金顯存
摘 要:隨著中國經濟發展,用水量節節攀升,人民生活水平的不斷提高也帶來了居民用水大幅上升的現狀,水資源供應已遠遠不能適應國情需要。而中國水資源現狀是地表水資源大量污染,地下水資源不斷萎縮,用水日趨緊張。在加強對現有水資源有效保護、管理和使用的基礎上,必須提高水資源重復利用率和開發新水源。中水回用在減輕對現有水源污染的同時,還能作為新水源,應用于農業灌溉、工業發展、城市建設等領域。因此,本文對我國中水回用的發展現狀進行論述,并分析中水回用的幾個途徑,并對城市污水處理的可行性進行深入研究。
關鍵詞:城市污水;中水回用;污水處理
1、我國中水回用的發展現狀
中國城市污水處理利用研究早在1958年就開始作為國家級科研項目開展,20世紀60年代對污水灌溉的研究已達到一定水平。在20世紀70年代中期,以回用為目的的城市污水深度處理小試。在80年代初期,在青島、大連、太原、北京、天津、西安等城市開展了廢水回用試點研究。在再生水試驗的同時,2000年,以“十五”綱要為標志,中水回用正式形成文件。
近年來,再生水的再利用受到越來越多的關注。中國的許多城市都建立了再生水項目。例如,北京高碑店污水處理廠建成中國最大的再生水回用工程,回用規模為30萬m3 / d。重復利用目標主要包括補給水的江河湖泊、城市綠化、噴涂道路和火力發電廠冷卻水;天津東郊污水處理廠回用工程將對二次污水進行過濾和消毒、再利用,規模為7萬m3 / d;山東棗莊泰安已建成3萬立方米/日和2萬立方米/日的中水回用項目,青島的海博河已建成4萬立方米/日的工業冷卻、綠化和雜用生活用水。此外,大連中水回用示范該項目已運作了10多年。北京華能熱電廠、大慶油田采油廠、克拉瑪依采油廠等均已建成中水回用工程用于循環冷卻水。
2、中水回用的途徑
2.1農業灌溉用水
中國的農業灌溉污水開始于20世紀50年代。當時,城市污水處理廠很少。其中大部分使用未經處理的污水進行農業灌溉,很容易造成地下水污染和農作物污染。目前,城市污水處理廠采用二次處理,出水水質超過GB5084-2005農田灌溉水質標準中的灌溉水質要求,可用于農田灌溉。
2.2工業用水
隨著工業經濟的發展一方面,水量的增加和水價的上漲導致水的成本增加;另一方面,大量的污水帶來了污水成本的增加。再生水回用技術處理的廢水可用于冷卻循環水、沖洗礦渣(灰)凈化水、生產過程用水、和漿(涂)產品水,以節約成本和減少污染。
2.3城市市政雜用水
市政雜項用途包括綠色水、湖泊和河流景觀維護用水、沖洗車輛用水、道路用水和廁所沖洗用水。從衛生與健康的角度來看,污水回用于市政雜用應進行嚴格消毒,從水運經濟學的角度出發,結合考慮用于維護綠地和湖泊景觀的用水。由于用水限制,供水范圍不能過分分散,大型景區、公園、苗圃和城市森林公園應該作為再利用的目標。
除了在農業,工業和城市直接使用地下水源之外,在深度處理去除微量有機物,總溶解固體,金屬鹽類和致病菌,再生水的再利用也可以添加到地表水和地下水源,以及地表水源。增加地下水源,實現循環水的長期間接使用。
2.4補充地表
除了在農業、工業和城市直接使用地下水源之外,在深度處理去除微量有機物、總溶解固體、金屬鹽類和致病菌,再生水的再利用也可以添加到地表水和地下水源,對地表水源和地下水源進行增擴,實現中水回用水的長循環間接利用。作為地下水源充水時,還能緩解因地下水過度開采而使得地下水水位下降的問題,同時利用土壤層作為天然水處理單元,對中水進行再深度處理。
3、城市污水處理廠中水回用的可行性分析
3.1水質可行性
污水處理廠經過提標改造后,出水水質能夠達到一級A標準,具有可回用的價值。
經調查,滿足(GB18918-2002)一級A標準的中水水質經適當調整PH值在7~8之間后可滿足黑色金屬冶煉及壓延加工業、黑色金屬礦采選業、電力、熱力的生產和供應業、化學原料及化學制品制造業等行業冷卻水系統及選礦廢水的水質要求,即我市城市污水處理廠中水水質能夠滿足部分企業冷卻水系統及選礦廢水的水質要求。
3.2水量可行性
城市城市污水處理廠全部建成投入運行后,出水水質能夠達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準的水量約46萬噸/天,中水資源豐富。
3.3中水用戶分析
3.3.1用戶分類
城市污水處理廠達一級A標準的排水可作為中水水源。根據《污水再生利用分類》(GB/T18919-2002),城市污水再生利用按照水的用途進行分類:主要分為五大類,其分別是農林牧漁業用水、城市雜用水、工業用水、環境用水和補充水源用水,工業水70%左右是作為冷卻水,工業冷卻用水對水質要求不高,是城市污水再生利用的主要途徑。
根據《污水再生利用分類》(GB/T18919-2002),工業用水可分為冷卻水、洗滌水、鍋爐水、工藝用水和產品用水。由于中水的用途不同,中水的處理方法有三種。一是將其按照飲用水標準進行處理,并在日常生活中直接重復使用,即實現水資源的直接回收利用。這種處理方法適用于水資源極度缺乏的地區,但投資高,過程復雜。其次是非飲用水標準的處理。主要用于不與人體直接接觸的水,如廁所沖洗、地板、洗車、綠化澆注、消防、工業常用水等,這是通常的中水處理。第三種,該行業可以使用水再利用技術來重新處理符合排放標準的工業廢水。一般情況下,將增加混床等設備達到軟化水位、可循環利用、節省資金、保護環境的目的。
根據該市的實際情況,該再生水的再利用可行性研究是工業用水中可再生水的可行性研究。工業企業城市污水處理廠的水回用條件首先要滿足企業的水質要求,其次要能夠進入企業的用水系統,即企業有需求。再次,成本必須合理,不能高于企業成本。對中水公司的需求進行了調查分析。需求量大的行業和潛在行業是電力和熱力生產和供應行業以及采礦業。
3.3.2水質要求
通常情況下,工業企業再生水供水水質標準執行《城市污水再生利用工業用水水質》(GB/T19923-2005)中規定的工業用水水質中的敞開式循環冷卻水系統補充水水質標準,城市雜用水執行《城市雜用水的水質標準》(GB/T18920-2002,景觀環境用水執行《景觀環境用水的再生水水質指標》(GB/T1891-2002)。
4、結語
綜上所述,在一些水資源短缺的城市中使中水回用于廁所沖洗、園林灌溉、道路清潔、車輛沖洗、噴水池、空調冷卻設備補水等,中水回用解決了水資源短缺問題。相信在未來城市發展中,推廣中水回用工程可以帶來更大的經濟效益和環境效益。
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