再生水資源化技術(shù)及應(yīng)用研究

楊艷秋

摘要：目前，我國的水資源現(xiàn)狀不容樂觀，供需矛盾日益加劇.污水再生利用成本低，見效快，亦可減輕水體污染，是緩解我國水資源短缺問題的有效途徑.再生水的輸送和儲(chǔ)存是再生水利用過程的必要環(huán)節(jié)，也是影響用戶端再生水水質(zhì)的重要環(huán)節(jié).與傳統(tǒng)水源相比，?再生水中所含微生物的種類和數(shù)量均較多，對(duì)再生水進(jìn)行氯消毒是保障再生水水質(zhì)安全的重要手段.本文對(duì)于再生水資源化的技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)探討，意在與為優(yōu)化污水再生工藝、保障再生水供水水質(zhì)生物安全提供依據(jù)

關(guān)鍵詞：再生水資源，技術(shù)，應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快，水資源短缺和水體污染逐漸影響和制約著人類的生存和發(fā)展.面對(duì)水資源短缺的問題，許多國家和地區(qū)把污水再生回用作為緩解水資源供需矛盾的重要途徑.城市污水經(jīng)過二級(jí)生化處理后，水中殘留的大多是難生物降解的有機(jī)物，常規(guī)的處理工藝均難有較好的去除效果，而采用臭氧氧化后，可被異氧微生物代謝的溶解性有機(jī)物增加，表明臭氧氧化對(duì)城市二級(jí)出水中難生物降解的有機(jī)物有一定的降解作用，進(jìn)而提高了廢水的可生化性.

材料和方法

長(zhǎng)春市多年平均水資源總量為 27.46 億 m3。 2016 年水資源總量為 45.22 億m3，其中地表水資源量為 24.96 億 m3，地下水資源量為 21.24 億 m3，地表水與地下水之間的重復(fù)計(jì)算量為 0.98 億 m3。 長(zhǎng)春市人均占有水資源量 355m3，為吉林省人均占有水資源量的 1/4，為全國人均占有水資源量的 1/6，屬于極度缺水和生態(tài)缺水地區(qū)，對(duì)遠(yuǎn)距離調(diào)水有一定的依賴程度。 長(zhǎng)春打造東北亞區(qū)域性中心城市，需全面建設(shè)節(jié)水防污型社會(huì)，發(fā)展再生水利用工程，將再生水納入城市水資源總體配置，整體緩解水資源供需矛盾、 恢復(fù)水生態(tài)、 保護(hù)水環(huán)境、 塑造水文化、提高城市安全。 通過再生水綜合利用，緩解城市水資源危機(jī)、 建立城市健康水循環(huán)，以水資源的可持續(xù)利用支持長(zhǎng)春市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展

再生水是指廢水或雨水經(jīng)適當(dāng)處理后，達(dá)到一定的水質(zhì)指標(biāo)，滿足某種使用要求，可以進(jìn)行有益使用的水。和海水淡化、跨流域調(diào)水相比，再生水具有明顯的優(yōu)勢(shì)。從經(jīng)濟(jì)的角度看，再生水的成本最低，從環(huán)保的角度看，污水再生利用有助于改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)臭氧氧化技術(shù)對(duì)于難降解有機(jī)廢水（造紙廢水、印染廢水、石化廢水和垃圾滲濾液等）的有機(jī)物去除效果、脫色效果和可生化性的提高效果顯著.并且，臭氧氧化技術(shù)用于氯消毒副產(chǎn)物的去除效果明顯，能夠有效抑制三鹵甲烷（THMs）的生成.臭氧具有強(qiáng)氧化性，能夠快速地達(dá)到脫色、除臭的效果，加之近年來臭氧氧化技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，在再生水領(lǐng)域其常與生物處理工藝聯(lián)用提高有機(jī)物的去除效果.在我國長(zhǎng)春九臺(tái)地區(qū)再生水廠的處理工藝中，反硝化生物濾池和臭氧氧化組合工藝應(yīng)用較多，由于反硝化生物濾池出水中亞硝酸根離子含量較多，可能會(huì)影響到后續(xù)臭氧的利用效率，并且濾池出水中有機(jī)物（微生物胞外聚合物）含量較高.因此，本文利用反硝化生物濾池出水作為試驗(yàn)用水，研究臭氧氧化對(duì)再生水中有機(jī)物的去除效果及醛類副產(chǎn)物的生成規(guī)律。

2、水樣及水質(zhì)測(cè)定方法

實(shí)驗(yàn)用水樣分別取自長(zhǎng)春九臺(tái)XJH污水處理廠二級(jí)處理工藝（缺氧-厭氧-好氧生物處理，anaerobic-anoxic-oxic，A2O）出水，QH污水處理廠深度處理工藝（超濾）出水，BXH污水處理廠二級(jí)處理工藝（膜生物反應(yīng)器，membrane bioreactor，MBR）出水和BXH污水處理廠深度處理工藝（臭氧）出水.

