不同再生水處理工藝出水水質(zhì)回用途徑適應(yīng)性研究

張凱，劉明亞，郭?。ê斯I(yè)理化工程研究院，天津300180）

不同再生水處理工藝出水水質(zhì)回用途徑適應(yīng)性研究

張凱，劉明亞，郭健
（核工業(yè)理化工程研究院，天津300180）

通過(guò)不同的再生水處理方法對(duì)城市污水進(jìn)行再生回用，能夠有效減少清潔水的消耗量，在緩解城市用水緊張問(wèn)題方面能夠發(fā)揮十分重要的作用。對(duì)不同再生水處理工藝出水水質(zhì)回用途徑的適應(yīng)性進(jìn)行分析和探究，能夠?yàn)槲鬯偕赜锰幚硖峁┛煽康囊罁?jù)和參考。

再生水處理工藝；出水水質(zhì)；回用途徑；適應(yīng)性

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.154

1 引言

對(duì)污水進(jìn)行再生回用處理能夠有效減少清潔水的使用量，目前再生水主要被應(yīng)用在城市園林綠化、環(huán)衛(wèi)灑水、公園水體景觀、農(nóng)業(yè)灌溉和車(chē)輛沖洗和廁所清潔、工業(yè)生產(chǎn)用水等多個(gè)方面。但是在實(shí)際回用過(guò)程中，不同的使用途徑對(duì)再生水的水質(zhì)要求是不同的，因此主要是根據(jù)水質(zhì)的情況確定再生水的使用途徑。為了規(guī)范再生水的使用標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家頒布了針對(duì)不同回用途徑的再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 研究方式

本文選擇了4個(gè)不同處理模式、不同再生水處理工藝的再生水廠(chǎng)，通過(guò)樣本收集、采樣分析等相關(guān)步驟，對(duì)4個(gè)再生水廠(chǎng)的水質(zhì)進(jìn)行了分析，并且采用標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法對(duì)4個(gè)再生水廠(chǎng)回用水水質(zhì)適應(yīng)途徑進(jìn)行了評(píng)價(jià)。選取的4個(gè)再生水廠(chǎng)都是以城市二級(jí)污水處理廠(chǎng)出水為進(jìn)水，采用的污水處理工藝有常規(guī)處理工藝、膜處理工藝等，出水一般都被應(yīng)用在市政雜用和城市景觀用水方面。4個(gè)再生水廠(chǎng)在處理規(guī)模、處理工藝、出水途徑等方面具有一定的代表性[1]。

2.1 水廠(chǎng)概況

甲水廠(chǎng)的處理規(guī)模為0.5t/d，上游污水廠(chǎng)工藝主要有A2/O，本身采用的再生水處理工藝為混凝、沉淀和過(guò)濾，出水用途主要集中在城市綠化、社區(qū)公廁方面。乙水廠(chǎng)的處理規(guī)模為4t/d，上游污水廠(chǎng)工藝主要有S月R，采用的再生水處理工藝為微絮凝、過(guò)濾、紫外消毒等，在出水的時(shí)候還會(huì)補(bǔ)充一定的ClO2，出水用途主要集中在城市綠化、道路澆灑、社區(qū)公廁方面和湖泊補(bǔ)水等方面。丙水廠(chǎng)的處理規(guī)模為8t/d，采用的再生水處理工藝為超濾膜、臭氧脫色、ClO2以及消毒等措施，出水主要應(yīng)用在公園水體景觀營(yíng)造、河流水源補(bǔ)充、市政用水和居民沖廁等方面。丁水廠(chǎng)的處理規(guī)模為1t/d，主要是采用反滲透的方式進(jìn)行水處理，高品質(zhì)的再生水主要被應(yīng)用在公園景觀水體營(yíng)造方面。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源和分析

對(duì)甲、乙、丙、丁4個(gè)水廠(chǎng)出水的色度、渾濁度、鐵、猛、溶解性固體、溶解氧、總磷、氨氮和鄰苯二甲酸二丁酯等進(jìn)行分析等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行采集和分析。

