城市污水回用的途徑及技術(shù) - 副本

1、文章編號: ( 城市污水回用的途徑及技術(shù)!胡春玲,邱熔處(蘭州鐵道學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州摘要:城市污水回用是我國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略中的重要任務(wù) 介紹了城市污水回用的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,通過技術(shù)經(jīng)濟分析,對各種城市污水回用方法進行了評價 在最大限度地對城市污水進行再生利用的同時,必須結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況選用適當?shù)幕赜梅椒?關(guān)鍵詞:城市污水;污水回用;回用技術(shù)中圖分類號:文獻標識碼:城市污水回用現(xiàn)狀隨著人類社會經(jīng)濟不斷的發(fā)展,對水資源的需求量日益增加,淡水資源的短缺已成為或即將成為某些國家或地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的制約因素 許多國家尤其是發(fā)達國家,如美國、澳大利亞、日本、俄羅斯、南非、西歐各國等,

2、較早地意識到污水資源化的重大戰(zhàn)略意義,將目光轉(zhuǎn)向另一水資源城市污水,城市污水具有水量大、污染物濃度低、再生處理方法較海水、苦咸水處理簡單經(jīng)濟的特點,通過不同方法的再生處理,可作為各種不同的用途,如農(nóng)業(yè)灌溉、地下水回灌、綠化灌溉、工業(yè)用水、景觀生態(tài)用水和其他用水等 目前世界上已建成不少污水再生利用工程,取得了顯著的成效,并積累了豐富的經(jīng)驗污水回用對于水資源極其匱乏的國家和地區(qū)尤其重要 例如以色列,由于水資源異常短缺,大力發(fā)展污水回用工程,城市污水再生利用率已達 ,在最南部地區(qū)甚至將它作為飲用水補充水源 最初的污水回用,農(nóng)業(yè)灌溉用水量所占比例較大,隨著農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的提高,在發(fā)達國家污水農(nóng)業(yè)灌溉

3、的比例已逐漸減少,以美國的加利福尼亞州的城市污水回用狀況的變化,如表 所示 城市污水回用是我國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略中的重要任務(wù) 我國屬于一個嚴重缺水的國家,人均占有的水資源量只有世界平均的 ,從上世紀 年代末,曾開始進行過規(guī)模較大的污水農(nóng)田灌溉,但由于當時對污水農(nóng)田灌溉缺乏科學(xué)的認識,在不少地方引起了作物污染和環(huán)境污染 從 世紀 年代起又開始大力開發(fā)城市污水回用技術(shù)研究 大連、北京、天津、泰安等城市開展了城市污水回用于工業(yè)的研究和初步的工程實踐,并取得了一定的成效 我國目前主要的回用途徑包括農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、市政雜用水、環(huán)境用水、景觀用水和生活雜用水等,但從總體上看,城市污水回用仍屬起步階段

4、,回用率十分低,其中農(nóng)業(yè)灌溉所占比例較大表加利福尼亞州的城市污水回用狀況回用類型用水量百分比 年 年農(nóng)業(yè)灌溉 地下水回灌 綠化灌溉 工業(yè)用水 景觀生態(tài)用水 其他用水 總量城市污水回用的特點和意義城市污水回用水量穩(wěn)定 一般來說,一個城市的供水量是基本穩(wěn)定的,而城市供水量的 可轉(zhuǎn)化為污水,經(jīng)分區(qū)收集、集中處理后, 的污水可以再次被利用 這就意味著通過污水回用,在供水量穩(wěn)定的前提下,可再增加 的供水量回用污水水質(zhì)可控 處理后的城市污水,根據(jù)其!收稿日期:基金項目:甘肅省科技攻關(guān)項目( 作者簡介:胡春玲( ,女,山西大同人,碩士生第 卷第 期 年 月蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版 ( "&qu

