給水廠的中水回用技術研究進展

孔海燕 趙 穎 陳 珂 張蘭真 邢 昱 孫 燕（河南省環境監測中心河南鄭州450004）

給水廠的中水回用技術研究進展

孔海燕 趙 穎 陳 珂 張蘭真 邢 昱 孫 燕
（河南省環境監測中心河南鄭州450004）

給水廠是城市市政供水的主要來源，然而在其給水處理過程中，不可避免的會產生部分生產廢水，由于原水的污染物以及凈水過程中投加的化學藥劑，導致該部分生產廢水的部分水質指標的數值是原水的幾十倍甚至上百倍。這些生產廢水若直接排放不僅會造成受納水體的嚴重污染，而且還會浪費大量水資源，如何高效處理并回用給水廠產生的生產廢水已受到人們的廣泛關注。本文主要探討分析了、生產廢水主要回用技術，以期為后期的給水廠生產廢水回用工程提供技術參考。

給水廠；中水回用技術；直接回用；處理回用

隨著水資源的緊張，20世紀90年代起，過濾器反沖洗廢水的處理和回用研究開始活躍起來。最早這種廢水直接不經處理回用到飲用水系統，特別是在我國，至今還有直接不經處理回用的報道。隨著研究的深入，濾池反沖洗廢水回用技術不斷進步，其處理回用技術從直接回用轉變為混凝沉淀為主、離心過濾、氣浮等傳統技術，近些年，高效安全的膜過濾技術在回用濾池反沖洗廢水方面表現出明顯的優勢。下面將著重探討給水廠中水回用技術。

1 給水廠中水回用技術

目前水廠生產廢水的回用方式主要有兩種：直接回用和處理后回用，其中直接回用是目前國內采用較多的處理方式。直接回用是指將生產廢水上清液或濾池反沖洗廢水收集至調節池再與原水混合。按照收集方式的不同可分為合建式和分建式，合建式工藝簡單，節省污泥濃縮池容積，但由于反沖洗廢水與排泥水水質差異較大排泥水含固量較高而水量較小；反沖洗廢水含固量較低而水量較大，使調節池內的上清液水質不甚理想，下沉污泥濃度偏低，經后續污泥脫水，泥餅含固量偏低[1]。

1.1 生產廢水直接回用技術

Bourgeois JC等對沉淀池回流5%的濾池反沖洗廢水進行研究，實驗顯示：反沖洗廢水中的顆粒物能夠增大原水中溶解性有機物的沉淀，并可降低原水中濁度、TOC、和UV254的含量。直接回用給水廠生產廢水對出水水質安全風險是存在的，特別是生產廢水中濃縮了原水中的污染物和大量的賈第鞭毛蟲孢囊及隱孢子蟲卵囊，而賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲又具有極強的抗氯性。國外對生產廢水回用問題作了相應要求，德國規定濾池反沖洗廢水必須經過膜過濾或者等效的處理技術才能回用。國內目前關于生產廢水的直接回用接究，則更注重工藝簡單、經濟，且以當時的飲用水標準作為出水水質的依據，從長遠意義考慮，這樣做是不可取的[2]。

1.2 生產廢水處理回用技術

處理后回用是指將生產廢水上清液加以處理，使水質滿足原水的常規化學指標和生物指標后再回收利用，處理后回用技術包括常規處理回用技術和膜回用生產廢水技術[3]。

1.2.1 常規處理回用技術

水廠生產廢水常規處理技術包括沉淀、氣浮、微砂輔助沉淀、顆粒床過濾等技術，這些技術在生產廢水回用方面各有顯著的特點。

沉淀技術是應用最廣泛的反沖洗廢水處理技術，其工藝簡單成熟，一般與混凝預處理組合應用，以保證出水水質滿足設計要求和排放要求。沉淀技術的優點是：一次性基建費用及運行費用較低；但難以達到理想的沉淀效果，單純的混凝-沉淀一般不能滿足水處理要求，通常需增加砂濾工藝來保證水質安全。此外，由于水質變化較大，混凝劑的投加量也難以精確控制，這也是導致沉淀效果變差的原因。采用混凝-沉淀技術回用濾池反沖洗廢水還會導致水中病微生物的增多，因此，這種技術處理回用濾池反沖洗廢水是不太可靠的。

微砂輔助沉淀工藝是通過添加微砂及一種混凝劑來提高絮凝和澄清的效果，以達到提高出水水質的技術。微砂輔助沉淀的最大特點是適用性強，可適于低溫、低濁、高藻水和高濁水。有研究表明采用微砂輔助沉淀工藝處理生產廢水可效降低排泥水的排放量。微砂輔助沉淀工藝的缺點是工藝相對復雜、投資較高。

氣浮法是指懸浮物在曝氣作用下，附著在氣泡上并隨氣泡上升至水面，從而達到懸浮物和液體分離的處理方法。通常所說的氣浮多指加壓溶氣氣浮。對于去除密度低的顆粒物，氣浮是一種很有效的方式，能去除藻類、原生動物卵囊、凝結的天然有機物、礬花等，甚至是隱孢子蟲。氣浮技術的缺點是：運行過程中控制參數較多、設備復雜，日常維護費用較高，操作復雜，一次性投資高，還可能會導致水廠出水致病微生物增加，從而限制了氣浮工藝在水廠生產廢水回用中的應用。

1.2.2 膜回用生產廢水技術

膜技術的主要工作機理是機械篩分作用，常用的以壓力為推動力的膜主要有微濾、超濾、納濾以及反滲透，在水廠生產廢水回用研究中應用較多的是超濾和微濾技術。超濾是一種安全有效的技術，對隱孢子蟲、賈第蟲、細菌和病毒的去除效果方面，可認為是一種全截留的處理方法。膜分離技術在水廠生產廢水回用方面表現出良好的處理效果，研究顯示，膜出水懸浮顆粒物、濁度、有機物及金屬物質含量較低。

2 結語

給水廠生產廢水所含顆粒物質、有機物、AOC、THMs、金屬離子及原生動物孢囊含量均高于原水，在回用時需特別注意鐵、錳等常規指標及微生物指標（賈弟鞭毛蟲和隱孢子蟲）。生產廢水直接回用方式存在出廠水水質安全隱患，分離技術處理生產廢水，出水水質滿足原水甚至飲用水標準，工藝簡單、占地面積小、在舊水廠生產廢水回用改造中有顯著優勢。纖維材料的出現，降低了膜組件成本，這一技術在生產廢水處理回用中將得到較廣應用。

[1]李文英.凈水廠生產廢水回用風險分析及控制研究[D].西安建筑科技大學,2012.

[2]王磊波.給水廠生產廢水處理研究[D].西安建筑科技大學,2009.

[3]許艷,俞林波,趙洪啟.中水回用現狀分析及展望[J].環境科技,2009,S1:84-86.