水资源回用课件

1、第一章 绪论一、水资源的含义及主要特点二、我国水资源的特点三、水资源回用的意义四、城市污水再生利用类别五、国内外污水再生利用发展状况一、水资源的含义及主要特点1.水资源的含义 广义广义 地球上所有的水 狭义狭义 在目前的社会条件下可被人类直接开发利用的水 技术上、经济上、环境上 通常所说的通常所说的 陆地上可供生产、生活直接利用的江河、湖沼以及部分储存于地下的淡水资源，亦即“可利用的水资源”。 只占地球总水量的极少部分。2. 水资源的主要特点 再生性和有限性再生性和有限性 水循环，不断更新 总量有限、一定地区在某一时间范围内有限时空分布的不均匀性时空分布的不均匀性 时：四季 空：地理条件，沿海

2、内陆流动性和溶解性流动性和溶解性 有益？ 有害？二、我国水资源的特点1.总量丰富，人均较少 总量总量 25330亿立方米 世界总量的6% 第6 人均人均 2300立方米 世界人均的25% 第109二、我国水资源的特点2.时空、地域分布不均衡 时时 空空 地域地域二、我国水资源的特点3.水污染态势难以遏制 4.水浪费现象普遍存在1）农业灌溉用水量3900亿立方米每年，占总量70%，“土渠输水、大水漫灌” 利用率30%。 如喷灌、滴灌利用率80%。2）工业企业工艺落后，水重复利用率50%，发达国家70%以上。3）供水技术落后，生活用水浪费等，损失30%左右。三、水资源回用的意义1. 作为第二水源，

3、可以缓解水资源的紧张问题。2. 污水再生利用可减轻江河、湖泊污染，保护水资源不受破坏3. 降低用水成本，可减少用水费用和污水处理费用。中水处理过程示意图( 资料来源：水资源保护信息处理系统http:/ )远距离调水o 引黄济青（岛）工程，占地达6.2万亩，还会造成黄河断流、植被破坏等生态环境问题。80年代实施的引滦入津工程，时至今日每立方米成本仍达2.3元左右，距离天津市民的用水价1.4元有0.9元的政府补贴。o 南水北调工程实施后，长江水流到北京，按现行不变成本计算，综合成本在5元/立方米以上，甚至每立方米将达20元。海水淡化o 到2003年止，世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂，

4、其生产能力达到日产淡水3600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区，淡化水大约养活世界5%的人口。o 目前海水淡化处理成本约为5元/吨以上，远高于目前国内城市供水价格。o 海水淡化过程中，无论蒸馏法或反渗透法，都会有浓盐水产生，具有多种化学添加剂的浓盐水入海后，将对海洋环境和海洋生态造成不利影响。序号分 类范 围示 例1 农、林、牧、渔业用水农田灌溉种籽与育种、粮食与饲料作物、经济作物造林育苗种籽、苗木、苗圃、观赏植物畜牧养殖畜牧、家畜、家禽水产养殖淡水养殖2城市杂用水城市绿化公共绿地、住宅小区绿化冲厕厕所便器冲洗道路清扫城市道路的冲洗及喷洒车辆冲洗各种车辆冲洗建筑施工施工场地清扫

5、、浇洒、灰尘抑制、混凝土制备与养护、施工中的混凝土构件和建筑物冲洗消防消火栓、消防水炮四、城市污水再生利用类别四、城市污水再生利用类别 序号分 类范 围示 例3工业用水冷却用水直流式、循环式洗涤用水冲渣、冲灰、消烟除尘、清洗锅炉用水中压、低压锅炉工艺用水溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水力开采、水力输送、增湿、稀释、搅拌、选矿、油田回注产品用水浆料、化工制剂、涂料4环境用水娱乐性景观环境用水 娱乐性景观河道、景观湖泊及水景观赏性景观环境用水 观赏性景观河道、景观湖泊及水景湿地环境用水恢复自然湿地、营造人工湿地5补充水源水补充地表水河流、湖泊补充地下水水源补给、防止海水入侵、防止地面沉降城市污水再生利用

6、类别 （续）五、国内外污水再生利用的发展状况o 日本污水再生利用o 美国污水再生利用o 以色列污水再生利用o 中国污水再生利用日本污水再生利用状况o 20世纪60年代以来，日本的东京、名古屋、川崎、福冈等即开始将污水处理厂出水经进一步处理后回用于工业或生活杂用。o 东京江东地区，再生水供水规模14万m3/d，供240个工业企业；名古屋，再生水供水规模40万m3/d ，处理出水与地面水混合后供工业企业；川崎市，20万m3/d，供工业企业。o 20世纪90年代初，日本直接回用水的城市污水处理厂的出水量已达3亿m3/年，已成为城市中的一种稳定、可靠的水源。o 濑户内海地区污水回用量已占该地区总淡水使

7、用量的2/3，大大解决了区域水资源短缺的问题。日本再生水工程美国污水再生利用状况o 20世纪70年代，美国开始大规模建设污水处理厂，随即开始污水再生的研究与应用。o 美国有超过300个城市进行污水深度处理和回用，再生水占用水总量的10%以上。美国城市污水回用总量约为9400000000 m3/年，包括灌溉用水、景观用水、工艺用水、工业冷却水、锅炉补水、回灌地下水、娱乐养鱼用水等。o 其中灌溉用水为5800000000 m3/年，占总回用水量的60%；工业用水占总回用量的30%；水所引发的战争 以色列是个极度缺水的国家。到60年代初，缺水问题已成为制约以工农业发展的瓶颈，严重影响人们的日常生活。