5、ot;"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""&qu

6、ot;"""""""""""最終用途,采用不同的處理工藝,使之出水滿足一定的用水標準不同的國家都制定了一系列的水質(zhì)標準,針對生活雜用、市政雜用、工業(yè)冷卻、地下水補給等回用水不同用途,考慮本國城市污水處理技術(shù)和經(jīng)濟承受能力,制定城市污水回用水水質(zhì)標準例如,我國有農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準(、生活雜用水水質(zhì)標準(、城市污水回用設(shè)計規(guī)范(:中的再生水用作冷卻用水的建議水質(zhì)標準,景觀娛樂用水水質(zhì)標準(等,可確保再生水的使用安全污水回用可以節(jié)省大量的淡水資源,緩解水資源的不足,間接帶動當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展許多資

7、料顯示污水回用水水價比自來水水價低,而且污水處理廠處理規(guī)模越大,基建投資和運行成本越低,水價越低采用回用污水,比海水淡化和遠距離調(diào)水便宜得多對沿海城市來說,海水是“取之不盡,用之不竭”的水源,但其基建投資和制水成本過高,在經(jīng)濟上和規(guī)模上不可能解決城市缺水問題;同樣,遠距離調(diào)水投資巨大,也是不可取的污水回用技術(shù)配套以有效的節(jié)水技術(shù),可使回用水的成本更低城市污水回用的方向和技術(shù)農(nóng)業(yè)灌溉世界上許多干旱、半干旱地區(qū)都普遍將城市污水大部分回用于農(nóng)業(yè)灌溉(最高比例為,以彌補其自然水的不足和短缺以色列的可用水資源量每年為,其總的需水量已超過了這個量,為滿足供水需求,回用水廣泛用于灌溉,約的污廢水得到回用表列

8、出了以色列城市污水回用于農(nóng)業(yè)灌溉的水量占其全國供水量的比例關(guān)系在墨西哥,墨西哥城的的廢水回用于灌溉墨西哥山谷和附近的一個降雨量較少且土壤貧瘠的山谷這一舉措,不僅極大地提高了莊稼的產(chǎn)量,而且提高了山谷的地下水位,當?shù)睾恿鞯幕A(chǔ)流量也增加了表以色列城市污水農(nóng)業(yè)回用量占其全國供水量的比例關(guān)系年份全國總供水量農(nóng)業(yè)污水回用量污水回用量占總供水量的比例我國污水灌溉農(nóng)田的歷史也很久遠,灌溉面積也很廣闊,圖繪出了我國近些年污水灌溉農(nóng)田面積的發(fā)展情況 圖我國污水灌溉農(nóng)田面積發(fā)展情況在我國北方少數(shù)城市,城市污水適當處理后的出水已成為當?shù)亟紖^(qū)農(nóng)田灌溉用水的主要水源如北京高碑店污水處理廠一期工程,出水能夠滿足農(nóng)田灌溉

9、用水的要求,工藝流程如圖所示!污水預(yù)處理初沉池曝氣池二沉池出水(農(nóng)灌圖北京高碑店污水處理廠一期工程河南省許昌市的污水凈化流程為:!污水土堤氧化溝滲濾塘淋濾曝氣曝氣塘農(nóng)田灌溉圖許昌市污水凈化流程圖工業(yè)用水污水回用于工業(yè)可作為冷卻水、鍋爐補給水、生產(chǎn)工藝水等由于工業(yè)冷卻水用量較大,且對水質(zhì)要求不高,目前城市污水回用于工業(yè)冷卻水較為普遍大連的春柳河污水廠污水回用示范工程的部分二級出水送到附近的紅星化工廠作進一步處理后用作冷卻水,處理技術(shù)如圖所示第期胡春玲等:城市污水回用的途徑及技術(shù)!二級處理出水水力澄清池砂濾池氯清毒出水圖大連的春柳河污水廠污水回用示范工程其次,在澳大利亞悉尼北部的電站,從污水處理廠

