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建筑小区生活污水回用技术研究进展

2016-12-16孙宪荣

资源节约与环保 2016年1期
关键词:中水反应器污水处理

王 燕 孙宪荣 李 华

(德州市环境保护科学研究所山东德州253000)

建筑小区生活污水回用技术研究进展

王 燕 孙宪荣 李 华

(德州市环境保护科学研究所山东德州253000)

生活小区是城市人群生活的基本场所,要保证小区中污染物排放的减量化、无害化和资源化,污水的排水及处理系统需要精心的设计,在设计阶段就要从节约用水等方面采取有效的、成熟的水处理工艺。本文针对建筑小区生活污水的回用技术进行了论述,着重讨论了污水处理和资源化的意义及方法。

建筑小区;生活污水;中水回用

1 引言

我国地大物博、资管广泛、水资源丰富,但我国也是缺水国家之一,其中80%的城市呈现不同程度的缺水。我国从上世纪70年底就已经开始探索解决城市生活污水回用的问题[1]。

随着经济技术的快速发展,城市的规模越来越大,其所承载人群、物质以及污染物越来越大。在城市中生活小区、宾馆、学校、休闲娱乐等场所逐渐增加,而大多数生活小区中的市政管网并不完善,污水处理设施落后等问题。而有些小区远离城市,在今后也很难并入到市政污水处理厂,一般采取的措施是就近排入地面水体,不仅污染了当地的环境,而且也使得水资源得到了浪费。

中水回用是目前水资源利用的一种有效形式和方法,是弥补缺水地区以及水资源有效利用的措施。以城市生活小区为例,人民的生活水平不断提高,其中一点表现在每日用水量的提高。中水回用是将居民的生活用水通过污水处理设施,然后回用于各个居民家中作为杂用水。该方法既减少了小区的排水量,降低了水费的支出。中水的回用极大的体现出了社会效益、环境效益,不仅有效利用了水资源,更是对居民用水习惯的改变。

2 生活污水的来源及特征

现在城镇化程度逐渐增大,城市的规模不断增加,而建筑小区的面积也在不断增加,其相关的服务功能也在不断提高。因此,城市中生活污水产生量也在不断增加,其主要来源有:(1)宾馆、酒店等排出的沐浴、洗涤废水;(2)餐厅、酒店等产生的废水;(3)小区、医院、办公场所等产生的便溺水;(4)医院产生的含有浓度细菌和病毒的污水;(5)自然产生的降水进入到污水管道增加了污水量[2]。

城市中生活污水来源广泛,更具不同区域的经济结构产生的污水水质不同。污水水质主要表现为:餐厨废水水质外观浑浊,有机物含量高并伴随着食物残渣及浮游;便溺臭味严重而且容易腐败变黑;医院废水含有细菌和微生物较多;其余的废水发放量不均,表现为集中产生、水质波动大等特点。

3 中水发展面临的问题及解决方法

3.1 水中发展面临的问题

3.1.1 城市水管理中的水价问题

城市是政治、经济、文化、教育的核心,对社会的发展有着重要的作用。而水资源的使用也是城市发达程度的表现、目前我国城市中水资源的利用存在很多问题。主要表现为,水资源利用效率低、浪费严重、市民对节水的意识低下;城市中供排水设施以及污水处理设施落后,跟不上城市发展的速度,水费管理体系不合理,主要表现在:(1)目前我国水资源的费用没有进行合理的征收,使得大量的水资源被无偿或者低价使用;(2)供排水等费用均由国家出资,而为体现在水资源使用的成本之中;(3)没有将水资源开发利用中产生的环境问题作为水价调整的前提条件[3]。

3.1.2 大众心理

首先是大众对水资源的认识不够,不能进行对水资源的合理利用,不珍惜水资源,造成了很大的浪费。还有就是大多人对回用水存在心理障碍,对污水的回用技术认识不够,不能正确的认识水资源可以有效的回用,重复利用。

3.1.3 中水面临的其他问题

现在我国城市污水排放量大,但是污水处理率低。针对污水管理的法律法规不健全,执行力度不够,管理难度大。污水处理方面技术规范不健全,技术不规范,建设标准不统一。市场机制没有形成规模,没有配套的产业政策等问题。还有节水等宣教育传力度不够[4]。

3.2 中水发展的解决方法

中水回用技术已经在我国的大中小城市中逐步开展,对于缓解城市水资源缺乏有着重要的作用,应当作为一项城市长远发展的重要措施坚持执行。而在这个过程中政府的管理制度起着重要的作用,政府应该扮演重要的角色,应加快建立管理制度,积极的推动中水回用的技术推广以及污水治理的市场化等辅助政策[5]。

(1)加强水资源管管理体制,组件水务局等相关机构,合理调配水资源,实现水资源的开发利用、保护、处理、中水回用等一系列措施,把水资源的作为可持续发展的能源来科学合理的对待。(2)将中水作为一种商品来进行市场化管理,运用市场机制来进行调配,使其作为一种具有吸引力的产品来提升自身的价值,带动水资源的管理及调配。(3)建立关于中水回用技术方面的专项基金,用于中水技术的开发利用等。(4)尽快建立中水技术、使用等相关的技术规范及管理措施,例如把中水回用率列入城市环境综合考核指标中等。完善水市场体制,做好中水回用的长期规划,确保其能够长期实施。(5)加强对水资源合理利用,以及中水利用等知识的宣传力度,提高人民群众的认识。

4 建筑小区污水回用技术

4.1 中水回用方式

4.1.1 单循环方式:该方法是在单体构筑物中建立相应的污水处理与回用设施,在构筑物中产生的部分污水作为中水的来源,经过污水处理设施来进行处理,并通过污水管道进行循环利用,但其存在缺点是处理的费用较高[6]。

