淄博市再生水利用研究

馬春青，范 寧

(山東省淄博水文水資源勘測局，山東 淄博 255000)

1 再生水處理技術(shù)及利用途徑

1.1 污水再生利用的基本方法

(1)物理方法，主要有:篩濾截留、重力分離、離心分離、高梯度磁分離等。

(2)化學(xué)方法，主要有:化學(xué)沉淀、中和、氧化與還原、電解、離子交換、萃取汽提與吹脫、吸附處理等。

(3)物理化學(xué)方法，主要有:電滲析、擴散滲析、反滲透、超濾等。

(4)生物法，主要有:活性污泥法好氧處理、生物膜法好氧處理、生物穩(wěn)定塘好氧、厭氧、土地處理好氧處理等。

1.2 污水處理回用工藝

目前采用較多的城市污水處理回用工藝，包括二級處理和深度處理，主要由前處理技術(shù)、中心處理技術(shù)和后處理技術(shù)組成;中心技術(shù)以去除有機物為目的，有膜分離和生物處理兩種。

利用城市污水處理廠二級處理出水作為再生水水源時，宜選用物化處理或與生化處理結(jié)合的深度處理工藝流程。

再生水處理回用的基本工藝流程為:格柵去除污水中可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施正常運行;初沉池主要降低污水中的懸浮固體濃度;生物處理利用水中的微生物氧化降解水中溶解性及膠體有機物，分為好氧、厭氧生物處理;濾池過濾利用石英砂的攔截、沉淀、慣性及吸附等作用，降低水中懸浮物的含量，同時部分細菌、病毒也隨著懸浮物一同去除;殺菌消毒是用物理的、化學(xué)的和生物的方法殺滅病原微生物，其目的是預(yù)防和控制傳染病的發(fā)生、傳播和蔓延;清水池起調(diào)節(jié)水量的作用，解決處理、回用水量不均衡的問題。如果水中的有機物含量不是很多，則可以省去生物法處理單元，采用膜分離微濾、超濾、反滲透等膜等技術(shù)去除水中的污染物。對于膜處理后殘留的少量溶解性有機物和其他污染物，利用活性炭吸附作用去除。

如果水中的有機物含量不是很多，且主要由膠體組成時，還可以利用混凝沉淀來去除這類有機物，初沉?xí)r投藥，初步去除水中大的顆粒污染物 ，沉淀出水再經(jīng)過膜進一步凈化。

在經(jīng)濟條件許可的情況下，生物處理之后可用膜分離技術(shù)替代沉淀、過濾膜裝置，投資、運行費用較高，但膜分離出水水質(zhì)遠好于沉淀、過濾之后的水質(zhì)。

1.3 再生水利用途徑分析

1.3.1 用于工業(yè)用水

污水處理廠的二級處理出水，根據(jù)用途不同，可直接或者再經(jīng)深度處理達到更高的水質(zhì)后應(yīng)用于工業(yè)過程中，其中最具有普遍性和代表性的用途是工業(yè)冷卻水，這方面已有大量試驗研究和成功運行的實例。

1.3.2 用于城市雜用水

市政用水主要包括環(huán)衛(wèi)用水、消防、建筑施工用水、洗車用水、道路沖刷和澆灑綠地用水、水體補充用水及空調(diào)冷卻設(shè)備補充用水。

生活雜用水主要包括生活沖廁水，以及生活小區(qū)內(nèi)的道路噴灑和綠地灌溉用水。此類用水對水質(zhì)要求不高。

為了保證回用水的安全性，我國于2002年12月正式頒布了《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)標準》GB∕T18920－2002，其中明確規(guī)定了回用于洗車、掃除、綠化等的再生水水質(zhì)標準。