10、來的回用水在電站內(nèi)經(jīng)過微濾和反滲透膜的深度處理(達到了飲用水級別后,再經(jīng)脫鹽廠進一步處理得到的純凈水用于鍋爐補給水,為電站渦輪機提供蒸汽另外,我國大慶市的乘風(fēng)莊污水回收再用廠已成功地將污水回注油田,來保證油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),其工藝為活性污泥法二級處理后加纖維過濾器過濾地下水回注世界上許多城市,尤其是水資源匱乏的城市,由于過度開采地下水而導(dǎo)致地下水水位大幅度下降,形成大面積的漏斗區(qū),導(dǎo)致許多水井枯竭、草木枯萎,嚴重破壞了地面生態(tài)系統(tǒng)和地下飲用水層美國加利福尼亞州的洛杉磯對二級出水進行消毒,然后通過三級過濾的高級處理,回灌地下飲用水層回灌地下水域回用水的數(shù)量平均為盆地流入總水量的加州橘縣的世紀水廠,年開

11、始研究將深度處理出水回灌地下,以防止海水入侵,再生處理工藝為:化學(xué)澄清、再碳酸化、活性炭吸附、反滲透、加氯我國山東省膠州市利用污水二級處理后的水進行農(nóng)田灌溉,間接地使附近井水水位較農(nóng)灌前回升了,有效防止了之外的海水入侵,保護了當?shù)氐牡Y源其他用水城市污水經(jīng)再生處理還可作為生活雜用水、娛樂和景觀用水(補充公園、庭院水池、噴泉等景觀用水、生產(chǎn)雜用水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等如澳大利亞的海岸悉尼奧運會的比賽所在地,用雨水和處理后的污水,沖洗比賽地點的衛(wèi)生間、澆灌露天運動場地、住戶的花園等,處理工藝如圖所示!雨水和處理后污水微濾反滲透膜出水圖澳大利亞的悉尼回用水處理工藝流程我國近年來采用膜處理工藝較多,工序為:格

12、柵、調(diào)節(jié)池、毛發(fā)聚集器、混凝沉淀、過濾、膜處理、消毒;格柵、調(diào)節(jié)池、毛發(fā)聚集器、生物接觸氧化、沉淀、過濾、膜處理、消毒城市污水回用方案的評價和選擇根據(jù)不同的城市污水,需要選擇不同的污水處理工藝,應(yīng)考慮各種影響因素或潛在影響因素,如表所示表城市污水回用途徑分類和影響(或潛在影響因素污水回用途徑影響(或潛在影響因素農(nóng)業(yè)灌溉大田灌溉暖棚灌溉水質(zhì)的影響,尤其是金屬元素在土壤和作物中的富集如管理不當,可能引起地表水、地下水的污染綠化灌溉公園、校園、高速公路綠化帶高爾夫球場、居民住地污水中病原菌(如細菌、病毒、寄生蟲等對公眾健康的影響如管理不當,可能引起地表水、地下水的污染工業(yè)用水工業(yè)冷卻水鍋爐補給水生產(chǎn)

13、工藝用水回用污水中有些成分會腐蝕管道、設(shè)備,使其生銹;也可滋生微生物工業(yè)冷卻水中的有機物和病原體、生產(chǎn)工藝用水中的病原體會隨污水中的懸浮顆粒的遷移對公眾健康產(chǎn)生影響地下水回灌地下水補給屏蔽海水入侵回用污水中微量有機物和其毒性的影響回用污水中總?cè)芙庑怨腆w、金屬元素、病原體的影響農(nóng)灌不僅可以節(jié)省大量水資源,且由于污水中存在氮、磷、鉀肥分和有機質(zhì),還可使農(nóng)業(yè)增產(chǎn),取得可觀的直接經(jīng)濟效益在干旱缺水地區(qū),若有條件,污水農(nóng)灌是城市污水資源化的首選方案由于污水農(nóng)灌具有季節(jié)性,可以采用污水冬灌、農(nóng)林間灌、非灌溉季節(jié)污水儲存等方法解決;或在污水處理廠的工藝設(shè)計中采用兩段處理法,在農(nóng)灌季節(jié)啟動第一段,僅滿足農(nóng)灌水