3 評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)和方法

3.1 評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)再生水的用途，參照《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》《城市污水再生利用地下水回灌水質(zhì)》《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》等標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行分析。

3.2 評(píng)價(jià)的方法

適用性評(píng)價(jià)主要采用的是標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法，將評(píng)價(jià)因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)1.0作為評(píng)價(jià)因子是否滿(mǎn)足水質(zhì)回用標(biāo)準(zhǔn)要求的基本分界線(xiàn)，評(píng)價(jià)因子≤1.0的表示回用標(biāo)準(zhǔn)滿(mǎn)足要求，評(píng)價(jià)因子＞1.0的表示評(píng)價(jià)因子超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

4 不同再生水處理工藝出水水質(zhì)回用適應(yīng)性結(jié)果分析

4.1 單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)評(píng)價(jià)

1）采取4個(gè)水廠(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的結(jié)果，對(duì)4個(gè)水廠(chǎng)的出水水質(zhì)和再生水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析，得到如下結(jié)果。（1）甲水廠(chǎng)中的氨氮、總磷的2項(xiàng)指標(biāo)因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)都大于1.0，這說(shuō)明甲水廠(chǎng)處理的水超過(guò)了再生水用于景觀環(huán)境用水和工業(yè)生產(chǎn)用水的標(biāo)準(zhǔn)限制，要是要在上述2個(gè)方面運(yùn)用甲水廠(chǎng)的再生水，需要進(jìn)一步采取措施對(duì)再生水中的氮磷指標(biāo)進(jìn)行去除。（2）COD、總磷、D月P和氨氮4個(gè)指標(biāo)指數(shù)都大于1.0，這表明甲水廠(chǎng)再生水處理水質(zhì)無(wú)法應(yīng)用到地下水回灌當(dāng)中。但是如果用城市雜用水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)的話(huà)，甲水廠(chǎng)出水的所有指標(biāo)都小于1.0，說(shuō)明甲水廠(chǎng)再生水能夠被用在城市雜用水方面。因此，可以得到這樣的結(jié)論，即甲水廠(chǎng)使用的混凝、沉淀和過(guò)濾再生水處理方法得到的回用水更加適用在沖廁、城市綠化、道路清掃等城市雜用水方面。

2）在乙水廠(chǎng)的水質(zhì)分析結(jié)果可到，乙水廠(chǎng)出水中的溶解性總固體超過(guò)城市雜用水、地下水回灌、工業(yè)生產(chǎn)用水的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)限值，通過(guò)采樣分析導(dǎo)致超限的原因可能與乙水廠(chǎng)上游污水處理廠(chǎng)出水的含鹽量偏高有關(guān)系。但是乙水廠(chǎng)的再生說(shuō)中色度、錳、COD、氨氮等標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)都大于1.0，因此乙水廠(chǎng)的再生水水質(zhì)無(wú)法應(yīng)用在地下水回灌中，而且錳、總硬度指標(biāo)指數(shù)也都超過(guò)1.0，因此也無(wú)法應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)用水當(dāng)中，加上總磷的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)也是略大于1.0，因此乙水廠(chǎng)再生水出水也無(wú)法應(yīng)用在景觀水體環(huán)境當(dāng)中?？偨Y(jié)可以看出，乙水廠(chǎng)采用的微絮凝、過(guò)濾、紫外消毒再生水處理出水很難滿(mǎn)足回收水的應(yīng)用，可以勉強(qiáng)應(yīng)用在景觀環(huán)境用水和城市雜用水中，但是要對(duì)水中溶解性總固體要進(jìn)行分析，乙水廠(chǎng)的出水無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)循環(huán)冷卻水、地下水回灌的應(yīng)用。

3）丙水廠(chǎng)的COD、氨氮、D月P指標(biāo)指數(shù)大于1.0，總磷標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)略大于1.0，這說(shuō)明丙水廠(chǎng)的出水不能應(yīng)用在地下水回灌用水和景觀環(huán)境用水方面，但是與城市雜用、工業(yè)用水的用水標(biāo)準(zhǔn)相比，丙水廠(chǎng)的水質(zhì)參數(shù)指標(biāo)均小于1.0，這說(shuō)明丙水廠(chǎng)采用的超濾膜再生水處理工藝得到的出水能夠被應(yīng)用在城市雜用和工業(yè)用水方面，勉強(qiáng)可以用在景觀環(huán)境用水方面。