3、氯消毒試驗(yàn)

氯消毒劑采用分析純次氯酸鈉（質(zhì)量濃度不少于5%）溶液.測(cè)定有效氯含量后裝在錫箔紙包裹的棕色容量瓶中4 ℃下儲(chǔ)存待用.脫氯劑采用亞硫酸鈉溶液.將水樣置于500 mL錫箔紙包裹避光的藍(lán)蓋絲口試劑瓶中，加氯后按事先確定的取樣時(shí)間取樣，并立即測(cè)定總氯（胡洪營(yíng)等，2015） .

4、水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)測(cè)定方法

TOC由燃燒氧化非色散紅外線吸收法測(cè)定，采用儀器為TOC-VCPH型總有機(jī)碳分析儀，日本島津公司出品.

NH3-N濃度測(cè)定采用納氏試劑比色法，儀器為HI96715型氨氮濃度測(cè)定儀，哈納公司出品.

UV254測(cè)定采用紫外分光光度法，儀器為UV-2401PC型紫外-可見分光光度計(jì)，日本島津公司出品.

氯濃度測(cè)定采用 EPA 330.5 DPD試劑法，所用儀器為HI93711游離氯-總氯濃度測(cè)定儀，哈納公司出品.

5、再生水資源的應(yīng)用

5.1景觀環(huán)境用水

目前，長(zhǎng)春市景觀環(huán)境年再生水使用量為 5526.99 萬 m3（按 224d 計(jì)），占長(zhǎng)春市現(xiàn)狀再生水利用總量的 86.6%，主要用于伊通河、 永春河的生態(tài)補(bǔ)水。

5.2 工業(yè)用水

目前，長(zhǎng)春市工業(yè)年再生水利用量為 843.296 萬 m3，占長(zhǎng)春市現(xiàn)狀再生水利用總量的 13.2%，主要用于長(zhǎng)春第一熱電廠、 長(zhǎng)春第二熱電廠、 長(zhǎng)春第三熱電廠及鑫祥垃圾發(fā)電廠的冷卻循環(huán)用水。

5.3城市非飲用水

目前，長(zhǎng)春市城市非飲用水年再生水利用量為 13.87 萬 m3，占長(zhǎng)春市現(xiàn)狀再生水利用總量的 0.2%，主要用于園林綠化和道路澆灑。

6、再生水資源化技術(shù)的生態(tài)效益

長(zhǎng)春市市區(qū)屬水量、 水質(zhì)型缺水嚴(yán)重區(qū)域，再生水利用以改善水環(huán)境、 增加水量為主要目標(biāo)。 伊通河長(zhǎng)春市區(qū)段水功能區(qū)水質(zhì)現(xiàn)狀為劣Ⅴ類，規(guī)劃水質(zhì)目標(biāo)為Ⅲ類。 再生水的綜合利用將為有效節(jié)約水資源、 助力長(zhǎng)春改善城市的水環(huán)境發(fā)揮巨大的作用，同時(shí)，也將污水深度處理后排入自然水體，結(jié)合自然濕地、 人工生態(tài)系統(tǒng)再次凈化，進(jìn)行水的大循環(huán)利用，進(jìn)而改善生態(tài)環(huán)境起到積極的示范作用，是伊通河等主要河道實(shí)現(xiàn)水功能區(qū)目標(biāo)的重要措施。

結(jié)束語

加快推動(dòng)城鎮(zhèn)生活污水資源化利用，因地制宜實(shí)施差別化分區(qū)提標(biāo)改造和精準(zhǔn)治污，推進(jìn)區(qū)域污水資源化循環(huán)利用，推廣再生水用于工業(yè)生產(chǎn)、市政雜用和生態(tài)補(bǔ)水。積極推動(dòng)工業(yè)廢水資源化利用，推進(jìn)企業(yè)內(nèi)部工業(yè)用水循環(huán)利用和園區(qū)內(nèi)企業(yè)間用水系統(tǒng)集成優(yōu)化，完善工業(yè)企業(yè)、園區(qū)污水處理設(shè)施建設(shè)。穩(wěn)妥推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水資源化利用，積極探索符合農(nóng)村實(shí)際、低成本的農(nóng)村生活污水治理技術(shù)和模式，推廣種養(yǎng)結(jié)合、以用促治方式，促進(jìn)畜禽糞污資源化利用，鼓勵(lì)漁業(yè)養(yǎng)殖尾水循環(huán)利用。

參考文獻(xiàn)

[1]ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》國際標(biāo)準(zhǔn)解讀[J]. 陳卓，胡洪營(yíng)，吳光學(xué)，吳乾元，劉書明，文湘華.??給水排水.?2019（03）

[2]雙膜法在鹽堿地區(qū)再生水深度處理中的應(yīng)用[J]. 馬同宇，褚一威，陶君，馬帥.??中國給水排水.?2018（15）

[3]膠東半島地區(qū)再生水回用的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例[J]. 李巖龍，李騰.??山東工業(yè)技術(shù).?2018（15）

[4]基于半集中式理念的城市污水處理與回用——德國DEUS 21示范項(xiàng)目介紹[J]. 董一麟，周凱迪，Marius Mohr.??農(nóng)業(yè)工程.?2018（01）