8、于是，以开始制定攫取阿拉伯水资源的计划，企图占领有水资源的战略地区。中东地区大国埃及，决定打击以对阿拉伯水资源的野心。1964年，埃及在阿拉伯首脑会议上提出转移约旦河水的建议，得到与会首脑一致赞同。就在阿拉伯国家开始筹措资金、购置专用机械设备时，以色列于1967年发动了战争。 当然，战争爆发的原因是复杂的，但水无疑是引发战争的原因之一。战争结束后，以占领了约旦河西岸和戈兰高地，得到了这些土地上 57的水资源。今天，以所需水源三分之一来自戈兰高地。1982年，以又占领黎巴嫩南部，完全控制黎境内利塔尼河水，并将河水引到以北部加利利地区。 以色列污水再生利用状况o 以色列全国需水量达20亿立方米，已

9、超过其水资源总量，因此以色列十分重视水资源的合理利用，并根据地区条件和社会经济结构采取不同的水回用原则。o 以色列已有210个市政污水回用工程，城市污水回用率达到75%以上。o 以色列全国污水处理总量46%的出水直接用于灌溉，其余33%回灌于地下水，20%排入河道，最终又被回用于其他方面。我国污水再生利用状况？o 作业：通过查阅相关文献资料，写一篇综述性文章，从技术方法或者利用情况的角度综述我国污水再生利用现状。 o 格式第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范1 1 回用水水质基本要求回用水水质基本要求为 达到回用水水质安全可靠 城市污水回用水水质应满足以下基本要求： 回用水的

10、水质符合回用对象的水质控制指标； 回用系统运行可靠，水质水量稳定； 对人体健康、环境质量、生态保护不产生不良影响； 回用于生产目的时，对产品质量无不良影响； 对使用的管道、设备等不产生腐蚀、堵塞、结垢等损害； 使用时没有嗅觉和视觉上的不快感。2.2.回用水水质标准回用水水质标准 回用水水质标准是确保回用安全可靠和回用工艺选用的基本依据。 为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订了一系列回用水水质标准 ：u 城市污水再生利用 工业用水水质 （GB/T 199232005） ； GB与GB/T？u 城市污水再生利用 城市杂用水水质 （GB/T189202002） ；u 城市污水再生

11、利用 景观环境用水水质u （GB/T 189212002） 等。 第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范（1）回用于工业用水水质控制指标 u工业用水种类繁多，水质要求各不相同。（因 地制宜，对症下药） u经深度处理后的污水主要可回用于冷却用水、洗涤用水、锅炉补给（音“挤”ji）水及工艺与产品用水等。u工业冷却水用量大，使用面广，水质要求相对较低，是国内外污水回用于工业的主要对象。第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范项目冷却用水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流式敞开式基本要求色度 (度)30嗅pH6.09

12、.09.06.58.5溶解氧CODCr6060BOD530103010悬浮物SS3030溶解性总固体1000浊度 (NTU)55氨氮1010总磷 (以P计)1.01.0总氮石油类1.01.0城市污水再生利用城市污水再生利用 工业用水水质工业用水水质(GB/T 199232005)项目冷却用水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流式敞开式阴离子表面活性剂0.50.5铁0.3锰0.1氯离子250二氧化硅5030硫酸盐600250总硬度（以CaCO3计）450总碱度（以CaCO3计）350总余氯0.05粪大肠菌群/（个/L）2000备注 当循环冷却系统为铜材换热器时，循环冷却系统水中

13、的氨氮指标应小于1mg/L。城市污水再生利用城市污水再生利用 工业用水水质工业用水水质(GB/T 199232005)达上述标准后回用时的注意事项 ：n冷却水和洗涤用水：一般可以直接使用；必要时也可进行补充处理或与新鲜水混合使用。n锅炉补给水：尚不能直接补给锅炉，应根据锅炉工况，对水源水再进行软化、除盐等处理，直至满足相应工况的锅炉水质标准。n工艺与产品用水：尚应根据不同生产工艺或不同产品的具体情况，通过回用试验或者相似经验证明可行时，工业用户可以直接使用；而无回用经验可借鉴时，则需要对回用水做补充处理试验，直至达到相关工艺与产品的供水水质指标要求。第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质

14、标准及规范第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范2.2.回用水水质标准回用水水质标准（2）回用于城市杂用水水质主要控制指标u城市杂用水指经过处理的城市污水回用于城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。u一般而言，回用于城市杂用水需要建设给水系统，国内目前也有采用给水车送水的供水方式，但成本较高。u回用于城市杂用水的水质控制指标见下表。第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范项目冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工基本要求色度 30嗅无不快感pH 6.09.0溶解氧1CODCrBOD51015201015悬浮物SS溶解性总固/p>

15、01000浊度 (NTU)51010520氨氮1010201020总磷 (以P计)总氮石油类城市污水再生利用 城市杂用水水质 (GB/T189202002)项目冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工阴离子表面活性剂1.01.01.00.51.0铁0.30.3锰0.10.1氯离子二氧化硅硫酸盐总硬度（以CaCO3计）总碱度（以CaCO3计）总余氯接触30min后1.0， 管网末端0.2粪大肠菌群/（个/L）3备注 混凝土拌合用水还应符合混凝土用水标准（JGJ 63-2006）的有关规定。城市污水再生利用 城市杂用水水质 (GB/T189202002)2.2.回用水水质标准回用水水质标准（3）回

16、用于景观环境用水水质主要控制指标u景观环境回用指经过处理的城市污水回用于观赏性景观环境用水、娱乐性景观环境用水、湿地环境用水等 。u回用于景观环境用水水质主要控制指标见下表。 第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类基本要求无漂浮物，无令人不愉快的嗅、味色度 (度)30嗅pH 6.09.0溶解氧1.52.0CODCr城市污水再生利用 景观环境用水水质(GB/T189212002)第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景

17、类BOD51066悬浮物SS2010溶解性总固体浊度 (NTU)5氨氮5总磷 (以P计)1.00.51.00.5总氮15石油类1.0阴离子表面活性剂0.5铁锰氯离子二氧化硅城市污水再生利用 景观环境用水水质(GB/T189212002)项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类硫酸盐总硬度（以CaCO3计）总碱度（以CaCO3计）总余氯0.05粪大肠菌群/（个/L）100002000500不得检出备注氯接触时间不应低于30min，对于非加氯消毒方式无此项要求。注：1 对于需要通过管道输送再生水的非现场回用情况必 须加氯消毒；面对于现场回用情况不限制消毒方式。

