污水廠污水深度處理及中水回用研究

吳文明

（海南經(jīng)典環(huán)保工程有限公司，海南 ?？?570208）

中水指排放的生活污水、工業(yè)廢水經(jīng)回收處理后可以再利用的水，其水質(zhì)介于上水(自來水)與下水(排入管道內(nèi)污水)之間，是可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。中水主要用于農(nóng)田灌溉、城市綠化、工業(yè)用水等。中水利用也稱作污水回用，一方面，為供水開辟了第二水源，可大幅度降低上水的消耗量；另一方面，在一定程度上解決了下水對環(huán)境的污染問題，從而起到保護(hù)水源的作用。在美國、日本等國家，廁所沖洗、園林和農(nóng)田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水等，都大量使用中水。

一、工程概況

污水處理廠對于處理來自城鎮(zhèn)生活和工業(yè)等污水，對避免目前微污染水源進(jìn)一步污染，改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。而中水回用作為污水資源化的一種重要方法，可認(rèn)為是微污染水源水的凈水處理，既能減少水污染，又可提高水資源數(shù)量，是經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的完美統(tǒng)一。

二、關(guān)鍵要素分析

回用途徑目前，再生水回用主要應(yīng)用于工業(yè)、景觀環(huán)境、市政雜用、農(nóng)業(yè)及地下水回灌等領(lǐng)域，由于回用對象的不同，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)手段也不同。再生水回用到工業(yè)時主要考慮防止結(jié)垢、腐蝕、生物孳生等，重點(diǎn)關(guān)注COD、SS、氯離子、TDS、總硬度、嗅味、鹽度、氨氮和色度等指標(biāo)。再生水回用到景觀環(huán)境用水時，主要控制營養(yǎng)鹽、色度、嗅味、有毒有害有機(jī)物、SS等指標(biāo)。再生水作為市政雜用水時，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注SS、大腸桿菌、余氯、色度、臭味、有毒有害有機(jī)物等指標(biāo)。再生水用于農(nóng)田灌溉應(yīng)確保衛(wèi)生安全，并防止土壤退化或鹽堿化等。含鹽量是污水回用于農(nóng)業(yè)灌溉的最重要的水質(zhì)指標(biāo)之一，同時也應(yīng)防止重金屬及有害物質(zhì)在土壤中富集，并通過食物積累于農(nóng)作物中。再生水用于地下水回灌時應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注重金屬、糞大腸菌群數(shù)、氨氮、濁度、COD等指標(biāo)。

污水處理技術(shù)滯后。城市中的污水處理主要依靠污水處理設(shè)備，設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)是污水處理的關(guān)鍵。我國長期以來對城市污水的處理技術(shù)都是采用國外的處理技術(shù)，在模仿國外技術(shù)的同時也形成了自己的一套治理技術(shù)，但是這種技術(shù)手段和國外相比依然有一定的差距，污水處理的效率低、運(yùn)行成本比較高，不能形成一種自動化處理技術(shù)。由于技術(shù)上的滯后直接影響了我國生態(tài)城市的建設(shè)和發(fā)展。我國對污水治理方面存在著很大的缺陷，嚴(yán)重困擾著人們的生活?，F(xiàn)在城市出現(xiàn)的霧霾和沙塵暴等惡劣天氣，以及污染水都在一定程度上對人們的生活構(gòu)成了一種威脅。為了防止水污染，國家在全國范圍內(nèi)對容易形成污染的企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控。我國一年排除的廢水中含有多種化學(xué)成分，具有嚴(yán)重的破壞力。

