周口市城市中水綜合利用研究

楊 丹

（河南省周口水文水資源勘測(cè)局 周口 466000）

周口市城市中水綜合利用研究

楊 丹

（河南省周口水文水資源勘測(cè)局 周口 466000）

本文針對(duì)周口水資源匱乏現(xiàn)狀,提出了綜合利用周口市城市中水的思想,并以周口電廠為例論述了中水利用的可行性,經(jīng)過(guò)研究得出經(jīng)過(guò)處理后的中水用作機(jī)組循環(huán)水,水質(zhì)、水量均滿足電廠運(yùn)行要求。

水資源 城市污水 中水回用

1 前言

隨著周口社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)水資源的需求逐年增加，但是近年來(lái)，由于水環(huán)境的惡化，造成可供利用的淡水日益減少，水資源供與需的矛盾日益加劇。周口市作為一個(gè)水資源較為匿乏的城市，水資源年際變化大，且年內(nèi)分配不均，水資源已成為制約周口經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。中水作為一種可回收利用的水資源，可以用作城市工農(nóng)業(yè)用水的重要補(bǔ)充，中水的運(yùn)用將極大地節(jié)約利用水資源，提高水資源的利用效率，對(duì)水資源的可持續(xù)發(fā)展也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

2 中水處理與回用

中水主要是指城市污水經(jīng)過(guò)凈化處理后達(dá)到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水，中水水質(zhì)介于飲用水和污水水質(zhì)之間。中水系統(tǒng)的水凈化過(guò)程主要有生物處理法、物理化學(xué)法和膜法。目前，城市中水主要用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、市政、娛樂(lè)和景觀水體回用等方面。

2.1 城市中水用于農(nóng)業(yè)

將處理過(guò)的污水一定程度用于農(nóng)田灌溉，既減少了污水對(duì)環(huán)境的污染，又促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)水資源和生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要舉措。

2.2 城市中水用于工業(yè)

中水用于工業(yè)主要是替代飲用水供工業(yè)使用，為防止設(shè)備腐蝕、結(jié)垢、產(chǎn)生勃膜堵塞等不利影響的發(fā)生，主要控制的污染物有pH值、懸浮物量、COD、硬度與含鹽量等。

2.3 城市中水用于市政

市政用水范圍極廣，包括綠化、澆灑馬路、洗車(chē)、空調(diào)、消防、沖廁等生活雜用水。

2.4 城市中水用于娛樂(lè)和景觀水體

城市中水用于城市河道、湖泊等。城市河道按其主要功能可分為水源河道、景觀河道和排水河道三類(lèi)。水源河道對(duì)水質(zhì)要求較高，中水排入時(shí)要做好進(jìn)一步處理，景觀河道可直接排入。

3 周口市中水利用的可行性

在探討周口中水綜合利用時(shí)，主要以中水用于工業(yè)上電廠擴(kuò)大產(chǎn)能用水為例來(lái)進(jìn)行深入研究。目前，電廠擴(kuò)大產(chǎn)能增加用水主要是用于冷卻塔補(bǔ)充水，而這部分用水完全可以用中水進(jìn)行補(bǔ)充。

3.1 周口污水處理概況

周口市沙南污水處理廠位于市區(qū)南郊許寨村南，距市區(qū)約2km，設(shè)計(jì)日處理污水12萬(wàn)m3，占地面積126.6畝。一期工程日處理污水5萬(wàn)m3，現(xiàn)狀實(shí)際污水處理量3～4.5萬(wàn)m3/d。采用A2/O法二級(jí)污水處理工藝。污水經(jīng)處理后達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。沙南污水處理廠現(xiàn)狀服務(wù)區(qū)面積26 km2，約占周口市區(qū)建成區(qū)面積42.2 km2的62%，污水管網(wǎng)的集污能力約為污水處理廠集污系統(tǒng)的80%（即排污管網(wǎng)覆蓋率采用80%）。

3.2 中水水量需求分析

例如，2007年周口市的電廠擴(kuò)大規(guī)劃最大需補(bǔ)充水量約1334m3/h，其中循環(huán)水系統(tǒng)用水補(bǔ)充水1289 m3/h，即每天電廠循環(huán)冷卻補(bǔ)水量為3.1萬(wàn)m3。