18、2 若使用未经过除磷脱氮的再生水作为景观环境用水，鼓励使用本标准的各方在回用地点积极探索通过人工培养具有观赏价值水生植物的方法，使景观水体的氮磷满足本表中回用于景观环境用水的水质要求，使再生水中的水生植物有经济合理的出路。32城市污水再生利用 景观环境用水水质(GB/T189212002)2.2.回用水水质标准回用水水质标准（4）回用于补充水源水质主要控制指标l补充水源有补充地表水和补充地下水两类，我国还没有专门的水质控制标准。 l地表水的补充是将经处理过的城市污水放流到地表水体，水质可按地表水环境质量标准（GB3838-2002），结合环境评价等要求综合确定。 l地下水回灌可以是直接注水到含

19、水层或利用回灌水池，回灌水可用于工业、农业，以及用于建立水力屏障以防止沿海地区由于地下水过量开采引起的海水侵入。（土地盐碱化）第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范2.2.回用水水质标准回用水水质标准（5）回用于农业用水水质主要控制指标城市污水经净化后回用于农业灌溉的主要水质指标有含盐量、选择性离子毒性、重碳酸盐、pH等。原污水不允许以任何形式用于灌溉原污水不允许以任何形式用于灌溉，一方面是感官上不好，另一方面是粪便等污物聚集于农田可能直接污染作业工人（农民）或通过灰蝇、喷灌产生的气溶胶传播病原体。我国目前还没有专门的农业回用水水质标准，一般可参照农田灌溉水质标准（GB5084

20、-92），确定回用水水质控制指标。第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范3.3.污水回用水设计规范污水回用水设计规范 为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订污水回用设计规范 ：l 污水再生利用工程设计规范（GB50335-2002） l 建筑中水设计规范 （ GB50336-2002 ）l 建筑与小区雨水利用工程技术规范 （GB50400-2006 ）第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范3.3.污水回用水设计规范污水回用水设计规范污水再生利用工程设计规范提出：n当再生水同时用于多种用途时，

21、其水质标准应按最高要求确定；（就高不就低）n对于向服务区域内多用户供水的再生水厂，可按用水量最大的用户的水质标准确定；（少数服从多数）n个别水质要求更高的用户，可自行补充处理，直至达到该水质标准。（特事特办）第二章第二章 回用水水质标准及规范回用水水质标准及规范水资源回用（水资源综合利用） -基本原则o 分质供水分质供水o 梯度用水梯度用水o 循环用水循环用水o 从“达标排放”到“达标回用” ?o 水资源回用=节约取水+减少污水+充分利用=提高效益中水的概念中水的概念 中水即再生水，是指污水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。从经济的角度看，再生水的成本最

22、低，从环保的角度看，污水再生利用有助于改善生态环境，实现水生态的良性循环 。 再生水之所以称为“中水”，是沿用了日本的叫法，通常人们把自来水叫做“上水”，把污水叫做“下水”，而再生水的水质介于上水和下水之间，故名“中水”。再生水虽不能饮用，但它可以用于一些水质要求不高的场合，如冲洗厕所、冲洗汽车、喷洒道路、绿化等。 第三章第三章 污水回用系统污水回用系统1.1.污水回用系统类型污水回用系统类型（1）建筑中水系统 l建筑中水系统：在一栋或几栋建筑物内建立的中水系统；l处理站一般设在裙房或地下室；l中水用作冲厕、洗车、道路保洁、绿化等。 第三章第三章 污水回用系统污水回用系统（2）小区中水系统 l

23、在小区内建立的中水系统，可采用的水源较多l小区中水系统包括：有覆盖全区回用的完全系统，供给部分用户使用的部分系统，以及简易系统。 第三章第三章 污水回用系统污水回用系统（3）城市污水回用系统 l城市污水回用系统：又称城市污水再生利用系统，是在城市区域内建立的污水回用系统。l城市污水回用系统以城市污水、工业洁净排水为水源，经污水处理厂及深度处理工艺处理后，回用于工业用水、农业用水、城市杂用水、环境用水和补充水源水等。 第三章第三章 污水回用系统污水回用系统三种系统对比：l建筑或小区中水系统可就地回收、处理和利用，管线短，投资小，容易实施，但水量平衡调节要求高、规模效益较低。l从水资源利用的综合效

24、益分析，城市污水回用系统在运行管理、污泥处理和经济效益上有较大的优势，但需要单独铺设回用水输送管道，整体规划要求较高。第三章第三章 污水回用系统污水回用系统43第三章第三章 污水回用系统污水回用系统2.2.城市污水回用系统组成城市污水回用系统组成四部分组成：n污水收集系统：污水收集主要依靠城市排水管道系统实现 ；收集工业洁净水为源水的回用系统，可以利用城市排水管道，或另行建设收集管道n回用水处理系统：污水处理厂内部深度处理 ；用户自行深度处理n回用水输配系统：应建成独立系统，管道宜采用非金属管道，当使用金属管道时，应进行防腐蚀处理；当水压不足时，用户可自行建设增压泵站；回用水输配中必须采取严格

25、的安全措施n用户用水管理系统：应根据用水设施的要求确定用户的管理要求和标准 景观水体污水处理厂污水收集管网工业企业用水居民生活用水给水处理深度处理（再生水厂）地下水取 水给水管网市政与公共建筑用水农业用水图例：排水给水回用水江河湖泊城市污水回用系统 城市污水回用将给水和排水联系起来，实现水资源的良性循环，促进城市水资源动态平衡 。污水回用标准城市污水再生利用 分类城市污水再生利用 城市杂用水水质城市污水再生利用 景观环境用水水质城市污水再生利用 地下水回灌水质城市污水再生利用 工业用水水质城市污水再生利用 农田灌溉用水水质中水处理的深度o 1. 一种是将其处理到饮用水的标准而直接回用到日常生活

