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污水厂污水深度处理及中水回用研究

2019-01-13芦茜

魅力中国 2019年31期
关键词:分散式集中式水厂

芦茜

(南京博斯特环保科技有限公司,江苏 南京 211102)

在全球水资源严重短缺的大背景下,水资源的循环利用已成为解决当前水 资源危机的重要途径之一。其中最主要的就是如何解决水资源短缺问题,缺水已成为制约全球经济和社会可持续发展的重要因素。我国淡水资源匮乏,解决水资源紧缺和水环境污染问题的有效途径就是污水资源化。

一、污水再生回用处理技术

(一)物化处理法

指利用物理作用和化学反应作用分离回收污水中处于各种形态的污染物质(包括悬浮物、溶解物和胶体)。物化处理工艺主要以混凝沉淀(气浮)技术、活性炭吸附及砂滤等相结合为基本方式。优点是处理工艺流程短,运行管理简单、方便,占地相对较小,与传统二级处理相比提高了出水水质,但运行费用较大,且出水水质易受混凝剂种类和数量的影响。

(二)生物处理法

指利用微生物的代谢作用使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质,主要方法有天然生物处理法和人工生物处理法。天然生物处理法包括生物稳定塘、土地处理系统等,人工生物处理法包括好氧生物处理法(如活性污泥法和生物膜法)和厌氧生物处理(如传统厌氧消化)。生物处理法优点是出水水质稳定,运行费用相对较小,水量变化抗冲击负荷能力强,但运转管理复杂,占地面积较大。

(三)膜处理法

指通过膜分离技术把污水中的污染物分离出去,达到净水的目的。膜技术被称为“21 世纪的水处理技术”,随着工艺的提高和市场的发展,曾被认为十分昂贵的膜处理技术如今变得越来越经济,已受到越来越多的水处理工作者的关注。目前应用较多的膜处理技术有微滤、纳滤、超滤、反渗透、电渗析等。膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元组合而成的新型污水处理技术。与传统生物处理方法相比,MBR 具有适应性强、出水水质好、占地面积小、运行管理简单、可实现自动化控制等优点,但在长期的运转中,膜作为一种过滤介质易堵塞和污染。

二、城市污水再生回用方式

(一)集中式污水再生回用

即建立大中型的污水再生回用水厂,将城市污水通过市政排水管道进行收集并集中处理,然后回用于农业、工业、景观环境、城市杂用等非饮用水方面。

1.大规模的污水集中处理回用,需建设庞大的污水收集和再生水回用管网系统,包括多座污水提升泵站和再生水加压泵站,增加了再生水回用成本。对于远离再生水厂和排水管网尚未普及的区域,污水集中处理再生回用困难且再生水回用成本大。对于一些老城区,由于地下管线错综复杂,重新破路施工建设配套的再生水回用管网几乎不可能,这些区域采用集中式污水再生回用较困难。2.污水再生回用水厂规模过大,工程投资大,建设周期长,融资较困难,投资风险大。3.不同用户对再生水回用水质标准要求不同,作为集中式再生水厂难以实现分质供水。一般再生水厂都以不同用户的最高水质要求作为处理标准要求,这样势必会增加再生水处理成本。

(二)分散式污水再生回用

在大型建筑物或小区内设置小型中水处理站,对建筑物内污水或杂排水进行收集,经处理后回用于建筑冲厕、绿地道路浇洒等生活杂用,它又称分散式中水回用。

1.城市分散式再生水处理站建设太多,虽然污水收集和再生水供给管网投资大幅降低,但再生水厂建设费用总和将增大。在运行方面,虽然管网动力费用降低,但运行管理成本也大大提高。分散式中水处理站处理规模一般较小,再生水回用成本较高,很难形成大规模的污水再生回用,不能从根本上解决城市水资源紧缺问题。2.中水处理站分布较散,集中管理维护困难,卫生条件较差,对生态环境影响较大,对人类身体健康也产生潜在威胁。3.大量分散式污水再生回用不利于城市给排水工程的系统规划。城市给排水系统规划一般是按照区域内人口数、人均用水定额、管网普及率及污水排放系数等来确定城市自来水厂、污水处理厂及相应市政配套管网的规划建设。由于规划时服务区域内分散式污水再生回用数量很难预测,当规划区内存在大量分散式污水再生回用时,大部分生活污水或杂排水通过就地处理回用,使得排入市政污水管网和污水处理厂的污水量减少,造成污水处理设施和管网设计规模过大,导致投资浪费。此外,随着市政污水管网中污、废水流量的减少,流速也减小,易导致管道淤塞,增加管网的日常运行维护费用。

(三)集中分散混合式污水再生回用

即将集中式与分散式污水再生回用相结合,部分区域采用集中式再生水回用,部分区域建设小型中水处理站实现污水再生回用。它克服了单设集中式或 分散式再生水利用设施的缺陷,节省投资和运行费用,适应性好。在实际应用时,须考虑再生水回用的经济性与合理性,通过污水再生回用布局优化确定集中式和分散式污水再生回用范围。根据我国当前社会经济发展水平并结合污水处理事业发展现状,城市污水再生回用规划中再生水回用方式宜采用集中分散混合式。集中式污水再生回用方式的供水水量不受季节和地域的影响,宜作为环境用水、工业用水、城市杂用、农业灌溉的补充水源,应成为我国城市污水再生回用方式的主导方向。分散式再生回用方式应用灵活方便,对于离污水处理水厂较远,排水管网未能覆盖的用水区域,宜采用此利用方式。集中式和分散式污水再生回用两种方式在处理水量、厂址选择、处理工艺等方面均有所不同,各有优缺点。城市系统规划中,选择何种回用方式,应视城市具体情况,经技术经济比较后确定。

再生水回用成本主要由固定资产投资基本折旧费和直接运行费用包括人工费、动力费、药剂费和维修费等两部分组成。再生水的处理规模、处理工艺、再生水水源水质及回用水水质标准要求是影响其回用成本。集中式再生水厂需从再生水回用成本出发合理确定处理规模,结合城市的总体规划、排水规划及给水规划等综合考虑。

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