4）對(duì)丁水廠(chǎng)的出水水質(zhì)分析，丁水廠(chǎng)出水在城市雜用水、景觀用水、工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)方面，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)都小于1.0，因此丁水廠(chǎng)采用的RO再生水處理工藝得到的出水水質(zhì)能夠滿(mǎn)足城市雜用水、景觀用水、工業(yè)用水等方面。但是丁水廠(chǎng)的出水水質(zhì)仍然不能安全地應(yīng)用在地下水回灌當(dāng)中。

4.2 綜合標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)4個(gè)水廠(chǎng)的綜合指標(biāo)指數(shù)進(jìn)行測(cè)算，得到丁水廠(chǎng)使用的RO再生水處理工藝在各種類(lèi)型的出水回用途徑下的綜合標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)是最小的，然后是丙水廠(chǎng)、甲水廠(chǎng)和乙水廠(chǎng)。通過(guò)綜合標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)評(píng)價(jià)分析能夠得到如下結(jié)論：丙水廠(chǎng)采用的超濾膜再生水處理工藝能夠得到較好的出水質(zhì)量，能夠滿(mǎn)足城市雜用、景觀用水和工業(yè)用水的要求，但是由于超濾膜的工藝造價(jià)和處理費(fèi)用比較高，因此在綜合效益方面并不理想；而在甲水廠(chǎng)采用的混凝、沉淀和過(guò)濾再生水處理方法得到的出水更加適用在城市雜用水方面，乙水廠(chǎng)使用的微絮凝、過(guò)濾、紫外消毒再生水處理得到的出水水質(zhì)回用更加符合景觀用水的要求[3]。在4種處理工藝的綜合應(yīng)用下，得到的出水水質(zhì)綜合指標(biāo)是最高的，這說(shuō)明將再生水應(yīng)用在地下水回灌中具有一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文選用了4個(gè)典型的、具有代表性的再生水處理水廠(chǎng)作為研究對(duì)象，對(duì)4種再生水處理工藝出水的回用適應(yīng)性進(jìn)行了分析，通過(guò)指標(biāo)指數(shù)法對(duì)4個(gè)水廠(chǎng)的水質(zhì)進(jìn)行分析，得到了相應(yīng)的適用性結(jié)論。對(duì)不同再生水處理工藝出水水質(zhì)回用進(jìn)行了分析，在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)實(shí)際情況做好再生水的適用性應(yīng)用。

【1】張慶康,郝瑞霞,劉峰,等.不同再生水處理工藝出水水質(zhì)回用途徑適應(yīng)性分析[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2013（1）:91-96.

【2】王儉龍.城市污水再生處理過(guò)程消毒技術(shù)研究[D].北京：北京工業(yè)大學(xué),2014.

【3】章麗.再生水處理工藝雙膜法（CMF-S/RO）試驗(yàn)研究[D].天津：天津大學(xué),2012.

Study on Adaptability of Reuse Way of Water Quality in Different Reclaimed Water Treatment Process

ZHANG Kai,LIU Ming-ya,GUO Jian
（Nuclear Industrial Physics and Chemistry Engineering Research Institute,Tianjin 300180，China）

It can reduce the consumption of clean water and play avery important role in alleviating the urban water shortage that using differentmethods of water treatment.Based on this, this paper analyzes and explores the adaptability of different reclaimed water treatment process waterreuse ways, in order to provide a reliable basis and reference for reuse way of effluent.

reclaimed water treatment process;water quality;reuse way;adaptability

X703.1

A

1007-9467（2016）12-0127-02

2016-11-05

張凱（1983～），男，河南輝縣人，高級(jí)工程師，從事特殊廢水和廢氣處理技術(shù)研究。