26、中，即实现水资源直接循环利用，这种处理方式适用于水资源极度缺乏的地区，但投资高，工艺复杂。 o 2. 另一种是将其处理到非饮用水的标准，主要用于不与人体直接接触的用水，如便器的冲洗，地面、汽车清洗，绿化浇洒，消防，工业普通用水等，这是通常的中水处理方式。 o 3.工业上可以利用中水回用技术将达到外排标准的工业污水进行再处理，一般会加上混床等设备使其达到软化水水平，可以进行工业循环再利用，达到节约资本，保护环境的目的。目前再生水的利用主要有以下几种途径：1 1农业用水农业用水 2 2工业用水工业用水 3 3园林用水园林用水 4. 4. 生活杂用水生活杂用水 5. 5. 城市二级河道景观用水城市二

27、级河道景观用水 6 6利用现有坑塘储存再生水利用现有坑塘储存再生水 7 7地下水回灌用水地下水回灌用水 我国的再生水行业刚刚起步，再生水推广还存在一些困难，导致再生水利用率很低，要使再生水得到充分利用还任重而道远。第四章 水资源回用的主要类型1. 农业灌溉2. 景观灌溉3. 工业利用4. 城市非灌溉利用5. 环境和娱乐利用6. 地下水回灌7. 间接水利用第一部分 农业灌溉 农业灌溉最早的发展起源于城市污水的农作物灌溉，尽管此类方法可能对人类健康和环境造成危害，目前仍有一些地区采用这种方法。农业灌溉在美国以及大部分地区都是最主要的水回用方法。 以食物或是非食物为目的的灌溉主要有以下几种方式：垄、

28、犁沟、洒水器、喷雾器、滴灌以及其他更多样的方式。几乎所有农业灌溉措施，都在寻找更简单、更先进的改良方式。农业灌溉需要考虑的其他因素有农作物种类、地质特征、土壤特性、水质影响、水中溶解物、潜在地下水、水流失、基础结构等。再生水的农业应用o 在干旱和半干旱地区，为了减少使用有限的地表及地下水源，再生水通常被用作灌溉水源。o 这种做法也被应用到了更多温带和湿润地区，更多对污水排放到地表要求更为严格的地区，和降水不稳定或者土壤不能保留植物生长的最佳水量的地区。影响污水农业回用的因素（1）悬浮固体（2）盐度，碱度和离子选择性毒性（3）微量元素和营养物质（4）灌溉系统选择（1）悬浮固体o 处理水中的悬浮固

29、体可能堵塞灌溉水配电线路和发射器。灌溉系统的小型发射器开口在低流速下以及发射极处容易产生堵塞问题。o 一般情况下，二级处理含有5到25mg/L的总悬浮物。悬浮固体在三级处理下会更低，一般情况下少于10mg/L。总悬浮固体量低于30mg/L适合大部分的灌溉系统。然而，其他因素例如温度，日晒，发射器类型，流量等都可能导致堵塞。盐碱化的危害o盐碱化：土壤中可溶性盐类随水向表层移动并积累下来，而使可溶性盐(如石膏)含量超过0.1或0.2的过程。o 土壤中盐分的主要来源是风化产物和含盐的地下水。灌溉水含盐和施用生理碱性肥料也可使土壤中盐分增加。o土壤盐碱化后，土壤溶液的渗透压增大，土体通气性、透水性变差

30、，养分有效性降低，植物不能正常生长。1、土壤板结与肥力下降。 2、不利于农作物吸收养分，阻碍作物生长。土地盐碱化的治理措施o 治理盐碱地的措施有水利改良措施（灌溉、排水、放淤、种稻、防渗等）；o 农业改良措施（平整土地、改良耕作、施客土、施肥、播种、轮作、间种套种等）；o 生物改良措施（种植耐盐植物和牧草、绿肥、植树造林等）；o 和化学改良措施（施用改良物质，如石膏、磷石膏、亚硫酸钙等）。特定离子毒性 目前再生水中的许多离子是有益的或在低浓度是无害的，但在较高浓度时，可能会积累并伤害植物组织。钠，氯，硼是再生水灌溉中可能导致特定离子毒性的三种主要化学物质。 过多的钠钠的影响包括烧叶，变色(黄色

31、和漂白)以及树枝枯萎。钠离子的毒性已在鳄梨，柑橘，以及部分果树如杏，樱桃，桃，梅中被观察到。 低浓度的钙钙会影响土壤根膜的选择性，并会导致植物吸收和积累钠。 氯氯会导致植物类似的效果，但仅作用于木本植物物种。蔬菜，谷物，草料，或纤维作物不受任何浓度的钠和氯化物影响，在典型的再生水中的SAR值是不是非常高。特定离子毒性o 硼硼在含量仅略高于良好的植物生长所需的量时就可形成毒性。症状包括烧叶，叶子卷曲，萎黄，花青素(蓝色和红色的叶子)，莲座斑点，不成熟树叶，树枝枯萎，以及生长缓慢(Westcot and Ayers,1985)。o 硼硼对植物器官的影响取决于植物再利用硼的内部能力。值得注意的是，硼

32、的适应性取决于不同土壤气候条件和作物种类。（3）痕量元素与养分o 再生水中痕量元素的浓度随废水来源的不同而变化(从g/L到mg/L)，其中主要来源是生活污水。在工业废水排入城市污水收集系统中已观察到高浓度的痕量元素。o 通常情况下，再生水中痕微量元素的浓度不利影响短期内不会发生的范围内。然而，长期应用的水中可能会积累土壤中的痕量元素元素并可能造成植物中毒和地下水污染。痕量元素会在作物体内积累，如果浓度过高，可能对人类和动物的健康造成危害，如果浓度高到足以成为可食部分内容。养分再生水含有被认为可以用于灌溉的的益营养物质。再生水发现的三种主要营养素是氮，磷，钾。再生水中含有的氮，磷可在相当高的程度