周口市沙南污水處理廠2004年5月投產(chǎn)運(yùn)行，根據(jù)周口市沙南污水處理廠2005年以來(lái)實(shí)際生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表分析，日平均污水處理量為4.01萬(wàn)m3，處理量約為設(shè)計(jì)能力的80%。從周口市沙南污水處理廠2008年生產(chǎn)運(yùn)行記錄可以看出，隨著夏季用水量的增加，污水處理量也較冬季有所增加，夏季最大污水日處理量為4.8萬(wàn)m3，最高峰時(shí)的日污水處理量達(dá)到設(shè)計(jì)能力，較冬季最小日污水處理量3.3萬(wàn)m3變幅46%。從污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行記錄可以看出，即使在冬季最小的處理量情況下，其經(jīng)深處理后的再生水資源量約2.8萬(wàn)m3/d，基本滿足電廠循環(huán)冷卻補(bǔ)水量3.1萬(wàn)m3/d的需要。

3.3 中水水質(zhì)需求分析

循環(huán)冷卻水對(duì)水質(zhì)的要求是：一般不結(jié)垢或少結(jié)垢，不腐蝕等。按照中華人民共和國(guó)《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50335-2002）有關(guān)條款要求，再生水用于工業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)用水，當(dāng)無(wú)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和成熟經(jīng)驗(yàn)時(shí)，其水質(zhì)可按表1中指標(biāo)控制，并綜合確定敞開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng)換熱設(shè)備的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，濃縮倍率，水處理藥劑等。確有必要時(shí)，也可對(duì)再生水補(bǔ)充處理。

周口市沙南污水處理廠采用除磷脫氮功能的前置厭氧區(qū)的普通活性污泥法即A2/O工藝。一般來(lái)說(shuō)，二級(jí)出水的水質(zhì)基本上可以滿足直流冷卻水的水質(zhì)要求，但為了保證輸水管道和用水設(shè)備的長(zhǎng)期不淤塞和產(chǎn)生故障，降低藥劑投加量和設(shè)備維修維護(hù)成本，從而使設(shè)備保持較高的熱換效率，特別是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，可再對(duì)二級(jí)出水進(jìn)行處理。

4 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 社會(huì)環(huán)境效益

周口城市中水的使用，既減少了污水的排放，又充分利用了水資源，具有良好的社會(huì)環(huán)境效益，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：大大減輕了水環(huán)境的污染負(fù)荷；可以很好地控制地表水、地下水資源免受或少受污染；作為城市河道湖泊補(bǔ)水，保持正常的河道生態(tài)環(huán)境。

中水的使用可以逐步減少工業(yè)上使用的地下水，可大大減少地下水的開(kāi)采，使地下水位逐漸回升，遏制地面沉降，具有極大的生態(tài)環(huán)境效益。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

隨著周口市“十二五”規(guī)劃的逐步實(shí)施，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度將會(huì)進(jìn)一步加快，無(wú)論是電力還是各個(gè)行業(yè)將會(huì)加大產(chǎn)能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此，水資源的需求量將進(jìn)一步加大，城市中水的運(yùn)用將會(huì)大大節(jié)約成本，促進(jìn)用水單位的可持續(xù)發(fā)展。以電廠為例，在周口城區(qū)地下水大約要3元多一噸，自來(lái)水大約2.5元左右，而使用中水要比二者便宜一半左右，如果一個(gè)電廠一年需要750萬(wàn)噸的冷卻水，中水的使用至少可直接節(jié)約750萬(wàn)元左右，其經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5 結(jié)語(yǔ)

由以上分析可以看出，周口市沙南污水處理廠的可利用水量、水質(zhì)均能滿足例子中電廠循環(huán)冷卻水需水要求，其經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著，其中水利用的方案切實(shí)可行。中水作為一種可回收利用的水資源，在社會(huì)中的綜合利用，不僅節(jié)約了水資源，同時(shí)減少了環(huán)境污染，符合國(guó)家積極推廣循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建立節(jié)約性社會(huì)的要求，在發(fā)展和諧社會(huì)、節(jié)水社會(huì)的今天，中水必將有更廣闊的發(fā)展天地