第17章城市污水回用

第17章城市污水回用深度處理——三級處理去除對象：二級處理后殘留膠體及溶解物質主要方法：吸附法、膜分離、離子交換。第一節(jié)回用途徑第四節(jié)回用水處理技術方法第三節(jié)污水回用系統第二節(jié)回用水水質標準第五節(jié)污水回用安全措施污水回用污水回用，也稱再生利用，指污水經處理達到回用水水質要求后，回用于工業(yè)、農業(yè)、城市雜用、景觀娛樂、補充地表水和地下水等。中水：指各種排水經處理后達到規(guī)定的水質標準，可在市政環(huán)境等范圍內雜用的非飲用水。第一節(jié)回用途徑回用途徑城市污水回用途徑廣泛，其中，工業(yè)、農業(yè)和城市雜用是城市污水回用的主要對象。下表是《城市污水再生利用分類》（GB/T18919-2002）中提出的城市污水再生利用類別。序號分類范圍示例1農、林、牧、漁業(yè)用水農田灌溉種籽與育種、糧食與飼料作物、經濟作物造林育苗種籽、苗木、苗圃、觀賞植物畜牧養(yǎng)殖畜牧、家畜、家禽水產養(yǎng)殖淡水養(yǎng)殖2城市雜用水城市綠化公共綠地、住宅小區(qū)綠化沖廁廁所便器沖洗道路清掃城市道路的沖洗及噴灑車輛沖洗各種車輛沖洗建筑施工施工場地清掃、澆灑、灰塵抑制、混凝土制備與養(yǎng)護、施工中的混凝土構件和建筑物沖洗消防消火栓、消防水炮城市污水再生利用類別序號分類范圍示例3工業(yè)用水冷卻用水直流式、循環(huán)式洗滌用水沖渣、沖灰、消煙除塵、清洗鍋爐用水中壓、低壓鍋爐工藝用水溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水力開采、水力輸送、增濕、稀釋、攪拌、選礦、油田回注產品用水漿料、化工制劑、涂料4環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀河道、景觀湖泊及水景觀賞性景觀環(huán)境用水觀賞性景觀河道、景觀湖泊及水景濕地環(huán)境用水恢復自然濕地、營造人工濕地5補充水源水補充地表水河流、湖泊補充地下水水源補給、防止海水入侵、防止地面沉降城市污水再生利用類別（續(xù)）