33、上影响植物的生长。再生水中钾浓度通常较少，其对植物生长的影响也较小。钙，镁，硫酸是植物生长所需要的其他三种营养素。未经处理的废水中的其他营养素水平很大程度上取决于水的来源和处理用的化学品，并在一般情况下，不会明显降低常规二级和三级处理工艺的效果。由于作物和植物生长阶段对营养的需求量很大，化肥用量必须根据再生水水质和作物的营养需求进行调整。再生水中的营养成分也影响水库中藻类的生长。如果再生水营养水平高于预期水平，再生水水质可能需要通过营养物去除、与其他来源的水混合等来改进。不同条件下番茄的养分吸收量灌溉系统的选择（1）大水漫灌（2）潜流（3）滴灌（4）喷灌 再生水用于公共区域的景观灌溉包括：街区

34、、道路两旁的绿化带；公园周边，商业区，建筑物地域；公园、广场、学校等。 景观灌溉和农业灌溉有相似性，在景观灌溉中，要考虑到喷水器的结构及分布，管理好实际运用中水的淤积流失。再生水的景观灌溉与农业灌溉区别在什么地方？第一区别：灌溉对象不同o农业灌溉对象：瓜果蔬菜、大米小麦o景观灌溉对象：花花草草、绿化带食品安全保障！第二区别：与人群距离不同o农业灌溉：远离人群o景观灌溉：接近人群对气味、病原菌等卫生、感官指标要求更严格！第三区别：时间不同o 农业灌溉：根据作物需水量不同，选择性灌溉o 景观灌溉：一般需要对花卉每天每天进行灌溉；对乔木每周进行灌溉和洗尘再生水景观灌溉与农业灌溉的区别1. 对象不同：

35、植物类型2. 环境不同：与人群距离3. 灌溉时间不同：第三部分 再生水的工业回用 在城市供水中，5080%是工业用水，而其中对水质要求不高的冷却用水占到整个工业用水的60%以上，因此有大量城市污水回用于工业冷却水。o1992年，大连建成我国第一个污水回用示范工程，将城市污水厂出水经砂滤、消毒等深度处理后回用作为工业冷却水，每天1万吨，循环冷却水系统运转正常。o太原北郊污水处理厂将处理出水回用于太钢公司作为工业冷却水。o北京高碑店污水处理厂将处理出水回用于电厂冷却水。工业用水需求o洗涤用水：降尘除尘（湿式除尘器）、冲洗地坪、设备洗涤、产品洗涤o工艺用水：拌合、粘结、参与反应o冷却用水：封闭系统、

36、开放系统o锅炉用水：o产品用水：再生水工业使用的问题o 腐蚀问题o 结垢问题o 微量组分残留o 溶解组分的积累水工业回用的指标及其影响参考量引起的问题碱度碱度影响pH的稳定氨氨影响余氯的形成，刺激微生物的生长钙、镁钙、镁导致结垢硫化氢硫化氢腐蚀和气味微生物微生物潜在的生物堵塞氮氮刺激微生物生长影响水工业回用的指标及影响pHpH影响化学反应和组分的溶解度磷磷滋长微生物残余有机质残余有机质滋长微生物，形成结垢和黏液，锅炉泡沫硅土硅土结垢硫酸盐硫酸盐腐蚀悬浮物固体悬浮物固体沉淀，为微生物生长提供生活场所工业水资源综合利用的基本原则o 串级用水o 循环用水o 一水多用o 分级使用工业水资源综合利用的基

37、本原则o 循环用水循环用水：是把废水转化为资源实现再利用；o 串级用水串级用水：是将废水送到可以接受的生产过程或系统再使用；o 分级使用分级使用与一水多用一水多用是按照不同用水要求合理配置，使水在同一工序多次使用。o 从根本上减少了新水用量及废水外排量，是节省水资源、保护水环境的范例。工业废水治理与回用的趋势1、废水的最少量化 包含两层含义，现有生产工艺改革、革新，使之少产生废物和废水，达到节约资源与能源，属于前端预防范畴；也包括生产过程经一定手段使废水最大限度减少，属于末端控制范畴2、废水资源化-主要是废水的回收和再利用。由外延型变为综合型利用：o 由单一利用变为综合利用；o 由一次利用变为

38、多次利用和循环利用；o 由低效利用变为高效利用；o 变废为宝，加强对被消耗资源的回收利用。3、废水无害化o 实施串级用水、循环用水、一水多用、分级使用，以实现废水减量化、资源化与无害化的有效结合；o 采用各种有效处理技术实现无害化处理。4、循环经济发展模式与废水生态化o 将生态平衡理论与经济学相结合，按照“减量化、再利用、再循环”原则，运用系统工程原理与方法论，实现经济发展过程中物质和能量循环利用的一种新型经济组织形式。案例分析：钢铁生产工序1. 钢铁生产工序排污节点与污染特征生产工艺与排污节点图钢铁工业废水主要污染o 无机悬浮物：主要为氧化铁o 重金属：锌、铬、镉、铜等。o 油与油脂：重油、

39、乳化油等o 酸性废水：硫酸、盐酸酸洗钢材；硝酸-氢氟酸酸洗不锈钢。o 有机需氧污染物：主要以焦化过程中产生，共有52种主要有机物，苯酚类及其衍生物、喹啉类和苯系衍生物为前两名，此外有吡啶类等。国外钢铁企业节水的体现o 生产工艺、生产设备先进o 执行严格用水标准和排放标准o 用水的高质量与处理严格化o 严格执行高的循环用水率，十分注意废水的水量、悬浮物和水质盐类平衡。o 充分利用各工序水质差异，实现多级串联与循环利用，最大限度地将废水分配或消纳于各级生产工序中。钢铁工业用水系统1. 净循环用水系统2. 浊循环用水系统3. 直排（流）水系统4. 密闭循环用水系统5. 串联与串级用水系统6. 污泥处

