淺談核電廠中水回用系統(tǒng)

周治芹

【摘 要】中水回用是解決城市水資源短缺的重要途徑。本文以某核電廠中水回用系統(tǒng)為例，介紹了某核電廠中水需求量和中水回用處理工藝，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，闡明了中水回用是節(jié)約水資源，減少環(huán)境污染的必然趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】中水；中水回用；污水處理；水資源

0 前言

水資源是人類(lèi)生存和國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的生命線，我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，不斷增加的淡水資源需求量，使淡水資源日益緊張。面對(duì)嚴(yán)重短缺的水資源，水的循環(huán)利用已成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要手段，也是解決水資源危機(jī)的重要途徑之一。中水回用以回收生活污水為主，最大限度地實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)水資源的循環(huán)，促進(jìn)水資源綜合利用。因此，在核電廠廠區(qū)內(nèi)采取中水回用措施，將大大緩解供需矛盾，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，節(jié)約大量的新鮮用水，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。

1 中水的定義

“中水”是相對(duì)于上水、下水而言。中水，也稱(chēng)再生水，是指生活污水經(jīng)沉淀、過(guò)濾、凈化、消毒等處理工藝后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用循環(huán)利用水。中水達(dá)標(biāo)后可用于對(duì)水質(zhì)要求不高的農(nóng)業(yè)灌溉、綠化、車(chē)輛沖洗、建筑內(nèi)部沖廁、景觀用水及工業(yè)冷卻水等方面。

2 國(guó)內(nèi)外中水回用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)今世界各國(guó)解決缺水問(wèn)題時(shí)，中水回用首選為可靠的、可以重復(fù)利用的第二水源。在國(guó)外，中水回用已實(shí)施很久，回用規(guī)模很大，已顯示出明顯的經(jīng)濟(jì)效益，并且城市污水已被開(kāi)辟為第二淡水資源。在美國(guó)、日本、以色列等國(guó)，廁所沖洗、園林和農(nóng)田灌溉、道路保潔、洗車(chē)、城市噴泉、冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水等，都大量的使用中水。在我國(guó)這一技術(shù)已受到各級(jí)政府及有關(guān)部門(mén)重視，一些缺水城市自20世紀(jì)80年代以來(lái)相繼建設(shè)了一些中水回用的示范項(xiàng)目，目前國(guó)內(nèi)的中水回用技術(shù)也已日趨成熟，在北京、大連、青島、太原等城市得到了廣泛的應(yīng)用，主要將中水回用于工業(yè)及市政等方面。

3 某核電廠中水回用系統(tǒng)介紹

某核電廠地處遼西地區(qū)，受自然條件及多方面因素影響，淡水資源短缺。針對(duì)該地區(qū)缺水的狀況，在廠區(qū)西北側(cè)的施工臨建區(qū)建設(shè)污水處理廠一座，施工期和運(yùn)行期的生活污水全部集中排入污水處理廠進(jìn)行綜合處理，處理后的水達(dá)標(biāo)后進(jìn)行中水回用，即在廠前區(qū)及施工臨建區(qū)內(nèi)均采用中水回用，用于道路澆灑、沖廁、施工結(jié)束后的施工場(chǎng)地還綠等。

3.1 核電廠各區(qū)域中水需求量分析

3.1.1 6臺(tái)機(jī)組核電廠全廠中水實(shí)際需求量

（1）廠前區(qū)建筑沖廁用水

廠前區(qū)建筑主要有綜合辦公樓、調(diào)試檢修樓、武警營(yíng)房、消防站、培訓(xùn)中心、宣展中心、公共食堂、檢修食堂、值班公寓等子項(xiàng)，一期工程廠前區(qū)人數(shù)按2000人考慮，沖廁用水定額30L/人.d，廠前區(qū)沖廁用水量為60m3/d。

（2）施工臨建區(qū)沖廁用水

施工臨建區(qū)人數(shù)按9000人考慮，沖廁用水定額30L/人.d，臨建區(qū)沖廁用水量為270 m3/d。

（3）道路澆灑、綠化用水、洗車(chē)

廠區(qū)綠化面積約10萬(wàn)m2，場(chǎng)地降塵澆灑面積約30萬(wàn)m2，綠化用水量標(biāo)準(zhǔn)為每次2.0L/m2，道路廣場(chǎng)澆灑用水量標(biāo)準(zhǔn)為每次2.0L/m2，綠化及澆灑用水量約800m3/d。廠區(qū)車(chē)輛約300輛，洗車(chē)用水量約20m3/d。

