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文档简介

水资源回用学习第1页/共148页

一、水资源的含义及主要特点1.水资源的含义

广义地球上所有的水

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。第2页/共148页2.水资源的主要特点

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:四季空:地理条件,沿海内陆流动性和溶解性有益?有害?第3页/共148页

二、我国水资源的特点1.总量丰富,人均较少

总量

25330亿立方米世界总量的6%第6

人均

2300立方米世界人均的25%第109第4页/共148页

二、我国水资源的特点2.时空、地域分布不均衡

地域第5页/共148页

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。第6页/共148页三、水资源回用的意义作为第二水源,可以缓解水资源的紧张问题。污水再生利用可减轻江河、湖泊污染,保护水资源不受破坏降低用水成本,可减少用水费用和污水处理费用。第7页/共148页中水处理过程示意图(资料来源:水资源保护信息处理系统/newsdisplay/newsdisplay.asp?Id=44872)第8页/共148页远距离调水引黄济青(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。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。第9页/共148页海水淡化到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,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。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。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。第10页/共148页序号分类范围示例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、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

第11页/共148页序号分类范围示例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类别(续)第12页/共148页五、国内外污水再生利用的发展状况日本污水再生利用美国污水再生利用以色列污水再生利用中国污水再生利用第13页/共148页日本污水再生利用状况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。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。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。濑户内海地区污水回用量已占该地区总淡水使用量的2/3,大大解决了区域水资源短缺的问题。第14页/共148页日本再生水工程第15页/共148页美国污水再生利用状况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。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9400000000m3/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。其中灌溉用水为5800000000m3/年,占总回用水量的60%;工业用水占总回用量的30%;第16页/共148页水所引发的战争

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。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。第17页/共148页以色列污水再生利用状况以色列全国需水量达20亿立方米,已超过其水资源总量,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。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。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。第18页/共148页我国污水再生利用状况?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。格式第19页/共148页第二章回用水水质标准及规范1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。第20页/共148页2.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:

《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005);GB与GB/T?

《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002);《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)等。

第二章回用水水质标准及规范第21页/共148页(1)回用于工业用水水质控制指标工业用水种类繁多,水质要求各不相同。(因地制宜,对症下药)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。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。第二章回用水水质标准及规范第二章回用水水质标准及规范第22页/共148页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—pH6.0~9.06.5~8.56.0~9.06.5~8.5溶解氧——CODCr—≤60—≤60BOD5≤30≤10≤30≤10悬浮物SS≤30—≤30—溶解性总固体≤1000浊度(NTU)—≤5—≤5氨氮—≤10①—≤10总磷(以P计)—≤1.0—≤1.0总氮—石油类—≤1.0—≤1.0《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)第23页/共148页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—≤0.5—≤0.5铁—≤0.3锰—≤0.1氯离子≤250二氧化硅≤50—≤30硫酸盐≤600≤250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①当循环冷却系统为铜材换热器时,循环冷却系统水中的氨氮指标应小于1mg/L。《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)第24页/共148页※达上述标准后回用时的注意事项: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。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。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。第二章回用水水质标准及规范第二章回用水水质标准及规范第25页/共148页2.回用水水质标准(2)回用于城市杂用水水质主要控制指标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。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。回用于城市杂用水的水质控制指标见下表。第二章回用水水质标准及规范第26页/共148页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pH6.0~9.0溶解氧≥1CODCr—BOD5≤10≤15≤20≤10≤15悬浮物SS—溶解性总固体≤1500≤1500≤1000≤1000—浊度(NTU)≤5≤10≤10≤5≤20氨氮≤10≤10≤20≤10≤20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/T18920-2002)第27页/共148页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≤1.0≤1.0≤1.0≤0.5≤1.0铁≤0.3——≤0.3—锰≤0.1——≤0.1—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》(JGJ63-2006)的有关规定。《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)第28页/共148页2.回用水水质标准(3)回用于景观环境用水水质主要控制指标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。回用于景观环境用水水质主要控制指标见下表。

