城市污水回用的途径及技术 - 副本

1、文章编号: ( 城市污水回用的途径及技术!胡春玲,邱熔处(兰州铁道学院环境科学与工程学院,甘肃兰州摘要:城市污水回用是我国可持续发展水资源战略中的重要任务 介绍了城市污水回用的国内外发展现状,通过技术经济分析,对各种城市污水回用方法进行了评价 在最大限度地对城市污水进行再生利用的同时,必须结合当地的实际情况选用适当的回用方法 关键词:城市污水;污水回用;回用技术中图分类号:文献标识码:城市污水回用现状随着人类社会经济不断的发展,对水资源的需求量日益增加,淡水资源的短缺已成为或即将成为某些国家或地区社会经济发展的制约因素 许多国家尤其是发达国家,如美国、澳大利亚、日本、俄罗斯、南非、西欧各国等,

2、较早地意识到污水资源化的重大战略意义,将目光转向另一水资源城市污水,城市污水具有水量大、污染物浓度低、再生处理方法较海水、苦咸水处理简单经济的特点,通过不同方法的再生处理,可作为各种不同的用途,如农业灌溉、地下水回灌、绿化灌溉、工业用水、景观生态用水和其他用水等 目前世界上已建成不少污水再生利用工程,取得了显著的成效,并积累了丰富的经验污水回用对于水资源极其匮乏的国家和地区尤其重要 例如以色列,由于水资源异常短缺,大力发展污水回用工程,城市污水再生利用率已达 ,在最南部地区甚至将它作为饮用水补充水源 最初的污水回用,农业灌溉用水量所占比例较大,随着农业节水灌溉技术的提高,在发达国家污水农业灌溉

3、的比例已逐渐减少,以美国的加利福尼亚州的城市污水回用状况的变化,如表 所示 城市污水回用是我国可持续发展水资源战略中的重要任务 我国属于一个严重缺水的国家,人均占有的水资源量只有世界平均的 ,从上世纪 年代末,曾开始进行过规模较大的污水农田灌溉,但由于当时对污水农田灌溉缺乏科学的认识,在不少地方引起了作物污染和环境污染 从 世纪 年代起又开始大力开发城市污水回用技术研究 大连、北京、天津、泰安等城市开展了城市污水回用于工业的研究和初步的工程实践,并取得了一定的成效 我国目前主要的回用途径包括农业灌溉、工业用水、市政杂用水、环境用水、景观用水和生活杂用水等,但从总体上看,城市污水回用仍属起步阶段

4、,回用率十分低,其中农业灌溉所占比例较大表加利福尼亚州的城市污水回用状况回用类型用水量百分比 年 年农业灌溉 地下水回灌 绿化灌溉 工业用水 景观生态用水 其他用水 总量城市污水回用的特点和意义城市污水回用水量稳定 一般来说,一个城市的供水量是基本稳定的,而城市供水量的 可转化为污水,经分区收集、集中处理后, 的污水可以再次被利用 这就意味着通过污水回用,在供水量稳定的前提下,可再增加 的供水量回用污水水质可控 处理后的城市污水,根据其!收稿日期:基金项目:甘肃省科技攻关项目( 作者简介:胡春玲( ,女,山西大同人,硕士生第 卷第 期 年 月兰州铁道学院学报(自然科学版 ( "&qu

5、ot;"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""&qu

6、ot;"""""""""""最终用途,采用不同的处理工艺,使之出水满足一定的用水标准不同的国家都制定了一系列的水质标准,针对生活杂用、市政杂用、工业冷却、地下水补给等回用水不同用途,考虑本国城市污水处理技术和经济承受能力,制定城市污水回用水水质标准例如,我国有农田灌溉水质标准(、生活杂用水水质标准(、城市污水回用设计规范(:中的再生水用作冷却用水的建议水质标准,景观娱乐用水水质标准(等,可确保再生水的使用安全污水回用可以节省大量的淡水资源,缓解水资源的不足,间接带动当地经济的发展许多资

7、料显示污水回用水水价比自来水水价低,而且污水处理厂处理规模越大,基建投资和运行成本越低,水价越低采用回用污水,比海水淡化和远距离调水便宜得多对沿海城市来说,海水是“取之不尽,用之不竭”的水源,但其基建投资和制水成本过高,在经济上和规模上不可能解决城市缺水问题;同样,远距离调水投资巨大,也是不可取的污水回用技术配套以有效的节水技术,可使回用水的成本更低城市污水回用的方向和技术农业灌溉世界上许多干旱、半干旱地区都普遍将城市污水大部分回用于农业灌溉(最高比例为,以弥补其自然水的不足和短缺以色列的可用水资源量每年为,其总的需水量已超过了这个量,为满足供水需求,回用水广泛用于灌溉,约的污废水得到回用表列