1.3.3 用于農(nóng)業(yè)灌溉

與其他用水相比，農(nóng)灌用水對水質(zhì)要求不高，并有廣闊的前景。在北方城市，城市污水已經(jīng)成為某些郊區(qū)農(nóng)田灌溉的主要水源?？梢愿牧纪寥澜Y(jié)構(gòu)，增加肥分，使作物增產(chǎn)，平均每一立方米生活污水，可以增產(chǎn)小麥約0.5 kg。但是必須注意，污水作為灌溉水，一定要經(jīng)過嚴格處理，達到相應(yīng)的灌溉水質(zhì)要求，否則會導(dǎo)致二次污染。

1.3.4 用于河道生態(tài)補水

按再生水回用于河湖景觀的水質(zhì)要求，經(jīng)對比分析，使用經(jīng)深度處理的再生水可作為Ⅳ類水體河道的補充水源，污水處理廠的二級出水可適當(dāng)排入V類水體作為補充水源。

2 淄博市再生水現(xiàn)狀調(diào)查

2.1 城市污水處理廠建設(shè)運行情況

城市污水具有不受氣候影響、就地可取、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。污水經(jīng)處理后可回用于對水質(zhì)要求不高的工業(yè)用水、城市河湖環(huán)境補水、綠化用水、道路澆灑和建筑沖廁，既有效減少了污染物排放量，減輕了對城市水生態(tài)環(huán)境的影響，又增加了可利用資源，可有效緩解淄博市水資源緊缺的現(xiàn)狀。

隨著城市化進程加快和經(jīng)濟快速發(fā)展，污廢水排放量呈增長趨勢，為減少水污染、保護環(huán)境，淄博市積極實施“環(huán)境立市，環(huán)保先行”的發(fā)展戰(zhàn)略。淄博市第一座污水處理廠早在1992年就建成運行，截止目前共建成13座城市污水處理廠，設(shè)計處理規(guī)模78.5萬 m3/d，現(xiàn)狀處理量65.1萬 m3/d。

2.2 建筑中水設(shè)施建設(shè)運行情況

淄博市建委于2005年下發(fā)了《關(guān)于在全市建設(shè)工程中推廣應(yīng)用“中水回用”技術(shù)的通知》，要求新建、改建、擴建工程項目，建設(shè)單位必須同期建設(shè)中水設(shè)施，小區(qū)的中水設(shè)施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時交付使用，其建設(shè)投資納入主體工程預(yù)、決算，否則視為初步設(shè)計審查不合格。2008年8月淄博市人民政府頒布了《淄博市節(jié)約用水辦法》，規(guī)定符合條件的新建工程項目，應(yīng)當(dāng)配套建設(shè)中水設(shè)施，建設(shè)行政主管部門負責(zé)中水設(shè)施建設(shè)的施工監(jiān)督管理，水行政主管部門負責(zé)中水設(shè)施的運營管理;已建成的工程項目，符合條件規(guī)定的，由建設(shè)行政主管部門提出分類實施要求，逐步配套建設(shè)中水設(shè)施。以上制度和辦法的制定和實施，很大程度上促進了淄博市建筑中水的推廣和應(yīng)用。目前，淄博市已建成建筑中水設(shè)施13處，其中已投入運行的有5處。

2.3 再生水利用現(xiàn)狀

城市污水經(jīng)過適當(dāng)處理后，水質(zhì)可以滿足一定的用途，即可稱之為再生水。目前淄博市再生水主要用于河湖景觀補水和農(nóng)業(yè)灌溉。其中臨淄區(qū)實施淄河綜合治理工程，在太公湖上游建成人工濕地，淄河污水處理廠出水排入人工濕地，通過生物凈化系統(tǒng)，使污染物進一步降解，作為太公湖景觀用水。齊都污水處理廠用于淄河治理二期工程景觀補水。其余污水處理廠出水僅有少量用于農(nóng)業(yè)灌溉用水，大多處理達標后就近排入河道。

