1、城镇污水及深度处理回用工艺系统和设备的优选摘要:本文首先介绍了国内外城镇污水回用的现状,接着引出污水回用标准和工艺,进而阐述了在工程实践之中工艺和设备的选择,依据城镇污水回用及深度处理工程的处理水量和回用水的水质要求的不同,对现今的深度处理工艺与设备进行了比较与选择,提出了采用适用于城镇污水处理工程选择的深度处理工艺和设备。 关键词:城镇污水;回用工艺;设备 中图分类号:X702 文献标识码:A 引言 现今,我们国家水资源非常之匮乏,所以建设污水的深度处理设施,将污水回用是水资源可持续发展的首要问题,因此我们在探索适合于城镇能耗低、投资少、易于管理、效率高的污水回用工艺及设备是十分的有必要性。
2、 1、国内外城镇污水回用的现状 从 20 世纪 60 年代起,日本就已经开始的考虑将城市污水的深度处理回用于生活杂用、工业等等。现今,日本已经基本是完成了废水的再生回用的普及率,同时也制定出了各类不同回用用户的水质指标以及相关的管理法规。美国是 1980 年已经有 357 个城市实现了污水回用。2000年,加利福尼亚州的污水再生利用量是 8.64108m3,再生水的水量已经占到了全州城市年用水总量的 7%左右。以色列 72%的城市污水以及 100%的生活污水已经充分的回用,而且最大的规模可以达到了 20104m3/d。其它一部分的国家,比如秘鲁、英国、阿根廷以及印度等等,在城市污水回用之中也做
3、了很多的工作,城市污水在经过深度处理之后,回用于农田灌溉等的各个方面。 我国水资源非常的不丰富,是世界 13 个贫水国之一。相关统计资料充分的表明了,在 2000 年之后,我们国家每年的缺水量达到了 40 亿之上,在全国范围之内,有将近 400 座城市有缺水的现象,大部分的城市在夏季的时候实行的是限量供水。一方面是水资源污染越来越严重。另一方面是水资源严重的短缺。 我国工业以及城市的生活废水在 2000 年的排放量已经达到了 415 亿吨,其中城市生活污水的排放量是 221 亿吨。我们国家的城市污水集中处理率并不是很高,而且污水深度处理的普及率也很低,从而导致大量的可利用污水回用资源浪费。 2
4、、污水回用标准和工艺 2.1、污水回用标准 现今,城市污水处理厂的处理排放水标准是执行污水综合排放标准(GB8978-2002) 中一级或者是二级的标准。工业企业将回用水用到工业冷却水之中,是执行工业循环冷却水设计规范 ,用到城市景观水与绿化的回用水执行地区以及国家所颁发的各类再生水回用于景观水体的标准以及生活杂用水水质标准等等。 2.2、污水回用的工艺 2.2.1、传统深度处理的工艺 传统的污水深度处理工艺是在生物处理之后来增加类似于消毒、混凝沉淀、吸附以及过滤等等后续的处理工艺所形成的,其工艺组合形式我们可以将其归纳为如图 1。 其中,工艺 1 是进一步的去除了水中的微细颗粒物,这是比较适
5、用于农业用水、景观、绿化以及工业的循环冷却水等等。工艺 2 是在工艺1 的基础之上来增加混凝沉淀,有效地去除了来自水中的有机污染物、部分重金属以及胶体物质等等。出水回用于工艺 1 是相同的但是其适用的范围是更加的广泛,国外的发达国家通常是使用了这类水质的回用水。然而工艺 3 就是增加了活性炭吸附,这可以有效地去除病毒、色度、金属离子以及微量有机污染物等等,出水是比较适用于除了人体自接饮用之外的各类城市回用水以及工农业的回用水。 2.2.2、传统深度处理工艺的发展 传统的深度处理工艺是以混凝、沉淀、过滤、吸附以及消毒为主要的方式,主要就是去除水中的病毒、金属离子、微量有机污染物、微量的胶体以及细
