化學反應,常見的方法有吸附、離子交換、萃取和吹脫等。
3 存在問題和未來展望
隨著科技的發展,水處理技術越來越成熟,一些新型的處理技術為城市污水的回用提供了技術保障,但對于一些對水質要求較高的污水回用而言,仍存在投資、運行成本高和經濟效益低的問題。此外,一些城市的建設規劃不合理,導致城市污水的處理率偏低,仍存在污水任意排放等水資源污染問題。
水資源短缺問題日益嚴重,但隨著人們的環保意識逐漸增強,城市污水回用市場的前景是廣闊的。展望城市污水回用的未來發展,還要注意以下3點:①雖然污水處理有較為穩定的水源做保障,但也要在城市建設規劃、政策和經濟等方面給予相應的支持;②要繼續研發新設備和新技術,逐步降低污水回用的成本,從而使回用水具備競爭力;③要從政策、管理體制等發面保障再生水的市場,刺進其良性循環發展。
4 結束語
我國屬于嚴重缺水的國家,人均占有的水資源量只為世界人均水平的25%.近年來,隨著我國經濟的發展和人口的增多,污水排放量不斷增加,造成了嚴重的水域污染,使水資源更加匱乏。城市污水回用是我國可持續發展水資源戰略中的重要任務,對城市污水進行再生利用,既可以減輕水體污染,也可以減輕城市供水壓力。因此,應發揮污水回用在環境、經濟和社會三方面的效益,從而保證我國社會經濟的可持續發展。