目前已有部分工業(yè)企業(yè)擬利用再生水，華能白楊河電廠2×300 MW以大代小熱電工程，擬以博山環(huán)科污水處理公司再生水作為主要水源，投資建設(shè)9.6 km再生水供水專線已鋪設(shè)完成，設(shè)計取水量3萬 m3/d，計劃2010年投入使用，這將對淄博市再生水的推廣應(yīng)用起到帶動和示范作用。

3 淄博市再生水利用方案分析

3.1 再生水可利用量測算

根據(jù)上述資料，淄博市現(xiàn)有城市污水處理能力78.5萬m3/d，現(xiàn)狀處理量65.1萬 m3/d，根據(jù)節(jié)水型社會建設(shè)要求，各廠再生水可利用量按實際出水量的50%～80%計，經(jīng)測算，全市再生水可利用量為42萬 m3/d，按因地制宜原則，規(guī)劃用于工業(yè)23萬 m3/d，河道景觀15萬 m3/d，農(nóng)田灌溉及其它4萬 m3/d。

3.2 城市污水再生利用方案

根據(jù)淄博市生態(tài)市建設(shè)和碧水藍天行動計劃的目標要求，所有污水處理廠2010年底前執(zhí)行一級A標準，同時加快城市污水再生利用設(shè)施建設(shè)，進一步推進污水資源化，實行分質(zhì)供水和一水多用，減輕常規(guī)水源供水壓力。按照污水處理廠現(xiàn)狀處理能力和水質(zhì)評價結(jié)果，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，淄博市再生水規(guī)劃總體思路是:積極推廣工業(yè)用水，增加城市河湖環(huán)境用水，提高市政利用再生水，加大農(nóng)業(yè)利用再生水，以節(jié)約優(yōu)質(zhì)水源，壓縮地下水開采。其中工業(yè)利用再生水重點行業(yè)是發(fā)電和冶金行業(yè)，主要用作循環(huán)冷卻水、鍋爐補給水等;各區(qū)縣再生水利用具體方案如下:

3.2.1 中心城區(qū)

目前，中心城區(qū)三座污水處理廠設(shè)計處理規(guī)模35萬 m3/d，現(xiàn)狀處理量32萬 m3/d，均執(zhí)行一級 A標準，水質(zhì)基本符合循環(huán)冷卻水補充水標準和觀賞性景觀環(huán)境用水標準，規(guī)劃利用方案為:①工業(yè)用水量10萬 m3/d，主要作為華電淄博熱電有限公司、張店鋼鐵總廠、淄博熱電有限公司等大企業(yè)的循環(huán)冷卻水;②根據(jù)正實施“清水潤城”工程規(guī)劃，將南廠再生水4萬 m3/d、北廠4萬 m3/d分別作為中心城區(qū)河道景觀補水;③農(nóng)灌用水2萬 m3/d。

3.2.2 淄川區(qū)

淄博利民凈化水有限公司處理能力8萬 m3/d，現(xiàn)狀處理量4萬 m3/d，規(guī)劃向淄川經(jīng)濟開發(fā)區(qū)工業(yè)供水，再生水利用量2萬 m3/d。

3.2.3 博山區(qū)

博山環(huán)科污水處理有限公司處理能力為5萬 m3/d，已滿負荷運行，華能白楊河電廠計劃用水量3萬 m3/d，供水專線已鋪設(shè)完成，將于2010年投入使用。

3.2.4 臨淄區(qū)

臨淄區(qū)淄河和齊都污水處理廠出水4.2萬 m3/d全部排入淄河，作為淄河一期工程太公湖和淄河二期的景觀用水。

齊城污水處理廠出水水質(zhì)執(zhí)行一級A標準，規(guī)劃主要作為企業(yè)循環(huán)冷卻水，該廠已與華能辛店電廠和臨淄熱電廠分別達成供水意向，剩余水量可向齊魯化工區(qū)供水，再生水利用量 3萬 m3/d。

3.2.5 周村區(qū)