三、中水回用的次生環(huán)境風(fēng)險分析

對其處理排放的廢水進(jìn)行全成分分析，并與運(yùn)河水、自來水進(jìn)行比對，監(jiān)測項(xiàng)目包括單環(huán)芳香烴、鹵代脂肪族化合物等七大類61種常見揮發(fā)性有機(jī)物，苯酚、多環(huán)芳烴等八大類116種常見半揮發(fā)有機(jī)物，總鹽分以及9種金屬和金屬陽離子。監(jiān)測結(jié)果表明：揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物僅有四氯化碳、二氯乙烷、二溴甲烷以及三鹵代甲烷類被檢出，且都等于或低于《集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定指標(biāo)，被檢出的六價鉻、銅、鋅、鉛、汞、鎘、砷7種重金屬排放濃度與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》三類指標(biāo)相當(dāng)。監(jiān)測結(jié)果反映了集中污水處理廠對進(jìn)水中的有毒有害物控制措施到位，污水處理設(shè)施運(yùn)行良好，生化系統(tǒng)的有機(jī)物處理率高。因此，城市污水處理系統(tǒng)采取控制來水水質(zhì)、分類分質(zhì)處理、提高處理效率等綜合措施，在實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)排放的同時，可有效降解和控制尾水中的有毒有害物質(zhì)，從而降低中水在使用過程中的環(huán)境健康風(fēng)險。

四、污水資源化技術(shù)的研究與發(fā)展

提高污水處理技術(shù)，變廢水為資源由于人們認(rèn)識上的不足，過去很長的一段時間里把污水看作是沒有用處的廢水。但是隨著時間的推移，人們身邊的可用水資源越來越少，大家認(rèn)識到污水的重要性，需要把污水通過科技手段變成可使用的水資源，使水能夠進(jìn)行循環(huán)使用，來維持城市中各個方面的用水，讓水形成一種有效的循環(huán)。這就要求人們在使用水資源的時候，節(jié)約每一滴水，并且通過水的循環(huán)利用提高水資源的使用率。實(shí)現(xiàn)廢水變?yōu)樗Y源。污水資源化技術(shù)的研究與發(fā)展污水資源化首先是將污水處理成符合不同用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的高品質(zhì)再生水，實(shí)現(xiàn)水資源的有效利用。在我國這樣一個水資源緊缺的國家，污水回用無疑是具有重要意義的。目前從技術(shù)上看，一級處理、二級處理、深度處理和膜處理技術(shù)的結(jié)合可以滿足將污水按需要處理成各種再生水，并在技術(shù)上基本成熟。研究重點(diǎn)將集中于技術(shù)集成、系統(tǒng)優(yōu)化和降低運(yùn)行成本。污水資源化中最值得關(guān)注的是碳源的回收利用。由于現(xiàn)行的污水處理中對有機(jī)碳采用了氧化成二氧化碳的技術(shù)路線，所以去除碳源污染物需要消耗大量的能源。從節(jié)能降耗、碳減排和可持續(xù)發(fā)展的多重目標(biāo)出發(fā)，這種傳統(tǒng)的處理模式需要向新型的污水資源化模式轉(zhuǎn)變。污水中碳源的資源化將向兩個方向發(fā)展，一個方向是將碳源轉(zhuǎn)化成能源，另一個方向是將碳源轉(zhuǎn)化成有機(jī)材料。由于污水中的碳源濃度相對較低，直接利用污水中的碳源有一定的難度。有研究通過控制運(yùn)行條件（包括：溶解氧和停留時間等）使活性污泥積累PHAs，從而獲取富含有機(jī)碳的微生物細(xì)胞，進(jìn)而制取有機(jī)材料或生物柴油。

結(jié)束語：

再生水工藝的選擇受到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策和社會等要素的影響，4個要素相輔相成，對再生水的發(fā)展均有關(guān)鍵影響。再生水工藝選擇的技術(shù)要素主要考慮回用對象的用水需求。再生水廠單元工藝噸水投資從700～2800元不等，噸水運(yùn)行成本從0.68～2.50元不等，噸水投資和運(yùn)行成本是工藝選擇主要考慮的經(jīng)濟(jì)要素。再生水工藝的選擇應(yīng)充分考慮地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和水資源短缺的狀況。再生水安全消毒、有毒有害物質(zhì)控制和氮磷深度去除技術(shù)是社會關(guān)注重點(diǎn)，用戶對再生水的水質(zhì)和安全要求對再生水工藝的選擇有很大影響。