第二章回用水水质标准及规范第29页/共148页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—pH6.0~9.0溶解氧≥1.5≥2.0CODCr—《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)第二章回用水水质标准及规范第30页/共148页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BOD5≤10≤6≤6悬浮物SS≤20≤10—溶解性总固体—浊度(NTU)—≤5氨氮≤5总磷(以P计)≤1.0≤0.5≤1.0≤0.5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/T18921-2002)第31页/共148页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≥0.05②粪大肠菌群/(个/L)≤10000≤2000≤500不得检出备注②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。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/T18921-2002)第32页/共148页2.回用水水质标准(4)回用于补充水源水质主要控制指标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。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。地下水回灌可以是直接注水到含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)第二章回用水水质标准及规范第33页/共148页2.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,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》(GB5084-92),确定回用水水质控制指标。第二章回用水水质标准及规范第34页/共148页3.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:《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)

《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006)第二章回用水水质标准及规范第二章回用水水质标准及规范第35页/共148页3.污水回用水设计规范《污水再生利用工程设计规范》提出:当再生水同时用于多种用途时,其水质标准应按最高要求确定;(就高不就低)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)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)第二章回用水水质标准及规范第36页/共148页水资源回用(水资源综合利用)

-----基本原则分质供水梯度用水循环用水从“达标排放”到“达标回用”?水资源回用=节约取水+减少污水+充分利用=提高效益第37页/共148页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。

第三章污水回用系统第38页/共148页1.污水回用系统类型(1)建筑中水系统建筑中水系统:在一栋或几栋建筑物内建立的中水系统;处理站一般设在裙房或地下室;中水用作冲厕、洗车、道路保洁、绿化等。第三章污水回用系统第39页/共148页(2)小区中水系统在小区内建立的中水系统,可采用的水源较多小区中水系统包括: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。第三章污水回用系统第40页/共148页(3)城市污水回用系统城市污水回用系统: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。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。第三章污水回用系统第41页/共148页三种系统对比: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。从水资源利用的综合效益分析,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。第三章污水回用系统第42页/共148页43第三章污水回用系统2.城市污水回用系统组成四部分组成: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的安全措施用户用水管理系统:应根据用水设施的要求确定用户的管理要求和标准

第43页/共148页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。第44页/共148页污水回用标准《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》第45页/共148页中水处理的深度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。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。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。第46页/共148页目前再生水的利用主要有以下几种途径:1.农业用水

2.工业用水

3.园林用水

4.生活杂用水

5.城市二级河道景观用水

6.利用现有坑塘储存再生水

7.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47页/共148页第四章水资源回用的主要类型农业灌溉景观灌溉工业利用城市非灌溉利用环境和娱乐利用地下水回灌间接水利用第48页/共148页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、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。第49页/共148页再生水的农业应用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。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。第50页/共148页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)灌溉系统选择第51页/共148页(1)悬浮固体处理水中的悬浮固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。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。第52页/共148页盐碱化的危害盐碱化: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。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。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,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。第53页/共148页土地盐碱化的治理措施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);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);生物改良措施(种植耐盐植物和牧草、绿肥、植树造林等);和化学改良措施(施用改良物质,如石膏、磷石膏、亚硫酸钙等)。第54页/共148页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。过多的钠的影响包括烧叶,变色(黄色和漂白)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。低浓度的钙会影响土壤根膜的选择性,并会导致植物吸收和积累钠。

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。第55页/共148页特定离子毒性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(WestcotandAyers,1985)。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,硼的适应性取决于不同土壤气候条件和作物种类。第56页/共148页(3)痕量元素与养分再生水中痕量元素的浓度随废水来源的不同而变化(从μg/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。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。第57页/共148页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。第58页/共148页不同条件下番茄的养分吸收量第59页/共148页灌溉系统的选择(1)大水漫灌(2)潜流(3)滴灌(4)喷灌第60页/共148页

再生水用于公共区域的景观灌溉包括:街区、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。第61页/共148页再生水的景观灌溉与农业灌溉区别在什么地方?第62页/共148页第一区别:灌溉对象不同农业灌溉对象:瓜果蔬菜、大米小麦景观灌溉对象:花花草草、绿化带食品安全保障!第63页/共148页第二区别:与人群距离不同农业灌溉:远离人群景观灌溉:接近人群对气味、病原菌等卫生、感官指标要求更严格!!第64页/共148页第三区别:时间不同农业灌溉:根据作物需水量不同,选择性灌溉景观灌溉:一般需要对花卉每天进行灌溉;对乔木每周进行灌溉和洗尘第65页/共148页再生水景观灌溉与农业灌溉的区别对象不同:植物类型环境不同:与人群距离灌溉时间不同:第66页/共148页第三部分再生水的工业回用

