姚雪薇
摘 要:現階段,我國的水資源短缺問題正面臨著嚴峻的考驗,水,這個看起來取之不盡用之不竭的自然資源正在隨著工業社會的發展而供不應求。保護水資源、節約水資源已成為主題,而中水回用技術則能很好地緩和缺水這個大問題。
關鍵詞:中水回用;可行性;工藝
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.045
1 我國水資源現狀
全世界的淡水資源僅占其總水量的2. 5%,在這僅有的2. 5%中,又有70%以上被凍結在南極和北極的冰蓋中,再加上高山冰川和永凍積雪,有86%的淡水資源難以利用。由此可見,人類可利用的水資源少之又少。而我國更是成為了世界13個水資源嚴重短缺的國家之一,且水資源分布極不均勻,南多北少,東多西少是我國水量分配的特點。
據監測,目前全國多數城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染,且有逐年加重的趨勢。日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能,還加劇了水資源短缺的矛盾,并嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。此時,中水回用就顯現出了它的重要性。
2 中水回用的可行性分析
中水,開始時稱“中水道”,來于日本,因其水質及其設施介于上水道和下水道之間而得名。“中水”的定義有多種解釋,在污水工程方面稱其為“再生水”,工廠方面稱為“回用水”,中水的劃分界限一般都以水質為標志,其主要是指城市污水或生活污水經處理后可循環利用的非飲用水。
中國可開發利用的水資源大部分已開發利用,新增水源開發難度大且開發成本高,水資源緊缺形勢日趨嚴峻。而每年大量工業廢水和生活污水排放,不僅污染了環境,也浪費了寶貴水資源。因此,實施中水回用是提高中國水資源利用率的必要措施之一。
中水在多個領域都可以被廣泛應用,在國外,已有很多國家在大范圍使用中水系統,而隨著我國經濟、科技的快速發展,中水系統在我國部分地區也已投入使用。比如在建筑領域,中水系統在發達城市中應用廣泛。建筑領域因其供水范圍大,生活用水量和環境用水量都很大,可使用中水系統來滿足各用戶的用水需求。在北京、上海、天津等大城市,很多達到一定規模的住宅小區都被要求設有中水系統,可將生活污水處理到非飲用水標準,用作與人體非直接接觸的景觀用水、清洗及消防等,有效的實現了水的循環利用,節約了水資源。在建筑小區中,可用作中水水源的種類有很多,可選取小區內建筑物雜排水,小區生活污水,小區或城市污水處理廠經生物處理后的出水以及小區內的雨水等作為建筑中水水源。
中水回用在生產和生活中能起到很好的節水作用,其具有較低的水質及水價,可用來代替生活飲用水沖洗衛生潔具、綠化等,這樣便可節約很大部分高質水,提高人們的可用水量。同時它還可以減少城市供排水系統的壓力,加強了城市綠化和環境保護工作,保護了地下水源。因中水回用處理工藝較污水處理相對簡單,故中水回用對減少城市污水處理廠的負荷也起到了至關重要的作用,在昂貴的處理設施費用減低的同時還可降低其日常運行費用。
中水若想投入使用,其水質必須要滿足以下要求:第一對人體的健康不能造成危害。第二要滿足人們感觀要求,即無不快的感覺,以解除人們使用中水的心理障礙,其衡量指標主要有濁度、色度、臭味等。第三要滿足衛生要求,其指標主要有BOD5、細菌總數、余氯量等。 最后還要滿足設備構造方面的要求,即水質不易引起設備、管道的嚴重腐蝕和結垢。
3 中水回用存在的問題
雖然中水具有諸多優點,但其在投入使用中仍存在許多問題,那么為什么中水回用作為一項節水工程卻不能得到很好的推廣呢?其在經濟、社會、技術等方面都存在問題。
首先是人們的意識問題,雖然中水經過復雜的處理,已達到可循環使用而不危害人健康的標準,但在人們的潛意識里中水永遠劣于生活用水。調查表明,大部分居民不愿意使用中水,尤其是在水量豐富的南方地區,人們對中水缺乏客觀科學的認識,認為中水的水質不達標,感官性狀差,故加強民眾對中水的認識是推進中水回用這一舉措的重中之重。
在經濟效益方面,由于中水處理技術的繁復性及運行費用等因素,中水的價格普遍偏高,有的地區其水價甚至高于自來水,在水價相同的情況下,居民肯定傾向于選擇自來水而不是中水。
在監管體制方面,我國缺乏相對健全的對于中水的管理體制,目前國家只出臺了一個《關于加強工業節水工作的意見》的政策,對中水回用的相關規定還不完善,導致無法可依。另外,中水自身也存在水質問題,其實中水水質并不穩定,在輸送過程中也會因其水質不穩定出現結垢現象。
4 中水回用工藝
中水回用有兩種處理按其用途不同可分為兩種處理方式,一種是將其處理到飲用水的標準而直接回用到日常生活中,即實現水資源直接循環利用,這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區,但投資高,工藝復雜。另一種是將中水處理到非飲用水的標準,主要用于不與人體直接接觸的用水,如便器的沖洗,地面、汽車清洗,綠化澆灑,消防,工業普通用水等。
選擇相適應的處理工藝時需要根據水質、水量、回用條件的不同來選擇。中水系統一般由污水收集、調節、預處理單元、深度處理單元、中水貯存、中水輸配等部分組成。中水工藝包括預處理工藝、生物處理工藝、混凝工藝、過濾工藝、活性炭工藝、膜分離工藝等。
預處理主要是去除固體物和毛發,可在系統的最前段設置格柵以截留大的污染物。對于以洗浴水為主的處理中,由于毛發太多,故一般設置毛發過濾器,可有效地去除毛發。生物處理工藝用于去除水中可溶性有機物,可使用生物接觸氧化、生物轉盤、曝氣生物濾池、土地處理。大多數生物處理設施需要向生物反應池中供氣,可采用噪音較低的曝氣設備。另外,中水處理的停留時間應大于2小時以取得良好的處理效果。混凝工藝主要去除原水中懸浮狀和膠體雜質,可用聚合鋁和聚合鐵作為混凝劑。過濾的功能是去除水中微小的懸浮顆粒,常用的濾池有普通快濾池、V型濾池、虹吸濾池等。
中水處理采用傳統的給水處理工藝,二級處理廠出水經泵提升,加入混凝劑后進入反應池,形成絮體后進入沉淀池沉淀,上層清液在V型過濾池中過濾,加氯消毒后送至清水池,再由泵送到用水點,處理流程簡單易操作,可行性良好。
5 結語
為解決我國水資源極度緊缺且不平衡的現狀,中水回用技術正在以迅猛的發展速度出現在我們的視野中。作為污水資源化的重要途徑,其對社會的進步與發展起著至關重要的作用。