直接回用間接回用達到回用要求的城市污水回用于工業(yè)、農業(yè)、市政雜用等需水對象，最具潛力的是回用于工業(yè)冷卻水、農田灌溉及市政雜用等城市污水按要求進行處理后排入水體，經自凈后供給各類用戶使用將經過深度處理的城市污水回灌于地下水層，再抽取使用幾個城市位于同一條大河流域，都使用該水體作為給水水源和凈化污水排放水體深度處理后一、回用水水質基本要求⑴回用水水質符合回用對象的水質控制指標；⑵回用系統運行可靠，水質水量穩(wěn)定；⑶對人體健康、環(huán)境質量、生態(tài)不產生不良影響；⑷回用于生產目的時，對產品質量無不良影響；⑸對管道、設備等不產生腐蝕、堵塞、結垢等損害；⑹沒有嗅覺和視覺上的不快感。第二節(jié)回用水水質標準及規(guī)范二、回用水水質標準回用水水質標準是確?；赜冒踩煽亢突赜霉に囘x用的基本依據。為確?；赜盟陌踩褂?，我國已制訂了一系列回用水水質標準：《城市污水再生利用工業(yè)用水水質》（GB/T19923－2005）；《城市污水再生利用城市雜用水水質》（GB/T18920－2002）；《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》（GB/T18921－2002）等?！段鬯偕霉こ淘O計規(guī)范》提出：當再生水同時用于多種用途時，其水質標準應按最高要求確定；對于向服務區(qū)域內多用戶供水的城市再生水廠，可按用水量最大的用戶的水質標準確定；個別水質要求更高的用戶，可自行補充處理，直至達到該水質標準。項目冷卻用水洗滌用水鍋爐補給水工藝與產品用水直流式敞開式基本要求—色度(度)≤30嗅—pH6.0~9.06.5~8.56.0~9.06.5~8.5溶解氧——CODCr—≤60—≤60BOD5≤30≤10≤30≤10懸浮物SS≤30—≤30—溶解性總固體≤1000濁度(NTU)—≤5—≤5氨氮—≤10①—≤10總磷(以P計)—≤1.0—≤1.0總氮—石油類—≤1.0—≤1.0《城市污水再生利用工業(yè)用水水質》(GB/T19923－2005)項目冷卻用水洗滌用水鍋爐補給水工藝與產品用水直流式敞開式陰離子表面活性劑—≤0.5—≤0.5鐵—≤0.3錳—≤0.1氯離子≤250二氧化硅≤50—≤30硫酸鹽≤600≤250總硬度（以CaCO3計）≤450總堿度（以CaCO3計）≤350總余氯≥0.05糞大腸菌群/（個/L）≤2000備注①當循環(huán)冷卻系統為銅材換熱器時，循環(huán)冷卻系統水中的氨氮指標應小于1mg/L。冷卻水和洗滌用水鍋爐補給水水工藝與產品用水而又無回用經驗可借鑒時，則需要對回用水做補充處理試驗，直至達到相關工藝與產品的供水水質指標要求。達標不達標一般可以直接使用；必要時也可進行補充處理或與新鮮水混合使用。尚不能直接補給鍋爐，應根據鍋爐工況，對水源水再進行軟化、除鹽等處理，直至滿足相應工況的鍋爐水質標準。尚應根據不同生產工藝或不同產品的具體情況，通過回用試驗或者相似經驗證明可行時，工業(yè)用戶可以直接使用；達標達標上表所列的控制指標《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920－2002)項目沖廁道路清掃消防城市綠化車輛沖洗建筑施工基本要求—色度(度)≤30嗅無不快感pH6.0~9.0溶解氧≥1CODCr—BOD5≤10≤15≤20≤10≤15懸浮物SS—溶解性總固體≤1500≤1500≤1000≤1000—濁度(NTU)≤5≤10≤10≤5≤20氨氮≤10≤10≤20≤10≤20總磷(以P計)—總氮—石油類—項目沖廁道路清掃消防城市綠化車輛沖洗建筑施工陰離子表面活性劑≤1.0≤1.0≤1.0≤0.5≤1.0鐵≤0.3——≤0.3—錳≤0.1——≤0.1—氯離子—二氧化硅—硫酸鹽—總硬度（以CaCO3計）—總堿度（以CaCO3計）—總余氯接觸30min后≥1.0，管網末端≥0.2糞大腸菌群/（個/L）≤3備注混凝土拌合用水還應符合《混凝土用水標準》（JGJ63-2006）的有關規(guī)定。項目觀賞性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水河道類湖泊類水景類河道類湖泊類水景類基本要求無漂浮物，無令人不愉快的嗅、味色度(度)≤30嗅—pH6.0~9.0溶解氧≥1.5≥2.0CODCr—BOD5≤10≤6≤6懸浮物SS≤20≤10—溶解性總固體—濁度(NTU)—≤5氨氮≤5總磷(以P計)≤1.0≤0.5≤1.0總氮≤15《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》(GB/T18921－2002)項目觀賞性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水河道類湖泊類水景類河道類湖泊類水景類石油類≤1.0陰離子表面活性劑≤0.5鐵—錳—氯離子—二氧化硅—石油類≤1.0硫酸鹽—總硬度（以CaCO3計）—總堿度（以CaCO3計）—總余氯≥0.05②糞大腸菌群/（個/L）≤10000≤2000≤500回用于補充水源水質控制指標補充水源有補充地表水和補充地下水兩類，我國還沒有專門的水質控制標準。地表水的補充是將經處理過的城市污水放流到地表水體，水質可按《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002），結合環(huán)境評價等要求綜合確定。地下水回灌可以是直接注水到含水層或利用回灌水池，回灌水可用于工業(yè)、農業(yè)，以及用于建立水力屏障以防止沿海地區(qū)由于地下水過量開采引起的海水侵入。回用于農業(yè)用水水質主要控制指標我國目前還沒有專門的農業(yè)回用水水質標準，一般可參照《農田灌溉水質標準》（GB5084-92），確定回用水水質控制指標。第三節(jié)污水回用系統一、污水回用系統類型1.建筑中水系統建筑中水系統：一棟或幾棟建筑物內建立的中水系統處理站一般設在裙房或地下室；中水用作沖廁、洗車、道路保潔、綠化等。2.小區(qū)中水系統在小區(qū)內建立的中水系統，可采用的水源較多；小區(qū)中水系統包括：有覆蓋全區(qū)回用的完全系統，

