城市污水深度处理工艺及回用途探讨

２Ｏ０２年第４期　（总第２３７期）　节　能　一４１一　ＥＮＥＲＧＹ　ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ　城市污水深度处理工艺及回用途径探讨　（南京建筑工程学院城市建设系，南京２１０００９）邓风　摘要：提出了几种城市污水深度处理工艺。探讨了城市污水的回用逢径厦污水责菲化的意艾。　关键词：城市污水；深度处理：回用　中固分类号：Ⅱ】９９　１文献标识码：Ａ文章编号：１００４—７９４８ｆ２０Ｄ２）ｏ４—００４１—０２　１前言　我国水资源不丰富，是世界１３个贫水国之一。　有关统计资料表明，２０１３０年后，我国城市每年缺水　将达到４０亿　以上，全国有近４００座城市缺水，许　多城市夏季时实行限量供水。　一方面水资源严重短缺，另一方面水资源污染日　益严重。我国工业和城市生活废水２ＯＯ０年排放总量　已达４１５亿ｔ，其中城市生活污水排放量２２１亿ｔ。我　国城市污水集中处理率不高，近６０％的污水未经处理　就直接排放，导致全国近ｌ，２的河流遭受污染。未来　几年内，国家将投入巨资提高污水处理率，到２００５　年，我国城市污水处理率将达到４５％，重点城市达到　６０％。即使这样，仍然有大量的污水进入水体，水体　污染不可避免。随着城市化进程的不断加快以及工　业的快速发展，城市居民用水量和工业用水量不断增　加，水资源短缺的情况会越来越严重，水资源供需矛　盾将更加突出。为了缓解这种供需矛盾，开源节流势　在必行。一方面要提高人们的节水意识，采用各种节　水措施；另～方面就是寻找新的可利用水源，而城市　污水无疑就是一种潜在的第二水源。　我国大多数城市　水厂的出水是经过二级处理　的，其水质较之原污水已有了很大的改善。如果就这　样排掉，实在是水量的巨大浪费。因为只要在原有　的工艺上增加有限的后续处理，就能实现污水回用　的目的。目前城市污水回用于饮用水的还不多。比　较多的是回用于工业、农业或市政杂用水。我国城　市　水的回用率还比较低，但是西方发达国家已经　有了许多成功的实例。美国自５Ｏ年代起，即开始着　手这方面的工作，据报道，美国３５７个城市实现了污　水回用，其中回用于农业的占５５．３％，回用工业的　占４０．５％；日本早在１９６２年就开始污水回用的实　践，７Ｏ年代东京、名古屋和大阪等城市就已将城市　污水处理后回用于工业。国内比较有代表性的有北　京高碑店污水处理厂，其二级出水经过混凝沉淀及　消毒，一部分回用做工业冷却补充水，一部分回用于　市政绿化。又如大连经济技术开发区内的水质净化　厂，该厂还向一些建筑单位出售回用水，创造了一定　的经济效益。　据统计，城市用水中只有２ｔ３的水直接或间接　用于饮用，其他１ｔ３的用途都可以由回用水代替。　因此，污水回用在对健康无影响的情况下，为我们提　供了一个非常经济的新水源。目前城市污水比较多　地回用于工业、农业、市政及建筑小区杂用，当然必　须达到相应的水质标准。工业上主要回用于工业冷　却水、洗涤用水等，农业上主要是回灌农田，甚至直　接回灌补充地下水，市政及建筑小区杂用水主要指　城市及小区绿化、浇洒道路、冲洗汽车及建筑内冲洗　厕所，水质必须达到《生活杂用水水质标准》。　２处理工艺探讨　（１）常规工艺　比较常规的污水深度处理工艺是在生物处理之　后增加诸如过滤、吸附、混凝沉淀及消毒等后续处理　工艺。有砂滤、膜滤、反渗透、ｕｖ消毒、液氯、臭氧消　毒等。　如北京高碑店污水处理厂城市污水、抚顺热电　厂废水、天津石化公司石化污水及山东淄博城市污　水等，经过深度处理回用于补充工业冷却水及市政　杂用水。其单位水处理成本低于自来水价格，在经　济上是可行的。　（２）一体式膜＿生物反应器　膜生物反应器技术（加巩）是∞世纪末发展起来　的水处理高新技术，是一种新兴工艺，近年来已被逐步　应用于城市污水和工业废水的处理。它利用了膜分离　的选择透过性与高效性，又利用了生物处理的有效性　及彻底性，将水中的有害物质最大限度地去除，处理后　的污水水质清澈，有机物含量极低，可直接圊用。　维普资讯 http://www.cqvip.com

节　能　２ＯＯ２年第４期　ＥＮＥＲＧＹ　ＣＯＮＳＥＲＶＡ１１０Ｎ　（总第２３７期）　ＭＢＲ工艺用膜分离系统代替普通活性污泥法　池一人工湿地一ｕｖ消毒一蓄水池（人工湖）一回用，　中的二沉池，减少了传统工艺大部分的处理单元，节　或以接触氧化池和生态氧化槽代替封闭好氧池及开　省了基建投资和占地，能耗与传统中的水处理工艺　放好氧池。　相差不多。污水在处理设备中停留时间短，对　生物厌氧池采用ＵＡＳＢ悬浮污泥层的去除有机　ＣＯＤ、ＮＨ］一Ｎ的去除率极高，出水水质优于建设部　物的机理，结合聚丙烯填料拦截污泥促使其沉淀，封　《生活杂用水水质标准》。　闭好氧池采用传统的活性污泥法，可去除９０％溶解　目前，使用ＭＢＲ装置正在建设和设计的项目已　性的ＢＯＤ。