（4）6臺(tái)機(jī)組核電廠全廠中水實(shí)際需求量約為：

廠前區(qū)建筑沖廁用水60 m3/d +施工區(qū)沖廁用水270 m3/d+道路澆灑、綠化用水800 m3/d+洗車(chē)20 m3/d=1150 m3/d。

3.1.2 施工結(jié)束后中水需求量

廠前區(qū)各項(xiàng)需求360 m3/d +廠區(qū)道路澆灑282 m3/d +臨建區(qū)還綠670 m3/d=1312 m3/d。

位于施工臨建區(qū)的污水處理站處理規(guī)模為1500m3/d，可產(chǎn)生中水量1350 m3/d，完全滿(mǎn)足廠區(qū)對(duì)中水的需求。

3.2 中水水源

生活污水來(lái)自食堂、廠區(qū)各建筑物衛(wèi)生間、浴室等的排水。生活污水通過(guò)生活污水排放系統(tǒng)收集至生活污水處理站。生活污水經(jīng)生化處理達(dá)到《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB21/1627-2008）的要求，滿(mǎn)足排放要求，再經(jīng)深度處理達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）的水質(zhì)要求用于沖廁、綠化和場(chǎng)地澆灑等。

3.3 中水配套設(shè)施

核電廠廠區(qū)內(nèi)設(shè)置了中水回用系統(tǒng)，施工臨建區(qū)的中水管線成枝狀布置，在每個(gè)用水區(qū)域接出一根支管及水表井，用于各用水區(qū)域的室內(nèi)沖廁用水、綠化和道路澆灑用水。廠前區(qū)從主廠區(qū)預(yù)留的管線接口處引入一路中水管道，在廠前區(qū)內(nèi)支線狀供水。

3.4 中水處理工藝

核電廠在施工臨建區(qū)建設(shè)一座處理規(guī)模為1500m3/d的污水處理站，集中處理施工期和運(yùn)行期的生活污水。生活污水處理采用AO工藝和深度處理的組合工藝。生化處理選擇缺氧池+好氧池+曝氣生物濾池的工藝，深度處理選擇石英砂過(guò)濾+活性炭過(guò)濾+消毒的處理工藝。該工藝流程簡(jiǎn)潔，占地小，處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，剩余污泥量少。

3.5 中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

污水處理站出水滿(mǎn)足《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB18920-2002）標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為：

表1

4 效益分析

4.1 年節(jié)約新鮮水費(fèi)

污水處理站每日可產(chǎn)生中水為1350噸，則年可產(chǎn)生中水48.6萬(wàn)噸，年節(jié)約用水量48.6萬(wàn)噸，以遼寧省水單價(jià)2.04元/噸計(jì)，年可節(jié)約成本99萬(wàn)元。

4.2 年免交污水排污費(fèi)

根據(jù)排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)管理辦法，應(yīng)繳納污水排污費(fèi)約為48.6×0.9=43.74萬(wàn)元。

4.3 中水回用設(shè)施年節(jié)約成本

污水處理站工程總投資為287.68萬(wàn)元，年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用48.5萬(wàn)元，年藥劑費(fèi)為5萬(wàn)元。

中水回用設(shè)施年節(jié)約成本：99+43.74-48.5-5=89.24萬(wàn)元。

4.4 投資回收時(shí)間估算

投資回收時(shí)間：項(xiàng)目投資/年節(jié)約成本=287.68/89.24=3.22（年），在項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性上是合理的。

由此可見(jiàn)，中水回用會(huì)增加處理設(shè)施建設(shè)費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，中水回用的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性是非常顯著的。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)核電廠中水回用系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益分析，將廠區(qū)內(nèi)生活污水全部集中排入污水處理站進(jìn)行綜合處理，處理后的水達(dá)標(biāo)后用于廠區(qū)內(nèi)道路澆灑、綠化及室內(nèi)沖廁用水，可減少水資源污染，節(jié)約用水，提高水的重復(fù)利用率。中水回用以生活污水作為原水，比開(kāi)發(fā)利用其它水資源具有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)，可以解決水資源短缺問(wèn)題，大大緩解水資源不足，具有良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]俞華蘭.污水處理增設(shè)中水回用設(shè)施的經(jīng)濟(jì)分析[J].

[2]趙蓉，候宏良.城鎮(zhèn)污水處理廠中水回用工程應(yīng)用實(shí)例[J].城鎮(zhèn)供水，2011， 171-173.

[3]彭國(guó)燦.中水回用-城市水利發(fā)展的必然趨勢(shì)[J].內(nèi)蒙古水利，2012（5）：41-42.

[4]王軍良，林春綿，桑利群.淺論城鎮(zhèn)中水回用的可行性[J].浙江水利科技，2005（2）：12-15.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]