8、出了以色列城市污水回用于农业灌溉的水量占其全国供水量的比例关系在墨西哥,墨西哥城的的废水回用于灌溉墨西哥山谷和附近的一个降雨量较少且土壤贫瘠的山谷这一举措,不仅极大地提高了庄稼的产量,而且提高了山谷的地下水位,当地河流的基础流量也增加了表以色列城市污水农业回用量占其全国供水量的比例关系年份全国总供水量农业污水回用量污水回用量占总供水量的比例我国污水灌溉农田的历史也很久远,灌溉面积也很广阔,图绘出了我国近些年污水灌溉农田面积的发展情况 图我国污水灌溉农田面积发展情况在我国北方少数城市,城市污水适当处理后的出水已成为当地郊区农田灌溉用水的主要水源如北京高碑店污水处理厂一期工程,出水能够满足农田灌溉

9、用水的要求,工艺流程如图所示!污水预处理初沉池曝气池二沉池出水(农灌图北京高碑店污水处理厂一期工程河南省许昌市的污水净化流程为:!污水土堤氧化沟渗滤塘淋滤曝气曝气塘农田灌溉图许昌市污水净化流程图工业用水污水回用于工业可作为冷却水、锅炉补给水、生产工艺水等由于工业冷却水用量较大,且对水质要求不高,目前城市污水回用于工业冷却水较为普遍大连的春柳河污水厂污水回用示范工程的部分二级出水送到附近的红星化工厂作进一步处理后用作冷却水,处理技术如图所示第期胡春玲等:城市污水回用的途径及技术!二级处理出水水力澄清池砂滤池氯清毒出水图大连的春柳河污水厂污水回用示范工程其次,在澳大利亚悉尼北部的电站,从污水处理厂

10、来的回用水在电站内经过微滤和反渗透膜的深度处理(达到了饮用水级别后,再经脱盐厂进一步处理得到的纯净水用于锅炉补给水,为电站涡轮机提供蒸汽另外,我国大庆市的乘风庄污水回收再用厂已成功地将污水回注油田,来保证油田高产稳产,其工艺为活性污泥法二级处理后加纤维过滤器过滤地下水回注世界上许多城市,尤其是水资源匮乏的城市,由于过度开采地下水而导致地下水水位大幅度下降,形成大面积的漏斗区,导致许多水井枯竭、草木枯萎,严重破坏了地面生态系统和地下饮用水层美国加利福尼亚州的洛杉矶对二级出水进行消毒,然后通过三级过滤的高级处理,回灌地下饮用水层回灌地下水域回用水的数量平均为盆地流入总水量的加州橘县的世纪水厂,年开

11、始研究将深度处理出水回灌地下,以防止海水入侵,再生处理工艺为:化学澄清、再碳酸化、活性炭吸附、反渗透、加氯我国山东省胶州市利用污水二级处理后的水进行农田灌溉,间接地使附近井水水位较农灌前回升了,有效防止了之外的海水入侵,保护了当地的淡水资源其他用水城市污水经再生处理还可作为生活杂用水、娱乐和景观用水(补充公园、庭院水池、喷泉等景观用水、生产杂用水、水产养殖等如澳大利亚的海岸悉尼奥运会的比赛所在地,用雨水和处理后的污水,冲洗比赛地点的卫生间、浇灌露天运动场地、住户的花园等,处理工艺如图所示!雨水和处理后污水微滤反渗透膜出水图澳大利亚的悉尼回用水处理工艺流程我国近年来采用膜处理工艺较多,工序为:格

12、栅、调节池、毛发聚集器、混凝沉淀、过滤、膜处理、消毒;格栅、调节池、毛发聚集器、生物接触氧化、沉淀、过滤、膜处理、消毒城市污水回用方案的评价和选择根据不同的城市污水,需要选择不同的污水处理工艺,应考虑各种影响因素或潜在影响因素,如表所示表城市污水回用途径分类和影响(或潜在影响因素污水回用途径影响(或潜在影响因素农业灌溉大田灌溉暖棚灌溉水质的影响,尤其是金属元素在土壤和作物中的富集如管理不当,可能引起地表水、地下水的污染绿化灌溉公园、校园、高速公路绿化带高尔夫球场、居民住地污水中病原菌(如细菌、病毒、寄生虫等对公众健康的影响如管理不当,可能引起地表水、地下水的污染工业用水工业冷却水锅炉补给水生产