6、微的颗粒等等。针对水中 COD,氨氮等等的指标有进一步的要求回用水的时候,那么传统的工艺就很难的满足各项指标的要求,新型污水回用技术膜工艺在回用水中大力发展,如果能使膜的成本大幅度降低,该工艺在污水回用中有广大的前景。 3、工程实践中工艺和设备选择 3.1、消毒工艺 为了确保污水回用水的卫生与安全,务必要进行一个必要的杀菌消毒过程,使其可以充分的满足回用水标准之中所规定细菌学的相关指标。其中消毒的方法在大体之上可以分为化学法与物理法两大类。在化学法之中比较常见的就是二氧化氯、臭氧、投加液氯等等的杀菌剂杀菌。物理法中最为常见的就是紫外线消毒。 3.2、过滤工艺 在污水回用的时候,我们首先考虑的是
7、得要求悬浮物含量少,否则就会沉积在设备与管道之中,进而也就会发生堵塞,所以说,过滤技术在污水回用之中得到了普遍的应用,是保障出水的水质必不可少的关键过程,不仅仅可以作为深度处理流程中间的一个单元,也可以将其作为回用之前的最后把关步骤。 目前,我们普遍采用的滤池是普通快滤池,可以将其分为双层滤料与单层滤料。无阀滤池与虹吸滤池的设计就会使得滤池的阀门数量减少,甚至是没有。我们上述所说的滤池一般均是混凝土结构,其投资力度大,其比较适用于处理水量较大的场合。压滤滤池一般是钢罐,便于移动,但是会耗费钢材,清砂也不是很方便,且处理水量也不是很大。 3.3、混凝沉淀工艺 3.3.1、机械加速澄清池 集混合、
8、反应、沉淀于一体的就是机械加速澄清池,运行也是比较稳定的,处理水量的范围也是比较大的,那么我们就可以通过在沉淀区增加斜管或者是斜板来进一步的提升其沉淀的整体效果。在处理水量小的时候,可以采用钢制的设备。在处理水量较大的时候,采用混凝土结构。 3.3.2、水利絮凝和沉淀 现有常用的水力絮凝设备有折板絮凝池、旋流絮凝池以及隔板絮凝池等等。水力絮凝设备的优点最为显著的,不需要的是动力支持与机械设备。但是它的缺点也是非常的明显,水力絮凝适应流量变化的能力相对比较差,且占地面积一般也是比较大的,那么水头损失也相应的比较大。沉淀池现今在污水厂采用最多的是斜板沉淀池、辐流式沉淀池以及平流式,大多采用的是和絮
9、凝设备合建的方式,但缺点也是占地面积较大,投资的成本也是比较高的。 4、工艺和设备推荐 考虑到初次投资和运行成本、运行维护工作量等因素,在目前城镇污水回用和深度处理工程中,更推荐采用经过实践检验过的,并且建设成本小,运行简单的工艺和设备。 当回用水是用于工业冷却用水或者是用于其它系统的给水的时候,推荐采用的工艺就是:二级出水-混凝-沉淀-砂滤-(吸附)-消毒。混凝工艺的建议选择的是速度更快的机械混凝,沉淀所采用的是普通多层滤料过滤,吸附的工艺采用的是罐式活性炭过滤器,消毒采用的是次氯酸钠或者是二氧化氯来进行消毒。 结束语 城市污水资源化可以充分体现既节约用水,提高水利用效率,又保护环境和生态平衡的精神。将城市污水作为第二水源开发利用,是解决水资源短缺的有效措施,是具有经济可行性的。新型污水处理回用工艺流程的确定最好通过小试和中试试验,取得真实合理的数据,才能指导实际工程,避免出现技术偏差,造成投资浪费。 参考文献 1惠战友. 城镇污水及深度处理回用工艺系统和设备的优选J. 绿色科技,2013,02:164-166. 2徐冰峰,杨洁,杨泽. 污水深度处理回用工艺方案的实验分析J. 有色金属设计,2004,04:49-54. 3王正法. 城市污水深度处理回用工艺设计J. 给水排水,2011,S1:285-287.