在城市供水中,50~80%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。1992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。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。北京高碑店污水处理厂将处理出水回用于电厂冷却水。第67页/共148页工业用水需求洗涤用水:降尘除尘(湿式除尘器)、冲洗地坪、设备洗涤、产品洗涤工艺用水:拌合、粘结、参与反应冷却用水:封闭系统、开放系统锅炉用水:产品用水:第68页/共148页再生水工业使用的问题腐蚀问题结垢问题微量组分残留溶解组分的积累第69页/共148页水工业回用的指标及其影响参考量引起的问题碱度影响pH的稳定氨影响余氯的形成,刺激微生物的生长钙、镁导致结垢硫化氢腐蚀和气味微生物潜在的生物堵塞氮刺激微生物生长第70页/共148页影响水工业回用的指标及影响pH影响化学反应和组分的溶解度磷滋长微生物残余有机质滋长微生物,形成结垢和黏液,锅炉泡沫硅土结垢硫酸盐腐蚀悬浮物固体沉淀,为微生物生长提供生活场所第71页/共148页第72页/共148页第73页/共148页工业水资源综合利用的基本原则串级用水循环用水一水多用分级使用第74页/共148页工业水资源综合利用的基本原则循环用水:是把废水转化为资源实现再利用;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;分级使用与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。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。第75页/共148页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:由单一利用变为综合利用;由一次利用变为多次利用和循环利用;由低效利用变为高效利用;变废为宝,加强对被消耗资源的回收利用。第76页/共148页3、废水无害化实施串级用水、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;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。第77页/共148页案例分析:钢铁生产工序钢铁生产工序排污节点与污染特征第78页/共148页生产工艺与排污节点图第79页/共148页钢铁工业废水主要污染无机悬浮物:主要为氧化铁重金属:锌、铬、镉、铜等。油与油脂:重油、乳化油等酸性废水:硫酸、盐酸酸洗钢材;硝酸-氢氟酸酸洗不锈钢。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。第80页/共148页国外钢铁企业节水的体现生产工艺、生产设备先进执行严格用水标准和排放标准用水的高质量与处理严格化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。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。第81页/共148页钢铁工业用水系统净循环用水系统浊循环用水系统直排(流)水系统密闭循环用水系统串联与串级用水系统污泥处理系统第82页/共148页钢铁工业的用水约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。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)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)第83页/共148页1、工业净循环水用水系统1.1、密闭循环冷却用水系统循环率设计值在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%。第84页/共148页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。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。第85页/共148页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。密闭循环热水冷却系统:采用优质软化水和除氧水。第86页/共148页2浊循环用水系统原料堆场喷洒浊循环用水系统炼铁系统浊循环用水系统炼钢系统(含连铸、铁合金)浊循环用水系统轧钢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。第87页/共148页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,30~50%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65~80℃,含有细渣棉,硬度高、总含盐量高。经沉淀后循环使用。第88页/共148页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。B钢水:真空处理脱气除尘水中含有烟尘与铁粉,经沉淀过滤后循环使用。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。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。第89页/共148页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。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。F火焰清理:烟气洗涤水中含有烟尘、氧化铁细颗粒G铁合金电炉水淬渣H矿石水洗涤:第90页/共148页2.4轧钢系统浊循环用水系统钢坯高压除磷:大块铁皮或粗颗粒悬浮固体轧道冷却及冲铁皮: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。第91页/共148页2.5全厂辅助设施浊循环用水系统全厂机修浊循环水系统煤气站冷煤气浊循环水系统锅炉水力冲渣及水雾除尘等浊循环水系统第92页/共148页3.3用水系统的用水要求可分为原水、工业用水、过滤水、软水和纯水等。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。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。过滤水:在工业用水基础上经过过滤处理,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。第93页/共148页软水: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。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。第94页/共148页钢铁工业用水系统分质分级用水的优势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、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)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。第95页/共148页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。间接冷却(1)间接冷却密闭式系统净循环水系统高热负荷强度运行,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350万立方米。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。第96页/共148页(2)间接冷却敞开式循环用水系统需注意三方面的问题: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。不应把不成熟的技术应用于生产场合。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。第97页/共148页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。第98页/共148页水质稳定处理与要求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。重点:防垢;防腐蚀;防微生物污垢。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。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。第99页/共148页曝气与磁化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:在pH≤7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。第100页/共148页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质稳定。磁化处理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80~90%为氧化铁皮,可以通过磁化作用去除。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。第101页/共148页旁滤与反冲洗旁滤: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5~10%考虑。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。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。第102页/共148页循环冷却水防微生物污垢处理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。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。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。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。第103页/共148页微生物危害控制方法加强补充水管理,改善补充水水质采用旁滤方法投加杀菌剂第104页/共148页印染废水深度处理及回用技术应用第105页/共148页1.国内印染行业生产和废水排放现状印染行业现状:我国是纺织印染业第一大国,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70~80万吨(年2.6亿吨),产生COD700~800吨(年4万吨)。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。