图1 水中回用单循环方式

4.1.2 地区循环方式:在小区内建立相关的二级污水处理设施,将该区域的污水收集处理后,供给周围的环境,用于绿化、消防、冲厕和洗车等。由于中水与饮用自来水的水质完全不同,需增加相关的中水管道[7]。

图2 中水回用地区循环方式

4.2 建筑小区中水处理技术

中水技术相比其它污水处理技术应用较晚,但通过污水技术的不断发展也使得中水技术有着较好的起点。目前有很多污水处理工艺应用到了中水处理中,主要有生物接触氧化、曝气生物滤池、膜生物反应器等。而在选择工艺时,要针对不同的水质状况、水质要求以及工艺运行稳定程度等要求来进行选择。下面介绍几种常用的中水处理技术。

4.2.1 生物接触氧化工艺

生物接触氧化池依靠构筑物内添加的微生物载体,保证微生物的生物量以及种类。随着对生物接触氧化法的深入研究,从生物组分来考虑,它是介于生物膜法与活性污泥法之间的一种工艺。在构筑物内部水的流动方式呈现为推流式,而在水流方向不同高度中所含的微生物种类和数量也表现不同[8]。

针对生活污水的特点,目前生物接触氧化法采取的工艺主要是“物化—生化—物化”的三级处理工艺。然后污水经过沉淀、过滤和消毒以后进行回用。应用该技术,投资较少、占地面积小、建设工期短,而且处理效果稳点,在整个运行过程能够实现自动化控制,减少了人力的投入;在不同的地理环境可以选择地埋式或者地上式来建设。

4.2.2 曝气生物滤池工艺

曝气生物滤池的处理废水是通过在构筑物反应器中的滤料或者转盘上生长的生物膜的作用,逐步降解污水中的污染物而达到净化的目的。生物滤池中所使用的填料主要有陶粒、活性炭等。是由于该材料表面结构相对粗糙、不规则、比表面积大等优点,使其更容易吸附有机物,而且为微生物的生长提供更多的空间[9]。

曝气生物滤池集合了生物膜吸附、絮凝、过滤、净化等技术于一体的生物处理工艺。该技术节省了土地资源,占地是一般处理工艺的1/10,而且出水水质效果好,耐冲击负荷,运行费用少等优点,因此在中水处理技术中有着广泛的应用。

4.2.3 膜生物反应器工艺

膜生物反应器是一种充分利用空间以及微生物降解能力的新型污水处理技术,是膜分离技术与生物反应器重要结合方式,使其在水处理方面得到了发挥了自己独特的优势。膜生物反应器的结构形式可以使污水进行充分的固液分离,而其效果相比传统的沉淀池要更佳;膜生物反应器利用膜的高效截留作用,能够使污水中的微生物可以最大化的保留在反应器中,保持了反应器中的生物量,而且实现了HRT和SRT的完全分离,使得反应器的运行更加稳定、简易;膜生物反应器中保证了高的生物浓度,使其更能承受污水负荷的改变;膜生物反应器增加了污泥龄的时间,使得反应器中提高了繁殖缓慢、分解难降解有机物的微生物数量;膜生物反应器的结构简易、占地面积小,充分利用的反应器的空间,使得处理系统中设备更集中,整体更容易操作运行,现实自动化控制。膜生物反应器应用于污水回收处理的全面推广,具有极大的经济效益和环境效益[10]。

5 结语

水资源的利用及保护是一个全球性的问题,需要从多个方面进行管理、保护。目前大部分的污水都是混合收集,最后进行末端治理。而中水回用技术是将一部分污染程度较低的废水进行单独处理,最大程度的进行水资源的重复、有效利用,对提高城市污水处理效率有着重要的作用。在一定程度上缓解了城市用水紧张等水资源短缺的问题。合理的利用中水资源能够满足建筑小区居民对水量以及水质的要求,是小区合理、节约利用水的有效方法。

[1]虞启义,黄种买,顾小红.城市污水再生回用作循环冷却水的相关问题[J].给水排水,2003,18(3):23-25.

[2]王小雨.住宅小区中水回用工程实例[J].江苏环境科技,2005,18 (2)21-22.

[3]司涛涛.建筑小区杂排水回用技术的研究进展[J].山西建筑, 2009,35(6):203-204.

[4]王增长.建筑给水排水工程[M].中国建筑工业出版社,2007.

[5]高伟红.浅谈建筑中水回用的发展历程及技术措施[J].江西建筑,2006,3(4):56-59.

[6]沈光范,徐强.积极稳妥地开展中水回用工作[J].中国给水, 2001,7(14):67-69.

[7]刘冬梅.建筑中水回用的前景[J].城市建设2010,1(35):21-25.

[8]王存海,王怀宇.生物接触氧化处理生活污水及中水回用的研究与设计[J].邢台职业技术学院学报,2003,5(3):17-19.

[9]凌霄,胡勇有,马骥.曝气生物滤池铝盐化学强化与生物协同除磷[J].环境科学学报,2006,26(3):409-415.

[10]徐又一,石冰水,王剑鸣,等.环保领域中聚丙烯中空纤维膜—生物反应器的研究[J].膜科学与技术,2000,20(2):26-29.

王燕(1981—),女,山东德州人,本科学历,主要从事环境影响评价工作。

孙宪荣(1979—),女,山东德州人,硕士研究生学历,主要从事环境影响评价工作。

李华(1982—),女,山东德州人,本科学历,主要从事环境影响评价工作。

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