城市污水处理厂污水再生利用探讨

1、0前言南充市城市生活污水处理厂是南充市的重大工程建设项目,目地在于解决顺庆、嘉陵两城区生活污水、工业废水的处理排放,缓解西河、嘉陵江水质污染,改善人居环境,促进地方环保和经济建设的协调发展。污水处理厂分两期建设:一期设计规模6万m 3/d ,采用CASS 处理工艺,工程概算总投资9677万元,于2002年10月动工修建,2004年12月建成并投入试运行,2006年1月正式运行,2007年6月获全省首批城镇生活污水处理厂运行合格证书。目前处理能力已达6万m 3/d ,最高近7.2万m 3/d ,已满负荷运转。二期工程扩建规模为6万m 3/d ,预计2010年底建成,届时南充市污水处理厂总规模将达

2、到12万m 3/d 。污水处理厂建成和投入运行后,为发挥工程效益和响应国家节能减排的要求,有关污水再生利用被多次提上议题。为此,本文结合南充市的实际情况就污水再生利用问题进行了初步的探讨。1进出水水质和污水处理工艺1.1进水水质南充市城市污水中生活污水与工业废水的比例约为5:1,工业废水主要为印染废水和炼油废水。南充市污水处理厂一期工程设计进水水质见表1。二期工程根据污水厂近年的实际进水情况,经统计分析,采用85%的保证概率,其进水水质见表2。与一期工程进水水质比较,除有机物基本上保持不变外,其它污染物水质均有较大幅度提高。1.2出水水质南充市污水处理厂出水进入嘉陵江,一期工程设计出水水质基本

3、按污水综合排放标准(GB8978-96一级标准执行,见表3。二期工程出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002一级A 标准,见表4。!"!"!"!"城市给排水城市污水处理厂污水再生利用探讨戚飞贾雷付忠志摘要目前国内外污水处理市场发展非常迅速,各种处理技术也日趋成熟,而污水处理并不是最终目的,充分利用资源才是根本的出发点,这样既可以节约水资源又保护了环境。本文就城市污水处理厂污水再生利用的影响因素进行了初步的探讨,认为污水的再生利用应从水质、服务对象、供水管网、投资及使用成本等方面综合考虑,不宜盲目实施。关键词城市污水处理污水再生

4、利用表1一期工程设计进水水质污染物名称BOD 5COD Cr NH 4+-N 水质(mg/L 155310SS 200T-N T-P 233表2二期工程设计进水水质污染物名称BOD 5COD Cr NH 4+-N 水质(mg/L 15031021SS 290T-N T-P 355表3一期工程设计出水水质污染物名称BOD 5COD Cr NH 4+-N 水质(mg/L 2060SS 20T-N T-P 101南充污水处理厂目前实际的出水水质见表5。此外,由于工业废水的超标进入,出水色度较高,呈褐色。2污水处理工艺一期工程污水处理工艺为:预处理(比氏旋流沉砂池+CASS +液氯消毒,并辅助化学除磷

5、。二期工程污水处理工艺为:预处理(比氏旋流沉砂池+CASS +纤维滤池(含一期+紫外线消毒(含一期,并辅助化学除磷。3再生利用对象分析按照城市污水再生利用分类,城市污水再生利用对象有:城市杂用水、景观环境用水、补充水源水、工业用水等。3.1工业用水再生水用于工业,一般用作冷却水。南充市工业主要以印染和炼油为主,企业规模较小,用水量低(年用水量1.2万m 3/d ,冷却用水比例更小。同时企业分散且远离污水厂(见表6,且不在同一直线上,输送管道投资大且敷设困难。因此再生水用于工业经济上不合理,可行性很低。3.2补充水源水南充市邻江而建,嘉陵江和西河绕城穿过,水源较为充沛。尤其是下游水电站的建成,嘉