周村區(qū)現(xiàn)有2座城市污水處理廠，處理能力 8萬 m3/d，實際處理量6萬 m3/d。根據(jù)《周村區(qū)污水處理廠中水回用工程項目建議書》，為緩解周村城區(qū)供水緊張局面，提出污水再生利用項目的建設(shè)，建設(shè)4萬 m3/d深度處理工程，利用工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)向經(jīng)濟開發(fā)區(qū)工業(yè)供水3萬 m3/d。

3.2.6 桓臺縣

桓臺縣環(huán)科污水處理廠設(shè)計處理能力2.5萬 m3/d，現(xiàn)狀處理量1.8萬 m3/d，全部用于河道景觀用水。

3.2.7 高青縣

高青縣綠環(huán)污水凈化有限公司處理能力6萬 m3/d，現(xiàn)狀處理量4.5萬 m3/d，規(guī)劃用作農(nóng)田灌溉和河道生態(tài)補水，分別為 2萬 m3/d、1萬 m3/d。

3.2.8 沂源縣

沂源縣污水處理廠設(shè)計處理能力4萬 m3/d，現(xiàn)狀處理水量3.7萬 m3/d，規(guī)劃向開發(fā)區(qū)供工業(yè)用水2萬 m3/d。

綜上所述，全市再生水可利用量42萬 m3/d，其中用于工業(yè)23萬 m3/d，河道景觀補水15萬 m3/d，用于農(nóng)業(yè)灌溉4萬 m3/d。

3.3 建筑中水利用方案

2008年8月淄博市人民政府頒布了《淄博市節(jié)約用水辦法》，規(guī)定“凡建筑面積在3萬 m2以上的賓館、飯店、商場、綜合性服務(wù)樓及高層住宅;建筑面積在5萬 m2以上的機關(guān)、企業(yè)、科研單位、大專院校和大型綜合性文化體育設(shè)施?！?/p>

根據(jù)上述辦法規(guī)定，考慮實用性和可操作性，對已建、在建及近期規(guī)劃建設(shè)的符合條件的居民小區(qū)、學(xué)校及賓館，提出中水利用方案如下:

3.3.1 居住小區(qū)中水利用方案

根據(jù)城市建設(shè)資料統(tǒng)計，全市符合上述條件的已建和在建居民小區(qū)共有64處，根據(jù)GB50336－2002《建筑中水設(shè)計規(guī)范》，建筑排水量按用水量80%計、中水處理回用量按0.80計，小區(qū)日用水量根據(jù)建設(shè)規(guī)模、居住人口、實際用水量，并參考《淄博市水資源綜合規(guī)劃》和《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》綜合確定。經(jīng)計算，居民小區(qū)中水可利用量為2.38萬m3/d，全年 870 萬 m3。

3.3.2 學(xué)校中水利用方案

淄博市規(guī)模較大的學(xué)校有山東理工大學(xué)、淄博職業(yè)學(xué)院、山東水利職業(yè)學(xué)院、淄博師專、淄博工業(yè)職業(yè)學(xué)院，規(guī)劃首先在這些校區(qū)建設(shè)中水利用設(shè)施。根據(jù)其規(guī)模和用水量統(tǒng)計資料，經(jīng)計算淄博市大專院校中水可利用量 1.1萬m3/d，全年 400 萬 m3。

3.3.3 賓館中水利用方案

淄博市規(guī)模較大酒店主要有淄博飯店、世紀大酒店、鳳陽大酒店、萬豪大酒店、齊都賓館等，規(guī)劃在這些涉外賓館建設(shè)中水利用設(shè)施。根據(jù)用水量調(diào)查和相關(guān)規(guī)范，經(jīng)計算淄博市較大規(guī)模賓館中水可利用量為0.2萬 m3/d，全年70萬 m3。

綜上所述，淄博市規(guī)模以上居民小區(qū)、大專學(xué)校及賓館中水可利用量為1 340萬 m3。