第106页/共148页2.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工业废水行业排放分担率情况2.1纺织行业废水排放量情况第107页/共148页2.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。2.2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第108页/共148页2.苏州市印染行业生产和废水排放现状2.3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第109页/共148页2.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。2.4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第110页/共148页3.印染废水深度处理及回用的重要性

印染行业废水深度处理是环保新要求: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;实现“十一五”总量削减目标的有效途径;印染废水排放现状纺织染料废水处理目前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。第111页/共148页4.国内外工业废水深度处理概况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。国内外工业废水深度处理的技术方法及发展概况:物理处理:包括过滤、离心以及沉淀澄清法;化学处理:包括中和处理、化学沉淀处理和氧化还原处理;物化处理:包括混凝、浮选、吸附、离子交换和膜分离技术;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。第112页/共148页印染废水深度处理方法物理法(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。第113页/共148页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Fenton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。第114页/共148页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。第115页/共148页5.印染废水特点和深度处理及回用水质要求5.1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:前处理废水W1前处理清洗废水W2染色废水W3一次清洗废水W4二次清洗废水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。第116页/共148页5.印染废水特点和深度处理及回用水质要求印染行业分类:按纤维材料分:毛、棉、丝绸、麻、化学纤维、人造纤维和混纺纤维;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;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。5.2印染废水特点第117页/共148页5.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:感观性状指标(色度、PH、透明度、SS等);铁和锰(与染浅色布时产生“斑点”有关);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。印染工艺用水分为:前处理、染色、印花、后处理用水,染色用水水质要求高,基本上使用软化水,印染废水深度处理回用水一般可使用在前处理、印花、后处理等工段。5.3印染废水深度处理及回用水质要求第118页/共148页6.印染废水深度处理及回用技术优缺点6.1印染废水深度处理的物化法物理法主要包括:吸附法、膜分离法、混凝法、臭氧氧化法、电解法等吸附法:国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理),该法对去除水中溶解性有机物非常有效,但它不能去除水中的胶体和疏水性染料,并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。膜分离法:膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。但是,由于印染废水水质较复杂,往往含有较多的助剂、油份、以及金属离子,在利用生物法对印染废水进行处理后,上述物质与微生物分泌物往往形成复杂的复合物,很容易造成膜的污染。

第119页/共148页6.印染废水深度处理及回用技术优缺点混凝法:主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主,其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好,而以硫酸亚铁的价格为最低。近年来,国外采用高分子混凝剂者日益增加,且有取代无机混凝剂之势,但在国内因价格原因,使用高分子混凝剂者还不多见。据报道,弱阴离子性高分子混凝剂使用范围最广,若与硫酸铝合用,则可发挥更好的效果。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。第120页/共148页6.印染废水深度处理及回用技术优缺点

臭氧氧化法:在国外应用较多,ZimaS.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明,臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果,但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看,该法脱色效果好,但耗电多,大规模推广应用有一定困难。氧化法处理印染废水脱色效率较高,但设备投资和电耗还有待进一步降低。

电解法:对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果,脱色率为50%~70%,但对颜色深、COD高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明,各类染料在电解处理时其COD去除率的大小顺序为:硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料。第121页/共148页6.印染废水深度处理及回用技术优缺点70年代以来,国内对印染废水以生物处理为主,占80%以上,尤以好氧生物处理法占绝大多数。好氧生物处理优缺点:对BOD去除效果明显,一般可达80%左右,色度和COD去除率不高,尤其如PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用,不但使印染废水的COD达到2000~3000mg/L,而且BOD/COD也由原来的0.4~0.5下降到0.2以下,单纯的好氧生物处理难度越来越大,出水难以达标;高运行费用及剩余污泥处理或处置问题。

