污水廠污水深度處理及中水回用研究

蘆茜

（南京博斯特環保科技有限公司，江蘇 南京 211102）

在全球水資源嚴重短缺的大背景下，水資源的循環利用已成為解決當前水 資源危機的重要途徑之一。其中最主要的就是如何解決水資源短缺問題，缺水已成為制約全球經濟和社會可持續發展的重要因素。我國淡水資源匱乏，解決水資源緊缺和水環境污染問題的有效途徑就是污水資源化。

一、污水再生回用處理技術

（一）物化處理法

指利用物理作用和化學反應作用分離回收污水中處于各種形態的污染物質（包括懸浮物、溶解物和膠體）。物化處理工藝主要以混凝沉淀（氣浮）技術、活性炭吸附及砂濾等相結合為基本方式。優點是處理工藝流程短，運行管理簡單、方便，占地相對較小，與傳統二級處理相比提高了出水水質，但運行費用較大，且出水水質易受混凝劑種類和數量的影響。

（二）生物處理法

指利用微生物的代謝作用使污水中呈溶解、膠體狀態的有機污染物轉化為穩定的無害物質，主要方法有天然生物處理法和人工生物處理法。天然生物處理法包括生物穩定塘、土地處理系統等，人工生物處理法包括好氧生物處理法（如活性污泥法和生物膜法）和厭氧生物處理（如傳統厭氧消化）。生物處理法優點是出水水質穩定，運行費用相對較小，水量變化抗沖擊負荷能力強，但運轉管理復雜，占地面積較大。

（三）膜處理法

指通過膜分離技術把污水中的污染物分離出去，達到凈水的目的。膜技術被稱為“21 世紀的水處理技術”，隨著工藝的提高和市場的發展，曾被認為十分昂貴的膜處理技術如今變得越來越經濟，已受到越來越多的水處理工作者的關注。目前應用較多的膜處理技術有微濾、納濾、超濾、反滲透、電滲析等。膜生物反應器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元組合而成的新型污水處理技術。與傳統生物處理方法相比，MBR 具有適應性強、出水水質好、占地面積小、運行管理簡單、可實現自動化控制等優點，但在長期的運轉中，膜作為一種過濾介質易堵塞和污染。

二、城市污水再生回用方式

（一）集中式污水再生回用

即建立大中型的污水再生回用水廠，將城市污水通過市政排水管道進行收集并集中處理，然后回用于農業、工業、景觀環境、城市雜用等非飲用水方面。

1.大規模的污水集中處理回用，需建設龐大的污水收集和再生水回用管網系統，包括多座污水提升泵站和再生水加壓泵站，增加了再生水回用成本。對于遠離再生水廠和排水管網尚未普及的區域，污水集中處理再生回用困難且再生水回用成本大。對于一些老城區，由于地下管線錯綜復雜，重新破路施工建設配套的再生水回用管網幾乎不可能，這些區域采用集中式污水再生回用較困難。2.污水再生回用水廠規模過大，工程投資大，建設周期長，融資較困難，投資風險大。3.不同用戶對再生水回用水質標準要求不同，作為集中式再生水廠難以實現分質供水。一般再生水廠都以不同用戶的最高水質要求作為處理標準要求，這樣勢必會增加再生水處理成本。

（二）分散式污水再生回用

在大型建筑物或小區內設置小型中水處理站，對建筑物內污水或雜排水進行收集，經處理后回用于建筑沖廁、綠地道路澆灑等生活雜用，它又稱分散式中水回用。

1.城市分散式再生水處理站建設太多，雖然污水收集和再生水供給管網投資大幅降低，但再生水廠建設費用總和將增大。在運行方面，雖然管網動力費用降低，但運行管理成本也大大提高。分散式中水處理站處理規模一般較小，再生水回用成本較高，很難形成大規模的污水再生回用，不能從根本上解決城市水資源緊缺問題。2.中水處理站分布較散，集中管理維護困難，衛生條件較差，對生態環境影響較大，對人類身體健康也產生潛在威脅。3.大量分散式污水再生回用不利于城市給排水工程的系統規劃。城市給排水系統規劃一般是按照區域內人口數、人均用水定額、管網普及率及污水排放系數等來確定城市自來水廠、污水處理廠及相應市政配套管網的規劃建設。由于規劃時服務區域內分散式污水再生回用數量很難預測，當規劃區內存在大量分散式污水再生回用時，大部分生活污水或雜排水通過就地處理回用，使得排入市政污水管網和污水處理廠的污水量減少，造成污水處理設施和管網設計規模過大，導致投資浪費。此外，隨著市政污水管網中污、廢水流量的減少，流速也減小，易導致管道淤塞，增加管網的日常運行維護費用。

（三）集中分散混合式污水再生回用

即將集中式與分散式污水再生回用相結合，部分區域采用集中式再生水回用，部分區域建設小型中水處理站實現污水再生回用。它克服了單設集中式或 分散式再生水利用設施的缺陷，節省投資和運行費用，適應性好。在實際應用時，須考慮再生水回用的經濟性與合理性，通過污水再生回用布局優化確定集中式和分散式污水再生回用范圍。根據我國當前社會經濟發展水平并結合污水處理事業發展現狀，城市污水再生回用規劃中再生水回用方式宜采用集中分散混合式。集中式污水再生回用方式的供水水量不受季節和地域的影響，宜作為環境用水、工業用水、城市雜用、農業灌溉的補充水源，應成為我國城市污水再生回用方式的主導方向。分散式再生回用方式應用靈活方便,對于離污水處理水廠較遠，排水管網未能覆蓋的用水區域，宜采用此利用方式。集中式和分散式污水再生回用兩種方式在處理水量、廠址選擇、處理工藝等方面均有所不同，各有優缺點。城市系統規劃中，選擇何種回用方式，應視城市具體情況，經技術經濟比較后確定。

再生水回用成本主要由固定資產投資基本折舊費和直接運行費用包括人工費、動力費、藥劑費和維修費等兩部分組成。再生水的處理規模、處理工藝、再生水水源水質及回用水水質標準要求是影響其回用成本。集中式再生水廠需從再生水回用成本出發合理確定處理規模，結合城市的總體規劃、排水規劃及給水規劃等綜合考慮。