14、質(zhì)要求,節(jié)省運行費用;在非農(nóng)灌季節(jié)同時啟動兩段處理工藝,出水滿足污水排放的要求采用科學(xué)合理的灌溉方法,可以杜絕對土壤和蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版第卷地下水的污染若城市附近存在工業(yè)同時啟動兩段處理工藝,出水滿足污水排放的要求采用科學(xué)合理的灌溉方法,可以杜絕對土壤和地下水的污染用水大戶,需要大量對水質(zhì)要求不高的工業(yè)用水,如冷卻水等,可以在城市污水二級處理廠增加三級處理設(shè)施,為這些工業(yè)提供合格的工業(yè)用水,以替代價高的城市自來水以火力發(fā)電廠的冷卻水為例,三級處理的主要目的是進一步去除污水中的懸浮物、有機物、氨氮,以及消毒殺菌通過筆者對實際工程的計算,所需增加的基建投資約為二級處理的,增加的運行成本約

15、為元污水城市污水回用于工業(yè)生產(chǎn),回用水量穩(wěn)定,在一般條件下,除了可節(jié)約大量水資源外,還比采用自來水經(jīng)濟得多,在有條件的地方應(yīng)盡量采用城市污水用于綠化灌溉或景觀生態(tài),在對環(huán)境敏感的地方,如市區(qū)、居民區(qū)、旅游娛樂區(qū)等,必須按標準進行污水的三級深度處理這部分回用水具有季節(jié)性,如用水范圍較大,需鋪設(shè)龐大的配水管網(wǎng),應(yīng)結(jié)合具體情況,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選用若城市污水回用作為沖廁用水,還需另外鋪設(shè)管道城市污水用于地下水回灌,要求的水量很大,而且為防止對地下水的污染,污水在回灌前必須對城市污水的出水再進行嚴格的深度處理,花費的經(jīng)濟代價較高,除了在特殊情況下一般應(yīng)用較少結(jié)束語城市污水是城市又一穩(wěn)定的“淡水”資源,

16、因此在考慮滿足城市需水量時,應(yīng)最大限度地對城市污水進行再生利用,盡量避免遠距離調(diào)水或跨流域調(diào)水城市污水回用既可減輕水體污染,改善水體環(huán)境,又可部分緩解城市水資源危機,具有環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益城市污水回用有許多途徑,應(yīng)結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選用參考文獻:,(:,(,:王寶貞中國缺水城市污水回收與再用探討世紀中國城市水管理國際研討會李藝北京市城市污水處理狀況及設(shè)計思想新世紀中歐大城市發(fā)展學(xué)術(shù)研討會蔣黎明,齊鳳鳴利用污水灌溉農(nóng)田的措施農(nóng)田水利與小水電,(:,(:劉紅,岳亮北京市城市污水資源化問題的探討城鎮(zhèn)供水,(:,(:,(,:, :;第期胡春玲等:城市污水回用的途徑及技術(shù) 城市污水回

17、用的途徑及技術(shù)作者:胡春玲, 邱熔處作者單位:蘭州鐵道學(xué)院,環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅,蘭州,730070刊名: 蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報英文刊名:JOURNAL OF LANZHOU RAILWAY UNIVERSITY年,卷(期:2002,21(6被引用次數(shù):2次參考文獻(8條1.BaoZhen Wang Ecological Wastewater Treatment and Utilizat ion Systems on Low-cost ,Energy-Saving /Generating and Resources Recoverable T echnology for Water Pollu

18、tion 1991(052.Gedaliah Shelet.Yossi Azov The Coming Era of Intensive Wa stew ater Reuse in the Mediterramean Region 1996(10/113.王寶貞中國缺水城市污水回收與再用探討 20004.李藝北京市城市污水處理狀況及設(shè)計思想 20015.蔣黎明.齊鳳鳴利用污水灌溉農(nóng)田的措施 1993(066.Takashi Asano Planing and implementation of water reuse projects 1991(097.劉紅.岳亮北京市城市污水資源化問題的探討期刊論文-城鎮(zhèn)供水 2001(068.Huw D Taylor.Martin P.Gambrill D Upgrading a Low-cost P hysicochemical Wastewater Treatment Plant to Solve Operational Problems