6、陵江的水量和水位保证率均得到提高,因此无使用再生水的必要性。3.3景观环境用水景观环境用水分为观赏性景观环境用水和娱乐性景观环境用水两类。观赏性景观环境用水指人体非直接接触的景观环境用水,包括不设娱乐设施的景观河道、景观湖泊及其它观赏性景观用水。娱乐性景观用水指人体非全身接触的景观环境用水,包括设有娱乐设施的景观河道、景观湖泊及其它娱乐性景观用水。南充市城市建设设施中,基本没有较大型的娱乐水景。观赏性景观中,可利用的是作为西河的河道补充水。西河水质情况见表7。表4二期工程设计出水水质污染物名称BOD 5COD Cr NH 4+-N 水质(mg/L 10505SS 10T-N T-P 150.5

7、表5一期工程实际出水水质污染物名称BOD 5COD Cr NH 4+-N 水质(mg/L 1959SS 9.5T-N T-P 142.7表6主要企业与污水厂距离主要企业名称南充炼油厂伊格尔新厂距离11km 7km嘉美印染厂6km 云禾印染厂伊格尔老厂6km 4km 表7西河水质情况表河流名称断面名称断面宽度指标流量pH BOD 5氨氮COD Cr 总氮总磷粪大肠菌群实测类别西河雷打右28.6m达到类别/I 劣劣检测次数33332333超标率33.3100100拉拉渡34.2m达到类别/劣劣劣检测次数12121212121299超标率66.710033.3100100100因此再生水用于西河河道

8、补充水是必要的,且污水厂距西河较近,再生水经处理后通过加压输送到西河上游,技术上可行,存在的问题是可提供的再生水水量小(污水厂总规模仅12万m3/d,相对于西河的河道断面,所起到的改善景观作用较低,即综合效益较差。3.4城市杂用水城市杂用水主要是用于冲厕、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗和建筑施工等。再生水用于冲厕、消防、车辆冲洗和建筑施工,若采用污水厂集中供水,均需在全市范围内敷设输送管道,投资巨大,实施困难,经济上不合理;而采用环卫车从污水厂往复取水,使用成本较高。该方式适合住宅小区、大型宾馆、开发区等污水分散处理利用。而用于车辆冲洗,还面临公众的心理接受能力问题。南充市城市道路建设较为

9、完善,但若全城道路冲洗和绿化浇洒采用再生水,则面临同样的问题,因此只能考虑对污水厂邻近道路、绿化景观使用再生水。南充市的主要绿化景观集中在滨河路和政府新区。因此,作为城市杂用水,考虑到工程投资和使用成本的可行性,服务对象为嘉陵区城市道路、滨江路和政府新区,使用方式采用从污水厂集中取水,环卫车输送和作业。其次,污水处理厂内部的处理设施冲洗(如脱水机滤布冲洗、转鼓格栅冲洗和构筑物清池等通常也为城市杂用水对象之一。3.5结论根据上述分析,南充市污水再生利用对象为城市景观环境用水和城市杂用水。从综合效益考虑,近期可先实施用于城市杂用水,远期根据南充市经济承受能力和西河河道改造后的情况实施补充西河河道用

10、水。4再生水供水规模4.1远期规模远期再生水使用对象主要用于西河河道景观水体补充,规模考虑全厂污水的利用,即为12万m3/d。4.2近期规模近期再生水使用对象为嘉陵区城市道路、滨江路和政府新区道路冲洗和绿化浇洒及污水处理厂内部的处理设施冲洗(如脱水机滤布冲洗、转鼓格栅冲洗和构筑物清池等。再生水需用水量见表8。根据上述需用水量,并考虑一定的余量(如厂外服务范围扩大、厂内构筑物停池清洗等,再生水供水规模为0.58万m3/d。5再生水水质5.1杂用水水质表中,杂用水浊度510NTU对沉淀出水相当于要求达到714mg/L。5.2景观环境用水水质从表中可看出,一期工程出水水质不能达到再生使用标准。二期工

11、程建成后,处理厂出水可以直接再生利用,不需进一步处理。6工程量及投资6.1近期工程量及投资近期再生水利用规模不大,厂内再生利用工程量及投资已计入污水处理厂二期工程建设中;厂外利用只需在厂内设置一个再生水取水口和计量设施表8近期再生水需用水量表用水量标准需用水量(万m3/d备注道路冲洗用水量标准0.1非每天必须冲洗非干旱基本不用合计带机冲洗10m3/(h.m;格栅冲洗8.5m3/h0.39处理厂设施构筑物停池清洗通常一年一次;格栅为间歇冲洗表9城市杂用水水质与出水水质比较表浊度(NTU悬浮性固体(mg/L色度(度pH值BOD5(mg/LCOD Cr(mg/L总氮(mg/LNH3-N(mg/L游离