40、理系统o 钢铁工业的用水约60%以上为冷却用水，其冷却方式有间接冷却和直接冷却两种。o 间接冷却的被称为净循环冷却用水系统，又名清环系统。（热水袋）o 直接冷却的被称为浊循环冷却用水系统，又称污环系统。（洗澡）1、工业净循环水用水系统1.1、密闭循环冷却用水系统o 循环率设计值在99%以上，补水率小于1%。水质采用纯水、软水或脱盐水，完全密闭循环，依靠空气冷却器或水水换热器进行热交换冷却。1.2、敞开式循环冷却用水系统 目前最基本的节水型净循环冷却用水工艺。 受气候条件、冷却水温升值的影响而变化，一般循环率平均值不小于95%。1.3、钢铁工业中的净循环用水A、原料系统的净循环冷却用水 原料场电

41、机与破碎设备循环冷却用水系统：用水水质为工业用水，经冷却塔降温，并进行水质稳定处理。多次循环后，外排少量废水，约1/40。外排废水可用于皮带冲洗水、浊循环系统的补充水或用于料场降尘用水。B、烧结系统的净循环冷却用水o工艺设备低温冷却循环用水系统：包括电动机、抽风机、热返矿圆盘冷却器等，经冷却塔冷却后，由于充氧及蒸发，水质有结垢、腐蚀倾向。o工业设备一般冷却循环用水系统：包括点火器、隔热板，水质要求低，对悬浮物有要求，可由工艺设备低温冷却循环系统排水串联使用。C、炼铁系统的净循环冷却用水 为提高高炉冷却效果，延长高炉的使用寿命，节省能源，目前逐渐开始采用纯水、软水闭路循环冷却系统，也有采用汽化冷

42、却。D、炼钢系统的净循环冷却用水 针对转炉、电炉、连铸等冶炼设备，包括电炉炉门、连铸机结晶器、氧枪、烟罩、烟道等。o 密闭循环热水冷却系统：采用优质软化水和除氧水。2 浊循环用水系统o 原料堆场喷洒浊循环用水系统o 炼铁系统浊循环用水系统o 炼钢系统（含连铸、铁合金）浊循环用水系统o 轧钢o 全场辅助设施浊循环用水系统全厂机修、煤气站冷煤气净化、锅炉水力冲渣及水雾除尘。2.1 原料堆场喷洒浊循环用水系统2.2 炼铁系统浊循环用水系统A 高炉炉体喷淋：含有周围空气中的粉尘，过滤后循环使用，补充水可为高炉净循环水系统的外排水，外排水可作为高炉煤气洗涤水的补充水。B 高炉煤气洗涤：悬浮物较多，305

43、0%的氧化铁、石灰粉、焦炭粉或煤粉，还有重金属和氰化物等。必须经处理方可排入下水道。补充水可以是高炉炉体喷淋冷的排污水，外排水可作为原料堆场喷洒的补充水。C 高炉水淬渣：水温高达6580，含有细渣棉，硬度高、总含盐量高。经沉淀后循环使用。o D 铁铸机喷洒：浊环水中含石灰泥浆、氧化铁皮经沉淀后循环使用。2.3 炼钢（含连铸、铁合金）浊循环用水系统o A 转炉延期净化：在吹炼周期时，呈高温、高PH值、高硬度、高悬浮物状态，含铁量达60%以上。目前多螺旋分离、沉淀、冷却后循环使用。排污水作为高炉水淬渣的补充水，补充水可为转炉净循环的排污水。o B 钢水：真空处理脱气除尘水中含有烟尘与铁粉，经沉淀过

44、滤后循环使用。排污水作为转炉烟气或钢渣处理的补充水，补充水可为转炉净循环的排污水。o C 钢渣水淬：含有细颗粒水淬渣及浸出物，经沉淀过滤后循环使用。排污为零。补充水可为转炉烟气净化或钢水处理的排污水。o D 连铸喷淋:含有氧化铁皮和油污，经沉淀、过滤、除油后循环使用。排污水作为铸坯冷却浊循环水系统的补充水，补充水可为结晶器或液压系统的排污水。o E 铸坯冷却：含有氧化铁皮和油污，经沉淀、过滤、除油后循环使用。排污水可作为原料堆场或烧结矿洒水，补充水可用连铸二次喷淋的排污水。o F 火焰清理：烟气洗涤水中含有烟尘、氧化铁细颗粒o G 铁合金电炉水淬渣o H 矿石水洗涤：2.4 轧钢系统浊循环用水

45、系统o 钢坯高压除磷：大块铁皮或粗颗粒悬浮固体o 轧道冷却及冲铁皮：细颗粒铁皮及油污 排污水均可作为原料场、烧结矿洒水，补充水可为轧机、设备或液压油冷却净循环水系统的排污水。2.5 全厂辅助设施浊循环用水系统o 全厂机修浊循环水系统o 煤气站冷煤气浊循环水系统o 锅炉水力冲渣及水雾除尘等浊循环水系统3.3 用水系统的用水要求o 可分为原水、工业用水、过滤水、软水和原水、工业用水、过滤水、软水和纯水纯水等。1.原水：从自然水体或城市给水管网获得的新水，通常用于企业的生活饮用水。2.工业用水：经过混凝、沉淀后，达到规定指标的水，主要用于敞开式循环冷却系统的补充水。3.过滤水：在工业用水基础上经过过

46、滤处理，达到规定水质指标的水，主要用于软水、纯水等处理水设施的原料水。主要用于各种仪表的冷却水、水处理药剂、酸碱的稀释水；对悬浮物含量限制较严，应用于工业用水不能满足要求的用水需求。4.软水：通过离子交换法、电渗析、反渗透处理后，其硬度达到规定指标的水，主要用于对水硬度要求较严的净循环冷却系统，如大型高炉炉体循环冷却系统、小型低压锅炉给水等。5.纯水：采用物理、化学法除去水中盐类，剩余盐量很低。主要用于特大型高炉、大型连铸机闭路循环冷却水系统的补充水；大中型中低压锅炉给水；高质量钢材表面处理用水等。钢铁工业用水系统分质分级用水的优势o 现代钢铁工业按照工序不同水质要求不同，设置了工业水、过滤水