供給部分用戶使用的部分系統，以及簡易系統。雜排水作為水源的小區(qū)中水系統3.城市污水回用系統城市污水回用系統：又稱城市污水再生利用系統，

是在城市區(qū)域內建立的污水回用系統。以城市污水、工業(yè)潔凈排水為水源，經污水處理廠

及深度處理工藝處理后，回用于工業(yè)用水、農業(yè)用

水、城市雜用水、環(huán)境用水和補充水源水等。建筑或小區(qū)中水系統可就地回收、處理和利用，管線短，投資小，容易實施，但水量平衡調節(jié)要求高、

規(guī)模效益較低。二、城市污水回用系統組成應根據用水設施的要求確定用戶的管理要求和標準應建成獨立系統，管道宜采用非金屬管道，當使用金屬管道時，應進行防腐蝕處理；當水壓不足時，用戶可自行建設增壓泵站；回用水輸配中必須采取嚴格的安全措施（1）污水處理廠內部深度處理（2）用戶自行深度處理城市污水回用系統污水收集用戶用水管理回用水輸配回用水處理污水收集主要依靠城市排水管道系統實現；收集工業(yè)潔凈水為源水的回用系統，可以利用城市排水管道，或另行建設收集管道景觀水體污水處理廠污水收集管網工業(yè)企業(yè)用水居民生活用水給水處理深度處理（再生水廠）地下水取水給水管網市政與公共建筑用水農業(yè)用水圖例：排水給水回用水江河湖泊城市污水回用系統一、預處理技術污水二級處理出水水質主要指標基本能達到回用于農業(yè)的水質控制要求。除濁度、固體物質和有機物等指標外，基本接近回用工業(yè)冷卻水水質控制指標。對要求出水回用的污水處理廠，可在技術上通過工藝改進和工藝參數優(yōu)化，使二級處理后的城市污水出水大多數指標達到或接近回用水質控制要求，可較大程度上減輕后續(xù)深度處理的負擔。當回用水水質對氮磷有要求，宜采用二級強化處理。第四節(jié)回用水處理技術方法二、深度處理技術需對二級處理的城市污水進行深度處理，去除污水處理廠出水中剩余污染成分，達到回用水水質要求。這些污染物質主要是氮磷、膠體物質、細菌、病毒、微量有機物、重金屬以及影響回用的溶解性礦物質。應根據回用水處理的特殊要求采用相應的深度處理技術及其組合。城市污水回用深度處理基本單元技術有：混凝沉淀（或混凝氣浮）、化學除磷、過濾、消毒等。對回用水水質有更高要求時，可采用活性炭吸附、脫氨、離子交換、微濾、超濾、鈉濾、反滲透、臭氧氧化等深度處理技術。污染物處理方法有機物懸浮性快濾（上向流、下向流、重力式、壓力式、移動床、雙層和多層濾料）、混凝沉淀（石灰、鋁鹽、鐵鹽、高分子）、微濾、氣浮溶解性活性炭吸附（粒狀炭、粉狀炭、上向流、下向流、流化床、移動床、壓力式、重力式吸附塔）、臭氧氧化、混凝沉淀、生物處理無機鹽溶解性反滲透、納濾、電滲析、離子交換營養(yǎng)鹽磷生物除磷、混凝沉淀氮生物硝化及脫氮、氨吹脫、離子交換，折點加氯二級處理出水深度處理方法三、處理技術組合與集成污水回用處理工藝應根據處理規(guī)模、回用水水源的水質、用途及當地的實際情況，經全面的技術經濟比較，將各單元處理技術進行合理組合，集成為技術可行、經濟合理的處理工藝。在處理技術組合中，衡量的主要技術經濟指標有：處理單位回用水量投資、電耗和成本，占地面積、運行可靠性、管理維護難易程度、總體經濟與社會效益等。1、工業(yè)廢水二級處理出水深度處理代表組合工藝（1）組合工藝描述二級出水(工業(yè)廢水)混凝沉降氣浮過濾污泥外運臭氧氧化生物活性炭消毒回用工業(yè)廢水二級處理出水的深度處理流程主要回用于對有機物要求較低的生產工藝用水，或作為不同水源的補充水，按不同生活用水標準作不同用途。（2）組合工藝實例二級出水(化肥廠廢水）熱交換曝氣過濾器生物活性炭陽離子樹脂床混合樹脂床尿素蒸汽冷凝生物活性炭-離子交換工藝處理化肥廠甲醛廢水流程大慶石化公司化肥廠合成氨生產排放的工藝冷卻液、尿素水解水、劑尿素蒸汽冷凝液屬輕度污染工業(yè)廢水，主要污染物為甲醛，經上述組合工藝處理后，出水水質完全達到脫鹽水系統的回用水標準。陰離子樹脂床回用于化肥生產工藝預沉池中間泵站配水井機械加速澄清池砂濾池清水池二泵房用戶源水加氯加藥加氯北京高碑店污水處理廠回用深度處理工藝流程

