中水回用的发展及处理技术?

发布网友发布时间：2023-03-30 20:03

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热心网友时间：2023-11-09 22:14

水污染、水资源短缺已成为城市可持续发展的重大制约因素。针对水资源紧缺的现状，有必要对中水回用技术做重要阐述，简要介绍了中水回用的发展历程及各类处理工艺。
中国的城市化速度不断的加快，城市的规模也在迅速扩大，与此同时水资源匮乏的矛盾日益突出，已构成诸多城市可持续发展的制约因素之一。根据中国工程院《中国城市可持续发展水资源开发利用》对中国城市水资源需求的预测，水资源供需矛盾将进一步加剧，至2030年，2050年城市用水需求将在原来的基础上增加590亿m3，910亿m3。解决水资源紧缺问题成为整个国家的发展问题，相应的三种解决办法，节水、蓄水、调水，而节水是最为经济可行的解决措施。中水利用是最主要最为行之有效的重要措施，对于提高水资源的利用效率，改善水环境有着非常重大的长远意义。
1中水的概念
在建设部《城市中水设施管理暂行办法》中将中水定义为：部分生活优质杂排水经处理净化后达到《生活杂用水水质标准》（CJ/T48-1999），可以在一定的范围内重复使用的非饮用水。中水是再生水，之所以称之为中水，是沿用了日本的说法，通常人们把自来水叫做“上水”，吧污水叫做“下水”，而中水的水质介于上水、下水之间，故名“中水”。中水虽然不能饮用，但它可用于一些对水质要求不高的场合，中水回用的对象分为市政杂用水，生活杂用水和工业用水。市政杂用水包括公园绿化和河湖用水、城市绿化用水、道路路面喷洒用水等；生活杂用水包括厕所冲洗、汽车洗涤；工业用户重点是回用至热电厂和化工厂等冷却用水以及城市污水处理厂内部杂用水等。
2中水回用的发展历程
中国对城市污水处理与利用的研究，早在1958年就开始列入国家科研课题；20世纪60年代关于污水灌溉的研究已达到一定的水平；20世纪70年代中期进行了对城市污水以回用为目的的污水深度处理工程试验；20世纪80年代初，济南、青岛、大连、北京、太原、天津、西安等缺水的大城市相继开展了污水回用于工业和民用的试验研究，像北京等一些城市已修建了回用试点工程并取得了积极的成果，不少公共建筑亦建设了水回用装置。目前世界上许多面临着严重水危机的国家都在积极利用城市污水，并将城市污水作为第二水源予以开发利用，已取得了成功的经验。美国有357个城市实现了中水处理后再利用；日本从20世纪60年代起一直大力研究和推广城市中水回用技术，广泛供给工厂、企业和居民小区；南非1986年建成了世界上第一座城市中水“再生水”厂，用作城市自来水的补充水源。此外，以色列、俄罗斯、英国以及中东诸国等都相继发展利用中水回用，以弥补日益缺乏的水资源。
3中水回用处理技术
中水回用工程多是以居民生活小区排放的生活污水为进水水源，出水要达到中水回用标准。中水水源大致可分为三种情况：一、污染程度较轻的优质杂排水譬如：沐浴排水，空调系统排水，降雨时的雨水等，应该优先选择这类水作为中水水源；二、杂排水，冲厕以外的生活排水组合，其污染程度处于中等；三、各类生活排水不经分散开而汇集到一起的污水称为生活污水，相比之下污染程度最为严重，其处理费用较高，工艺流程也较为复杂。根据不同的进水的水质以及中水回用的具体用途而选用不同的处理工艺。一般性的工艺流程可概括为：原水→格栅→调节池→主要处理工艺→过滤→消毒→中水。
处理流程中格栅与调节池处理为预处理，过滤、消毒等为后处理，预处理和后处理各种处理方法基本上是相同的。主要处理工艺可以选择，其中包括混凝沉淀、膜过滤、生物处理、活性炭吸附等。按主要处理工艺中水回用处理方法一般分为三大类：物理化学处理法、膜滤法、生物处理法。
1、物理化学处理法
物理化学处理法的主要处理工艺是混凝沉淀技术和过滤吸附技术，适用于处理污染程度较轻的优质杂排水，处理工艺流程短，技术简单，占地相对较小因此适宜小规模的中水工程采用。
2、膜滤法（又称物理处理方法）
膜滤法主要是利用膜技术对污水进行处理，滤膜能轻易地将有机高分子物质、胶体微粒、微生物等污染物质过滤在外，容易操作，处理水量大，出水水质好，波动小易于实现微机自动控制，具有很好的发展前景，但工程设备一次性投资较高。
3、生物处理法
生物处理法的主要处理工艺是利用微生物的吸附、氧化来降解污水中的有机物。对处理有机物含量较高的污水有着很好的效果，受水负荷变动影响小、出水水质稳定、运行费用较少适用于较大规模的中水工程。
以上三类处理工艺，根据原水水质、中水回用水质要求、投资成本、经济条件等进行选用，同时考虑对周围生态环境的影响。亦可几种工艺组合起来进行污水处理，可收到更好的处理效果。一种综合处理方法已经取得较好的处理效果，即臭氧生物活性炭净水工艺（BAC法）。
BAC 法主要利用臭氧、生物、活性炭三种技术工艺，臭氧生物活性炭作用对有机物的去除包括三个过程：臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。即在对有机物的去除上，先发挥臭氧的强氧化能力，将有机物氧化成可被微生物降解的小分子有机物，接着利用活性炭良好的吸附性能将其吸附，再由吸附在活性炭上的生物对吸附的有机进行生物降解，而臭氧分解产生的氧溶解在水中使水中的溶解氧常成饱和状态或接近饱和状态，这有为活性炭中的微生物降解提供必要的条件。这一臭氧与颗粒活性炭滤池相结合的臭氧生物活性炭净水处理工艺，一般置于后处理处。相应的研究和工程实践证明，BAC 法能高效去除水中的有机物，且由于运用了生物技术，大大延长了活性炭的运行周期，从而大幅度降低了运行成本。自德国杜塞尔水厂首先使用至今，已有30 多年的历史。目前在美国、日本、荷兰、瑞士等发达国家以成为给水净化处理技术的主导工艺。进入20 世纪90年代中后期，这种深度处理工艺在国内供水企业中也开始起步，发展至今取得很好的净水效果。这种技术工艺大多还是用于取水水源受污染的饮用水水厂，如果引进到中水处理中，经深度处理水质肯定会远好于经一般的处理工艺所得到的水。对用水水质要求较高的处理厂将会是一项值得采用的技术，该方法在严重缺水地区具有广阔的发展前景。
4结语
中水回用可有效减小污水的任意排放对环境造成的污染，同时减少水资源的浪费，实现污水的再利用，提高水资源的利用效率，具有极好的社会经济效益和环境效益。在推行中水回用的过程中肯定会遇到一些问题，如技术工艺、工程设备的问题而达不到预期的效果。但是随着科学技术的进步，中水处理的技术工艺将得到发展，工程设备也会越来越先进，中水回用将有着广阔的发展前景。随着中国城市化进程的推进，诸多地方缺水状况日益加剧，中水回用在供水和改善水环境方面将发挥越来越重要的作用。
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