47、、软水与纯水等四个分类供水管理系统，并依次作为软水、过滤水、工业水循环系统的补充水。（因地制宜）o 这是实现按质供水、串级用水最有效的方法，其结果是：a、用水量减少，b、吨钢用水降低，c、用水循环率提高，d、设备寿命延长，e、经济效益增加。4 用水的冷却处理与水质稳定 钢铁工业冷却用水量较大，约占总用水量的80%以上，有间接冷却与直接冷却两种形式。o 间接冷却（1）间接冷却密闭式系统净循环水系统间接冷却密闭式系统净循环水系统o 高热负荷强度运行，采用纯水、软水，以密闭循环冷却系统运行，依靠空气冷却散热片散热，与常规冷却塔比较，可节水4%7%。仅以邯郸2号高炉炉体冷却为例，年可节约水量约为350

48、万立方米。o 两个基本条件：a 整个循环水系统必须密闭，任何环节不与大气相通；b 水质为纯水、软水或除盐水。（2）间接冷却间接冷却敞开式循敞开式循环用水系统环用水系统o需注意三方面的问题：1.循环水系统必须设施完善，除经处理后补充水外，必须由冷却、旁滤、水质稳定、杀菌灭藻、配有仪控的补水和排污等环节组成。2.不应把不成熟的技术应用于生产场合。3.必须有自动化监控系统，要定期、定时进行相关项目的分析，并有补救措施和预案。o 直接冷却 是指与物料直接接触的冷却用水系统，既有水温升高，又受物料污染，通常称为浊循环用水系统。 需解决三个问题：废水冷却降温，冷却塔是必用设备；进行沉淀处理，达到循环回用的

49、要求；进行水质稳定，以维持系统的正常循环运转。Eg：工业上采用焦化废水用于冲渣，结果焦化废水中大量有机污染物受热挥发，通过呼吸和气雾扩散到周围，严重损害冲渣处工人和周边人群的身体健康。水质稳定处理与要求o 水质稳定处理是循环水冷却系统经处理措施后，投加阻垢、缓蚀、杀菌、灭藻剂，使净、浊循环水系统的结垢、腐蚀、微生物粘结等障碍得以消除或控制在规定的指标下，以保证系统正常运行。o 重点：防垢；防腐蚀；防微生物污垢防垢；防腐蚀；防微生物污垢。o 一般工艺：采用二级沉淀，应进行比较彻底的混凝沉淀，将可溶性无机盐、钙镁离子、重金属等进行去除。o 随后投加灭菌灭藻药剂，对水中微生物进行杀灭，最后进行水质过

50、滤，对微量悬浮固体和微生物残体等悬浮固体进行过滤处理。曝气与磁化处理o 曝气处理曝气处理 稀土铁冶炼高炉煤气洗涤水、锰铁冶炼高炉煤气洗涤水废水等含有HCN、NH3、CO2、H2S、C2H2等有害气体，可在系统回水的始端设置曝气装置，将其去除。氰化物：氰化物：在pH7时，水中氰化物可转化为HCN，其电离度很小、很不稳定，极易挥发的剧毒物质，被曝气吹入大气中，在大气中被空气稀释，被细菌微生物紫外线分解，夏季约存留5min，冬季存留约10min。CO2：吹脱CO2以减少系统形成碳酸盐结垢障碍。o 除了去除溶解性气体，还可将低价铁离子、锰离子进行氧化，去除臭味、降低水温、调节水质，以利于循环水系统的水

51、质稳定。o 磁化处理磁化处理o 钢铁厂的含铁废水的泥渣均属于磁性物质特别是轧钢废水中的悬浮物8090%为氧化铁皮，可以通过磁化作用去除。o 对于非磁性物质和油泥，可采用絮凝技术，使之与磁性物质结合在一起，采用磁力吸附进行去除。旁滤与反冲洗o 旁滤：冷却塔洗涤大气中的物质进入循环水中，有1/5的进入浊循环水系统。采取旁滤目的即是去除这些物质，旁滤水量按照浊循环水量的510%考虑。o 反冲洗：由于悬浮物被滤料层给拦截，使得阻力增大、压力损失增高、截留率下降。o 将反冲洗水返回到二沉池，再次絮凝沉淀；设置单独的反冲洗水处理池，絮凝沉淀处理后回循环水系统，底流泥浆与二沉池泥浆统一处理。循环冷却水防微生

52、物污垢处理o直接冷却浊循环水系统，由于水与高温物料直接接触，冷却水中菌藻繁殖不太突出。o间接冷却密闭式系统，由于采用软水或除盐水，且不与外界阳光、空气接触，菌藻问题也不明显。o因此，循环冷却水系统中微生物的控制，主要对象是敞开式系统。o危害：微生物繁殖，水的颜色发黑，发生恶臭，污染环境；形成生物残体粘泥，传热效率下降；阻碍缓蚀剂发挥防腐功能；促进垢下腐蚀。微生物危害控制方法o加强补充水管理，改善补充水水质o采用旁滤方法o投加杀菌剂印染废水深度处理及回用技术应用印染废水深度处理及回用技术应用1国内印染行业生产和废水排放现状国内印染行业生产和废水排放现状o 印染行业现状： 我国是纺织印染业第一大国