开放好氧池相当于延时曝气。池表面　达２ｏ多项，如北京长安街２００座厕所的改造及医　生长有许多具有巨大根系的水生植物，根系上附着　院、生活小区的回水使用，处理效果稳定。　许多硝化微生物，能发生硝化反应。池中还存在许　（３）湿地系统　多原生、后生及无脊椎动物，它们能吃掉水中的细菌　在地球生态系统中，湿地被誉为“自然之肾”，具　和病原体。澄清池生物污泥回流到生物厌氧池和封　有维持生物多样性、调蓄洪水、防止自然灾害、降解　闭好氧池，继续参与反应。人工湿地采用地下流湿　污染等不可替代的生态功能。湿地系统利用植物根　地形式，水以潜流形式渗过长有芦苇、香蒲等深根植　系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤，达到降　物的浅层多孔滤床，植物根可提供氧气。故水流通　解污染、净化水质的目的。　过厌氧、好氧交替的环境，发生硝化反硝化反应，达　在美国和加拿大的很多地方，湿地系统用于以　到脱氨的作用。　污水回用为目标的后续处理工艺，其出水水质良好，　ＬＭ工艺利用强化的自然生态深度处理功能，剩　可达到回用水水质要求。如美国亚利桑那州凤凰城　余污泥少，运行费用低，管理方便，还具有景观审美　建设了很多湿地系统，对氨氮的去除效果优于常规　功能。有关经济分析表明，达到同样的水质标准，当　处理工艺，对降解一些慢性有毒有机物也有很好的　处理水量在３００ｒｉｄ以下时，ＬＭ与其他处理工艺相比　效果。该州的Ｋｉｎｇｒａａｎ污水厂曝气池出水人湿地系　较是比较经济的。　统，总氮去除率达７０％左右，ＤＯＣ、ＴＨＭＦＰ降解率能　３意义　达到５０％左右，出水中硝酸盐的浓度较低。　城市污水资源化可以充分体现既节约用水，提　我国也在开展这方面的工作，近期中科院水生　高水利用效率，又保护环境和生态平衡的精神。将　生物研究所推出了一项复合垂直流构建湿地水处理　城市污水作为第二水源开发利用，是解决水资源短　工艺，属国际新工艺。该系统净化功能强，不仅能有　缺的有效措施，是具有经济可行性的。据专家测算，　效去除污水中悬浮物、有机污染物、氮、磷以及重金　城市污水回用比远距离引水及海水淡化都更经济。　属等，而且对细菌、藻毒素、外源生物活性物质和环　对某些企业而言，污水回用不仅节约了宝贵的水资　境激素类物质等也有比较理想的去除效果。该系统　源，而且还节约了一笔不小的排污费用。因此城市　长年运行比较稳定，建设运转费用较低并且与景观　污水回用既有经济效益，又兼具社会效益，符合我国　建设相结合，具有净化美化环境的效果。复合垂直　可持续发展战略要求，是应该大力推广的一项措施。　流构建湿地水处理工艺由于高效、除污范围广、投入　参考文献　低、易管理等优点，具有广阔的应用前景。　［１　ＬａｗｒｅｎｃｅＡ．Ｂａｋｅｒ，Ｐａｕｌ　Ｗｅｓｔｅｒｈｏｆｌ＂，Ｐａｕｌ　Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｐｅｔｅｒ　Ｆｏｘ，　（４）ＬＭ（Ｌｉｖｉｎｇ　Ｍａｃｈｉｎｅ）污水深度处理工艺　ｓａｎｄｖ　Ｈｏｕｓｔｏｎ　Ｓｏｔａｈｗｅｓｔｅ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｅｎｖｉｒｏｒｍｍｒａｕｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ＬＭ工艺是由Ｄｒ　Ｊｏｈｎ　Ｔｏｄｄ发明的一种生态深　ａｎｄ　ＰｏｌｉｃｙＰｒｏｊｅｃｔ　度处理工艺。并在２０世纪８ｏ年代末９ｏ年代初投　２］Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｗｅｔｌａｎｄｓ．Ｈｕｍｂｏｈ　Ｗａｔｅｒ　Ｒａ￣ａｔｕｍｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ　ａｎｄ　人生产试验。处理出水水质稳定。该工艺是全新的　ｓｃｉｅｎｃｅ．　［３］Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｒ　Ｂｏｗｅｒｓ，Ｔｒｅｓ　ｍ∞Ｄｅｍｏｎｓｔ￣ｔｉｏｎ　Ｐｒｏｊ￣　生态技术深度处理工艺，在厌氧池加好氧池的基础　Ｒｅｃｙｃｌｈ￣ｇ　Ｖｉｅｗ，Ｖｏｌｕｍｅ　５，Ｎｕｍｂｅｒ　３　上加入了改进的曝气氧化塘和高效湿地这两个深化　［４］刘锐，黄霞，钱易，张苗苗　一体式膜一生物反应器处理生　处理单元，使出水水质达到生活杂用水的标准，可用　活污水的中试研究［Ｊ］．给水排水，１９９９，２５（１）．　来冲厕、洗车、浇灌绿地作物等。　［５］任志峰污水回用技术浅析［Ｊ］．净水技术，１９９８（３）：２９—　ＬＭ的基本工艺流程如下：　３４．　生物厌氧池一封闭好氧池一开放好氧池一澄清