中水回用技術及其應用現狀

劉江濤

（沈陽市給排水勘察設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110020）

我國是個水資源匱乏的國家，人均水資源占有量十分有限，僅為2000余m3，加之水環境污染日益嚴重，使得我國許多地區面臨著水資源短缺的問題，因此中水回收利用顯得十分重要。中水是指生活污水或工業廢水經過處理后達到中水回用水質標準的、可以重復利用的非飲用水源。雖然中水達不到飲用水的標準，但是可以用于水質要求不高的場合，如廁所沖洗用水、洗車用水、綠化及道路噴灑用水等。作為中水回用的水源主要來自于一些雜排水，如冷卻排水、盥洗廢水、洗衣和淋浴廢水，這些雜排水有機污染物含量不高，處理工藝簡單。另外，建筑排放的生活污水經過深度處理也可以作為中水回用的水源。

一、中水回用處理技術

不同的中水水源采用的處理技術不盡相同，一般的中水回用處理過程包括預處理階段、核心處理階段和后續處理階段。預處理主要去除廢水中以懸浮物為主的污染物，包括柵格和調節池等，核心處理主要去除水中細顆粒的有機污染物，其處理方法主要包括吸附處理技術、膜分離技術、微生物處理技術等。后續處理主要為消毒過程，以保證水質衛生安全。

（一）預處理方法

預處理方法主要用于優質雜排水的處理。該處理方法的流程簡單、運行方便，占地面積小，只適用于小規模的中水處理工程。該方法主要包括混凝、沉淀或氣浮、過濾和消毒。通過混凝，將廢水中細小顆粒物絮凝成大顆粒物質，然后經過沉淀或氣浮去除，未被去除的懸浮物在經過過濾進一步去除，最后經過消毒滅菌處理，使出水達到中水回用標準。

（二）核心處理方法

1.微生物處理技術。利用好氧或厭氧微生物的吸附、氧化作用降解污水中的有機物質，從而達到污水水質凈化的目的。該技術方法運行較為穩定，運行費用相對較低，缺點是水量負荷變化適應能力小，間歇運轉適應能力差，運轉管理較復雜。典型的處理工藝有：原水→格柵→調節池→接觸氧化池→沉淀池→過濾→消毒→出水[1]。

2.膜分離技術。膜分離的方法包括微濾、超濾、反滲透等連續濾膜技術和膜生物反應器。濾膜技術是以濾膜為中心處理單元，污水在一定壓力下通過濾膜時，就達到了物理分離的目的，這種方法具有設備控制簡單，系統可自動運行，占地面積小，使用壽命長，運行費用較低等優點。膜生物反應器是使污水中的大分子等難降解成分在體積有限的生物反應器內有足夠的停留時間，在生物反應器中保持高活性污泥濃度從而達到去除有機物的目的。該方法具有處理效率高、出水水質好、設備緊湊、易實現自動控制等優點。但是膜作為一種過濾介質易堵塞，膜的通水量隨時間而逐漸下降，需進行有效的反沖洗和化學清洗[2]。

二、中水回用應用現狀

李軍等[3]對中水回用技術在高校園區建設進行了可行性研究。以茶山新校區為例，該校區中水處理工藝采用膜生物反應器（MBR），該反應器利用先進的中空纖維膜作為過濾介質，能有效地將污水中的固體物質分離出來，出水水質好。反應器中活性污泥負荷低，產生的剩余污泥量少，排放量少，大大減輕了后續污泥處理的設備投資及處理費用。MBR 膜截留的活性污泥有助于對微生物的馴化，減少污水的水力停留時間短，提高了微生物對有機物的去除率。MBR處理器后續不需設二沉池、砂濾池等，可節省占地面積和土建投資。具體的運行工藝流程為：原水→格柵→調節池→MBR→消毒池→清水池→中水回用。經過MBR工藝處理后，出水COD為30mg/L，小于50mg/L的要求；BOD為5mg/L，小于10mg/L的要求；SS為6mg/L，小于10mg/L的要求；氨氮為5mg/L，小于20mg/L的要求。對該處理工藝進行效益分析：①MBR 法主要設備投資估算為污水泵0.6萬元，風機4萬元，MBR成套設備17萬元，二氧化氯發生器2萬元，共計設備投資23.6萬元。②污水處理的運行費用為電費與消毒藥劑費用。其中電費每立方米水花費0.8元，藥劑費用每立方米為0.1元，則年運行費用為2.36萬元。③收益分析：每天處理出水回用80噸，一年回用28000噸，按每噸水2.5元計，則每年節約7萬元。因此，采用中水回用顯然是經濟的。

金月清等[4]對中水回用技術在電子工業廢水處理中的應用進行了研究。以某電子企業產生的電子廢水為例，該電子廢水成分復雜，含有有機氮、有機硫等難以被微生物降解的物質，還含對微生物有抑制作用的毒性物質。針對該電子廢水成分的特殊性，考慮工藝運行維護的因素，確定處理工藝流程為：廢水→物化池→沉淀池→水解池→一級A池→二級O池→二級A池→二級O池→MBR池→RO池→中水回用。物化池采凝沉淀的方法去除廢水中的銅離子，

采用混凝和沉淀相結合的方法去除廢水的氟化物。通過工藝運行結果表明：廢水中的銅離子和氟化物得到有效的去除，再通過后續RO工藝，最終使出水氟離子濃度低于0.1mg/L，滿足中水回用的水質標準。COD和氨氮在物化池去除效果不高，該污染物的去除主要在生物處理階段的兩級“A/O + MBR”工藝。試驗結果表明：經過生化階段和RO處理階段，出水的COD和氨氮濃度很低，達到了中水回用水質要求。

三、結語

當前，我國的中水回用規模仍較小，中水回用技術的推廣及應用仍面臨很大的挑戰。大多數城市僅僅只考慮污水達標排放即可，而沒有長遠的想法，中水回用系統規范的體系建設得不到重視。水價過低也導致消費者節約用水的意識不強，對合理利用水資源的重視程度不夠，中水回用的意識還比較淡薄。再加上我國的城市污水管網建設嚴重落后，相關的收集及處理配套設施不夠完善，使得中水回用的發展受到了制約。因此，需要我們采取一些切實可行的政策，如：政府參與、改革水價、制定相關法律法規等，使中水回用技術得到進一步的推廣。