53、，2005年全国印染总产量210.87亿米。 纺织印染是江苏省的传统优势产业，连续多年保持较高的发展速度，目前全省有规模以上印染企业960家，其工业总产值约占全省的11%。 据统计，江苏省印染企业年排放废水量3.38亿吨，COD5.5万吨；太湖流域印染企业570家，日排放废水7080万吨（年2.6亿吨），产生COD700800吨（年4万吨）。o 印染废水特点：水量大、有机污染物含量高、色度深、水质变化大等。 2苏州市印染行业生产和废水排放现状苏州市印染行业生产和废水排放现状 2007年统计的各行业企业工业废水排放总量为56030.2万吨。工业废水排放量各行业分担率见图1。图1 工业废水行业排放

54、分担率情况o2.1 纺织行业废水排放量情况纺织行业废水排放量情况2苏州市印染行业生产和废水排放现状苏州市印染行业生产和废水排放现状 2007年苏州工业化学需氧量（COD)排放总量为155783.4吨，化学需氧量各行业排放分担率见图2。o2.2 纺织行业化学需氧量排放情况纺织行业化学需氧量排放情况图2 工业行业化学需氧量排放分担率情况2苏州市印染行业生产和废水排放现状苏州市印染行业生产和废水排放现状o2.3纺织行业氨氮排放情况纺织行业氨氮排放情况 2007年统计的各行业企业 氨 氮 排 放 总 量 为2890.74吨，氨氮各行业排放分担率见图3。图3 工业行业氨氮排放分担率情况2苏州市印染行业生

55、产和废水排放现状苏州市印染行业生产和废水排放现状 2007年统计的各行业企业石油类排放总量为819.3吨，石油类各行业排放分担率见图4。o2.4 纺织行业石油类排放情况纺织行业石油类排放情况图4 工业行业石油类排放分担率情况3印染废水深度处理及回用的重要性印染废水深度处理及回用的重要性 o 印染行业废水深度处理是环保新要求：n 新的江苏省太湖水污染防治条例，2008年6月5日起施行；太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值（DB32/T1072-2007）强制性标准，2008年1月1日起施行；n 实现 “十一五”总量削减目标的有效途径；o 印染废水排放现状 纺织染料废水处理目前

56、普遍采用的常规二级处理工艺难以满足新标准的要求，必须依靠工业废水深度处理及回用技术的支撑。4国内外工业废水深度处理概况国内外工业废水深度处理概况o废水深度处理是将常规工艺不能有效去除的氮、磷及难以被微生物降解的有机物、病原菌、矿物质等加以去除，以提高和保证水质的水处理方法，往往以废水回收和再次回用为目的。o国内外工业废水深度处理的技术方法及发展概况：n物理处理：包括过滤、离心以及沉淀澄清法；n化学处理：包括中和处理、化学沉淀处理和氧化还原处理；n物化处理：包括混凝、浮选、吸附、离子交换和膜分离技术；n生物处理：包括活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、稳定塘与湿地处理。印染废水深度处理方法 物

57、理法(预处理)矿物吸附：利用天然矿物作吸附剂，如：膨润土、蒙脱石、 海泡石等。吸附法膜分离技术磁分离技术：向废水中磁种（磁粉），并投加混凝剂。活性炭吸附：物理吸附与化学吸附的综合作用。改性生物制剂：利用落叶、酒糟、真菌等作吸附剂。纳滤和反渗透：去除印染废水中的离子或低分子量有机物。微滤和超滤：截留废水中的胶体、细菌及病毒。混凝：投加混凝剂（如：聚丙烯酰胺（PAM）、聚合硫酸铁（PFS）等）使污染物等胶粒凝聚而去除。化学法印染废水深度处理方法电化学法（电解法）：金属电极（铝或铁）置于被处理水中，通电 后阳极发生化学反应，溶出Al3+或Fe2+等离子，水解后与废水发生絮凝作用。高级氧化法Fento

58、n氧化法：H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有强氧化性的OH，与废水中的污染物作用。臭氧氧化法直接法：以O分子形式与废水中有机物反应。间接法：在碱性条件下产生OH。印染废水深度处理方法生物法好氧法厌氧法：在厌氧条件下，利用厌氧微生物降解废水中有机物的方法。适合处理高浓度有机废水。生物膜法：通过生长在填料表面的生物膜来处理废水的方法。生 物 接 触 氧 化 法 、 生 物 滤 池 和 生 物 转 盘 等 。活性污泥法：在有氧条件下，利用好氧活性污泥净化废水的方 法 。 好 氧 生 物 流 化 床 、 高 浓 度 活 性 污 泥 法 等 。稳定塘（氧化塘）：利用一些自然塘或人工塘，使污水在塘内停

59、留较长时间，通过水中微生物代谢活动使有机物降解，使废水得到净化 的 方 法 。 可 同 时 进 行 好 氧 、 厌 氧 和 光 合 作 用 。5印染废水特点和深度处理及回用水质要求印染废水特点和深度处理及回用水质要求o5.1印染基本工艺印染基本工艺 由右图所示工艺流程可见，织物染色产生的废水包括：n前处理废水W1n前处理清洗废水W2n染色废水W3n一次清洗废水W4n二次清洗废水W5 一般情况下，染色废水水质色泽较深，其中含有残余染料、助剂及微量有毒物质。5印染废水特点和深度处理及回用水质要求印染废水特点和深度处理及回用水质要求印染行业分类：n 按纤维材料分：毛、棉、丝绸、麻、化学纤维、人造纤维

60、和混纺纤维；n 按染料分：直接染料、活性染料、暂溶性还原染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、酸性染料、阳离子染料等；n 按纤维或织物形态分：纱、散毛染色、成衣染色、苎麻纺织印染；丝绸、绢印染；针织印染；线带染色；巾被印染等。 不同纤维、不同染料其生产过程不尽相同，产生的印染废水性质也不尽相同。o5.2 印染废水特点印染废水特点5印染废水特点和深度处理及回用水质要求印染废水特点和深度处理及回用水质要求 印染用水主要指标:n 感观性状指标（色度、PH、透明度、SS等）；n 铁和锰（与染浅色布时产生“斑点”有关）；n 硬度 我国尚未颁布印染废水的回用标准，国外也未有相关的标准。 印染工艺用水分