12、余氯(mg/L总大肠菌群(个/L510-306.09.010-10管网末端水0.23-10306.09.01050155-项目城市杂用水水质(GB/T18920-2002(用于冲洗、绿化、清扫处理厂出水(GB18918-2002一级标准A即可,投资约1万元。6.2远期工程量及投资远期再生水除近期利用对象外,其余均用作西河河道景观用水。主要工程量为:修建取水池一座,容积500m 3;提升水泵5台,4用1备,流量1200m 3/h ,扬程约35m ,功率160kW ,为节省投资,提升泵采用潜水泵,直接安装在取水池中;敷设输送管道12km ,管径1000mm ,钢管。直接工程费用约3647万元。7运

13、行成本与效益7.1近期运行成本厂内利用运行成本约0.01元/m 3水,年运行费用1.1万元,已计入处理厂运行成本中。厂外利用成本主要是在车辆往返行驶上,成本很低。近期再生水利用可节省自来水100万m 3/年,年节省水费190万元,相对于使用成本,具有很大的经济效益。7.2远期运行成本远期运行成本主要是提升泵的电耗,约307万kW ·h/年,电费190万元/年,相当于运行成本0.05元/m 3水。远期再生水利用没有直接的经济效益,只有间接的环境效益和社会效益。8存在问题及建议近期再生水的使用,经济效益较可观,但目前城市道路冲洗和绿化用水均直接在城市供水管道上直接无偿取用,又较从污水厂取

14、用方便和快捷,制约了对再生水的利用。必须由政府制定相关的政策强制执行。远期再生水利用,投资巨大,运行成本也较高,且没有直接的经济效益,体现的好处主要是在环境效益和社会效益上,但由于再生水量相对于西河水量仍显过小,环境和社会效益均不是很明显,需要进一步的分析论证。因此,在解决上述问题前,南充市污水的再生利用,建议目前仅限于污水厂的内部使用。作者通讯处:戚飞贾雷637000南充市康源水务(集团有限责任公司付忠志610081成都市星辉中路11号中国市政工程西南设计研究院表10景观环境用水水质与出水水质比较表浊度(NTU 悬浮性固体(mg/L 色度(度pH 值BOD 5(mg/L COD Cr (mg

15、/L 总氮(mg/L NH 3-N (mg/L 游离余氯(mg/L 总大肠菌群(个/L 粪大肠菌群(个/L 5-20306.09.010-155-10000-10306.09.01050155-1000项目(GB/T 18921-2002景观环境用水水质(河道类观赏性景观环境用水处理厂出水(GB18918-2002一级标准A成都市严格监管排污口实现污水不下河信息记者日前从成都市水务局获悉,在成都市6月全面拉开的全市水环境治理攻坚月行动中,取得了河流、沟渠、水库、湖泊等环境治理方面的突破。据悉,此次水环境专项治理以水域环境卫生、河道乱污监管、水库环境治理、供水工程保护、河道长效管理机制5方面内容

16、为重点。成都市水务局相关负责人表示,在前期集中治理河道乱污和水域环境专项行动的基础上,此次行动主要以中心城区及城郊结合部、出入城道路周边、铁路沿线等区域的河道为重点治理对象,保持水域管理范围内水面洁净无明显漂浮物、河道内无明显淤积、水质不黑不臭、无积存垃圾、绿地整洁、各类河道设施完好。此外,成都市还对河道沿岸入河排污口实施严格监管,实现污水不下河;确保沿岸农家乐均建有污水处理设施,实现污水达标排放;拆除河道沿岸直排厕所,建设环保卫生厕所;全部取缔沿岸非定点屠宰场,定点屠宰场必须落实水污染治理措施,实现污水达标排放;保证河道及管护范围内无积存垃圾,沿岸设置垃圾收集站。此次水环境攻坚行动还要求,饮用水水源水库严禁进行水体和库岸养殖活动,非饮用水水源水库取缔肥水养鱼,确保一库清水;农村供水工