13、工艺用水回用污水中有些成分会腐蚀管道、设备,使其生锈;也可滋生微生物工业冷却水中的有机物和病原体、生产工艺用水中的病原体会随污水中的悬浮颗粒的迁移对公众健康产生影响地下水回灌地下水补给屏蔽海水入侵回用污水中微量有机物和其毒性的影响回用污水中总溶解性固体、金属元素、病原体的影响农灌不仅可以节省大量水资源,且由于污水中存在氮、磷、钾肥分和有机质,还可使农业增产,取得可观的直接经济效益在干旱缺水地区,若有条件,污水农灌是城市污水资源化的首选方案由于污水农灌具有季节性,可以采用污水冬灌、农林间灌、非灌溉季节污水储存等方法解决;或在污水处理厂的工艺设计中采用两段处理法,在农灌季节启动第一段,仅满足农灌水

14、质要求,节省运行费用;在非农灌季节同时启动两段处理工艺,出水满足污水排放的要求采用科学合理的灌溉方法,可以杜绝对土壤和兰州铁道学院学报(自然科学版第卷地下水的污染若城市附近存在工业同时启动两段处理工艺,出水满足污水排放的要求采用科学合理的灌溉方法,可以杜绝对土壤和地下水的污染用水大户,需要大量对水质要求不高的工业用水,如冷却水等,可以在城市污水二级处理厂增加三级处理设施,为这些工业提供合格的工业用水,以替代价高的城市自来水以火力发电厂的冷却水为例,三级处理的主要目的是进一步去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮,以及消毒杀菌通过笔者对实际工程的计算,所需增加的基建投资约为二级处理的,增加的运行成本约

15、为元污水城市污水回用于工业生产,回用水量稳定,在一般条件下,除了可节约大量水资源外,还比采用自来水经济得多,在有条件的地方应尽量采用城市污水用于绿化灌溉或景观生态,在对环境敏感的地方,如市区、居民区、旅游娱乐区等,必须按标准进行污水的三级深度处理这部分回用水具有季节性,如用水范围较大,需铺设庞大的配水管网,应结合具体情况,经技术经济比较后选用若城市污水回用作为冲厕用水,还需另外铺设管道城市污水用于地下水回灌,要求的水量很大,而且为防止对地下水的污染,污水在回灌前必须对城市污水的出水再进行严格的深度处理,花费的经济代价较高,除了在特殊情况下一般应用较少结束语城市污水是城市又一稳定的“淡水”资源,

16、因此在考虑满足城市需水量时,应最大限度地对城市污水进行再生利用,尽量避免远距离调水或跨流域调水城市污水回用既可减轻水体污染,改善水体环境,又可部分缓解城市水资源危机,具有环境、经济和社会效益城市污水回用有许多途径,应结合当地的实际情况,经技术经济比较后选用参考文献:,(:,(,:王宝贞中国缺水城市污水回收与再用探讨世纪中国城市水管理国际研讨会李艺北京市城市污水处理状况及设计思想新世纪中欧大城市发展学术研讨会蒋黎明,齐凤鸣利用污水灌溉农田的措施农田水利与小水电,(:,(:刘红,岳亮北京市城市污水资源化问题的探讨城镇供水,(:,(:,(,:, :;第期胡春玲等:城市污水回用的途径及技术 城市污水回

17、用的途径及技术作者:胡春玲, 邱熔处作者单位:兰州铁道学院,环境科学与工程学院,甘肃,兰州,730070刊名: 兰州铁道学院学报英文刊名:JOURNAL OF LANZHOU RAILWAY UNIVERSITY年,卷(期:2002,21(6被引用次数:2次参考文献(8条1.BaoZhen Wang Ecological Wastewater Treatment and Utilizat ion Systems on Low-cost ,Energy-Saving /Generating and Resources Recoverable T echnology for Water Pollu

18、tion 1991(052.Gedaliah Shelet.Yossi Azov The Coming Era of Intensive Wa stew ater Reuse in the Mediterramean Region 1996(10/113.王宝贞中国缺水城市污水回收与再用探讨 20004.李艺北京市城市污水处理状况及设计思想 20015.蒋黎明.齐凤鸣利用污水灌溉农田的措施 1993(066.Takashi Asano Planing and implementation of water reuse projects 1991(097.刘红.岳亮北京市城市污水资源化问题的探讨期刊论文-城镇供水 2001(068.Huw D Taylor.Martin P.Gambrill D Upgrading a Low-cost P hysicochemical Wastewater Treatment Plant to Solve Operational Problems