6.2印染废水的生物处理法第122页/共148页6.印染废水深度处理及回用技术优缺点

厌氧生物处理:有研究表明厌氧处理丝绸印染废水,在HRT=1.0~1.1d,COD去除率74%~82%,脱色率分别为:黑色51%、紫红色94%、玫瑰红96%、茄紫30%、大红55%。用UASB和管道厌氧消化器直接处理高浓度染料废水的中长期运行结果表明,废水中的色度和COD去除率分别稳定在80%和90%以上。第123页/共148页6.印染废水深度处理及回用技术优缺点

厌氧法与好氧法的结合厌氧好氧系统中的厌氧段具有双重的作用:(1)对废水进行预处理,改善其可生化性能,吸附、降解一部分有机物;(2)对系统的剩余污泥进行消化,减少污泥产生量。采用这一流程,较好地解决了PVA、染料的处理问题。第124页/共148页7.成功实例7.1龙英染织厂基本生产情况

龙英染织厂漂染以下种类织物:春亚纺,桃皮绒;塔丝龙;尼龙羊毛混合物,T/C和CVC棉纱;尼丝纺和涤塔夫。龙英废水处理厂日废水产生量:1500

m³~3000

m³之间废水量峰值可达5000m³/d目前深度处理能力为1500

m³/d第125页/共148页7.成功实例原有废水处理流程图

深度废水处理简图

第126页/共148页7.成功实例

砂滤/快滤装置

此过程由四个快滤罐组成,每个过滤截面7m²,平行放置。单个滤层高1.0m,过滤速度为2.6m/h。过滤材料选取直径为0.8–1.2mm砂。理论过滤时间为24至48小时之间。在图6展示了两个快滤装置。7.2深度处理工艺介绍第127页/共148页7.成功实例臭氧氧化氧化脱色可以去除残余染料并将难生物降解和不生物降解的化合物分解。在随后的生物滤池中这些分解的化合物将被降解或被过滤材料拦截。平均停留时间为1

h;两个臭氧发生器位于单独机房;臭氧采用对流原则充入,被处理废水从上至下,臭氧从下向上。

第128页/共148页7.成功实例生物滤池每组四个用浮石和活性炭填充的滤池组成,两组平行,8个净过滤体积总和为160m³;理论上停留时间小于2

h;清洁后的水将在清水池储存后通过管道排入水体。图8展示了生物滤池构筑物。

第129页/共148页第四章水资源回用的主要类型农业灌溉景观灌溉工业利用地下水回灌环境和娱乐利用城市非灌溉利用间接水利用第130页/共148页第四部分地下水回灌地下水回灌就是将城市污水厂二级出水再经深度处理,达到一定水质标准后回灌于地下,通过土壤的渗滤作用获得进一步的处理,最后实现回用水的异地取用。1、淡水资源的再生利用。2、维持原有的地面承载能力和土壤结构,防止地表下陷、沉降。3、沿海地区防止海水倒灌渗透入侵造成的土壤盐碱化。4、保护地表和土壤层的生态稳定。5、维持当地的气候不发生重大变化。第131页/共148页①地下水资源枯竭。地下水水位持续下降并形成区域降落漏斗。②地面沉降。截至到2000年,全国地面沉降总面积超过6万km2,使建筑物出现裂缝甚至倒塌,地下管线断裂,严重影响城市建设。③地面塌陷。据不完全统计,由于采矿及超采地下水等原因,全国发生地面塌陷已超过2500多处,总面积超过2300km2,最大塌陷深度超过30m。地下水超采引发环境地质问题第132页/共148页④海水入侵。由于地下水超采引起的海水入侵总面积超过1500km2,主要分布在渤海和黄海沿岸,以山东半岛滨海地区海水入侵最为严重,有19个县(市、区)发生海水入侵,面积近1000km2;其次是辽宁省,海水入侵面积达400km2。海水入侵使得地下水矿化度和氯离子浓度增高、地下淡水咸化、水质变差,失去了利用价值。第133页/共148页地下水回灌案例纽约、加利福尼亚、上海由于工业发展和人口增加,大量抽取地下水导致地下水位下降,从而导致海水入侵淡水层。将处理后的污水补充地下水后,可有效保护沿海地区的地下含水层,阻止海水入侵。加利福尼亚总循环水的27%用于地下水回灌,成为污水回用的一种主要方式。第134页/共148页美国加州沿海岸线一带的注水井,每年回灌处理后的几十亿方水补充地下水,阻止了海水的继续入侵。荷兰阿姆斯特丹的滨海砂丘人工补给设施,利用洪水季节淡化莱茵河水,注进天然入渗井和大井,年回灌量达4000万立米。我国大

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