源水：污水處理廠二級處理出水；經深度處理后回用用途：主要供給熱電廠冷卻循環(huán)用水，以及城市綠化、道路噴灑和沖刷、河道景觀用水等。2、城市污水二級處理出水深度處理代表組合工藝（1）物化-化學氧化組合工藝二級出水(城市廢水)混凝沉降氣浮過濾污泥外運消毒回用城市廢水的物化-化學氧化深度處理組合工藝流程此系統出水的除濁、脫色和除磷效果好，可用于市政雜用。（2）生物氧化-化學氧化組合工藝二級出水(城市廢水)生物接觸氧化過濾污泥外運消毒回用城市廢水生物-化學氧化深度處理組合工藝流程此系統出水的氨氮和COD的去除率優(yōu)于物化組合工藝系統。（3）各種過濾過程組合工藝二級出水(城市廢水)沙濾微濾消毒回用城市廢水多種過濾深度處理組合工藝流程此系統出水的氨氮和COD的去除率優(yōu)于物化組合工藝系統。納濾（4）生物活性炭-超濾組合工藝二級出水(城市廢水)混凝沉淀消毒回用城市廢水的生物活性炭-超濾組合工藝流程此工藝用于氨氮含量較高的城市二級處理出水，粉末活性炭污泥在后續(xù)超濾過程中有利于中空超濾膜水通量的提高。過濾污泥外運超濾生物曝氣粉末活性炭沉淀3、工業(yè)和生活污水混合二級處理出水深度處理工藝（1）混凝-預氧化-生物活性炭組合工藝工業(yè)、生活混合二級出水混凝沉淀消毒回用混合廢水處理二級出水度處理組合工藝流程（1）碳酸化池污泥外運生物活性炭臭氧氧化池過濾池（2）預氧化-混凝-過濾組合工藝工業(yè)、生活混合二級出水提升泵站混合器消毒回用混合廢水處理二級出水度處理組合工藝流程（11）污泥外運V形濾池波形板反應沉淀池預加氯聚合氯化鋁聚丙烯酰胺后加氯新加坡裕廊島污水回用深度處理項目裕廊島是化工工業(yè)區(qū)，包括石化公司、化學公司及精煉公司等，回用項目以污水處理廠生化處理出水為源水，采用以雙介質過濾作預處理的反滲透技術，深度處理后的出水達到了工業(yè)區(qū)內企業(yè)高級工業(yè)用水水質要求，解決了工業(yè)區(qū)水資源短缺的問題。美國加利福尼亞州21世紀水廠回用水處理回用深度深度處理后的出水與深層地下水按一定比例混合后，通過注水系統注入地層，可以有效地控制海水入侵，并將經地下水層滲濾后的水回用于工業(yè)、農業(yè)等。新加坡裕廊島污水回用項目深度處理工藝流程圖出水回灌地下生化處理出水56775m3/d美國加利福尼亞州21世紀水廠回用處理工藝流程圖北京奧林匹克公園水系第五節(jié)污水回用安全措施（一）對人體健康的評價一、風險評價的主要內容污水回用風險評價的主要內容：回用水對人體健康、生態(tài)環(huán)境和用戶設備與產品的影響。1.危害鑒別危害鑒別的目的：確定損害或傷害的潛在可能。鑒別方法：危害統計研究、流行病學研究、動物研究、非哺乳動物系統的短期篩選和運用已知的危害模型等。危害鑒別包括：描述有害物質的性質，鑒別急性和慢性的有害影響和潛在危害等。2.危害判斷危害判斷又稱危害評價，是設法定量地對損害或傷害的潛在可能進行評價。在各種接觸情況下，確定某物質的可能致病危害，需評價下述因素：①產生不利影響時某物質的劑量(劑量越大，危害越大)；②危害物在介質(回用水)中的濃度、危害源距離(距危害源越近、濃度越大，危害越大)；③吸收介質總量(數量越大，危害越大)；④持續(xù)接觸時間(接觸時間越長，吸收量越大)；⑤有接觸人員的特點(可能接觸的人數越多，危害越大)。危害判斷的方法：根據危害統計作出基本判斷、根據流行病學的研究作出基本判斷和根據疾病傳播模式作出基本判斷等。3.社會評價社會評價是危害評估的最后階段工作，判斷危害是否可