有關(guān)城市污水循環(huán)利用的技術(shù)研究

【摘 要】城市污水的循環(huán)利用在替代清潔水源的同時(shí)減少了污水排放量，降低了城市排污負(fù)荷，具有水量穩(wěn)定、輸水距離短、制水成本低等特點(diǎn)，可以提供安全可靠的替代水源，是解決城市缺水問(wèn)題的戰(zhàn)略選擇。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)利用；污水治理；技術(shù)研究

一、城市污水的循環(huán)利用

（一）城市污水循環(huán)利用的原因

污水循環(huán)利用在發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛應(yīng)用，而且越來(lái)越多的行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始利用處理后的污水。污水循環(huán)利用越來(lái)越受到重視的原因主要包括：人口增加和用水量的增加對(duì)現(xiàn)有水資源的壓力越來(lái)越大；人們開(kāi)始意識(shí)到污水循環(huán)利用是一種非?？煽康墓┧矗怀晒Φ奈鬯h(huán)利用工程越來(lái)越多；供水和污水處理行業(yè)越來(lái)越意識(shí)到污水循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益；蓄水工程（如水壩）的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本越來(lái)越高；人們逐漸意識(shí)到與過(guò)度用水有關(guān)的環(huán)境影響；趨向于回收成本水價(jià)制度的引入促進(jìn)了污水的循環(huán)利用；為滿(mǎn)足高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行污水處理廠(chǎng)更新改造的成本不斷增加。

（二）城市污水循環(huán)利用的意義

推進(jìn)污水的循環(huán)利用充分體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀(guān)以人為本的要求，反映了廣大人民群眾的迫切愿望，是推進(jìn)城市化建設(shè)的客觀(guān)需要，是實(shí)現(xiàn)水資源合理配置、科學(xué)保護(hù)、循環(huán)利用的重要手段，對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)意義重大，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展意義重大。

二、城市污水治理技術(shù)研究

選擇城市污水處理工藝的關(guān)鍵在于入口的水質(zhì)水量特性和出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但二者恰好也是在中國(guó)當(dāng)前技術(shù)條件下的薄弱方面，特別是存在于城市污水處理的工程設(shè)計(jì)中。所以，要想使污水能夠循環(huán)利用，還需對(duì)污水的處理進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)研究。

（一）城市污水循環(huán)利用的原則

中國(guó)目前也花費(fèi)巨資建設(shè)了許多城市污水處理廠(chǎng)，但不足的是，再生水經(jīng)過(guò)處理后卻并沒(méi)有充分利用起來(lái)。有的地區(qū)竟然將未經(jīng)處理的污水與處理后的再生水混合起來(lái)并讓其隨意流淌，有的地區(qū)沒(méi)有合理利用再生水，而是將它直接排入大海，這樣嚴(yán)重浪費(fèi)了淡水資源。為此，充分考慮污水的再生利用成為城市污水處理決策中的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)城市污水處理廠(chǎng)處理過(guò)的出水一方面可以用作補(bǔ)充地下水、農(nóng)業(yè)灌溉、市政雜用水、工業(yè)用生產(chǎn)冷卻用水等；另一方面，也可把經(jīng)過(guò)城市污水處理廠(chǎng)處理過(guò)的出水當(dāng)作水文循環(huán)的組成部分，質(zhì)量合乎要求的出水，可以排放到河流水體中，這樣可使河流水體成為原水源來(lái)維持或供下游河流使用，不但具有經(jīng)濟(jì)可行性，而且使河流自?xún)裟芰Φ玫桨l(fā)揮并可使風(fēng)險(xiǎn)減少。

根據(jù)中國(guó)的城市污水處理技術(shù)政策，各類(lèi)規(guī)模的污水處理設(shè)施應(yīng)以經(jīng)濟(jì)合理和衛(wèi)生安全為原則實(shí)行污水再生利用。使再生水在城市雜用、農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)恢復(fù)、綠地澆灌和工業(yè)冷卻等方面的利用得以發(fā)展。用水的水量和水質(zhì)，根據(jù)用戶(hù)需求和用途以及城市污水再生利用原則進(jìn)行合理確定。污水再生利用的方法可選用混凝、過(guò)濾、消毒或自然凈化等深度處理技術(shù)。因此，水環(huán)境污染嚴(yán)重的地區(qū)和缺水城市，城市污水再生利用工程的積極實(shí)施和低投資性或非投資性的節(jié)水減污工作的完善，成為遠(yuǎn)距離調(diào)水規(guī)劃建設(shè)之前應(yīng)準(zhǔn)備的任務(wù)。

依據(jù)現(xiàn)狀水量及用水需求，以實(shí)際可能的原則和客觀(guān)需要并按照遠(yuǎn)期規(guī)劃確定最終規(guī)模為依照，來(lái)確定城市污水再生利用規(guī)劃建設(shè)的實(shí)施規(guī)模。國(guó)情、實(shí)際條件和用戶(hù)需求是城市污水再生利用技術(shù)選擇與工程實(shí)施要考慮問(wèn)題，對(duì)于選擇城市污水再生利用的處理程度、再生水質(zhì)、處理流程、規(guī)模、使用用途、輸水方式上，既要經(jīng)濟(jì)合理，又要滿(mǎn)足要求。工業(yè)冷卻、市政雜用、農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)環(huán)境、景觀(guān)水體、生活雜用和補(bǔ)充地表水是目前城市污水再生利用所著重的。

經(jīng)過(guò)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，再根據(jù)水質(zhì)特性、再生水用途、處理規(guī)模及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，確定城市污水再生處理工藝的優(yōu)選。另外，再生處理單位水量投資、再生處理單位水量電耗和成本、占地面積、運(yùn)行性能可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益等是工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。詳細(xì)調(diào)查或測(cè)定再生水水源的現(xiàn)狀、水質(zhì)特性和污染物構(gòu)成，做出合理的分析預(yù)測(cè)是城市污水再生利用工程設(shè)計(jì)的基本原則，還應(yīng)注意工藝設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化和不同的單元工藝組合的采用，以便于再生水水源水質(zhì)和再生處理水水質(zhì)要求的切合實(shí)際且安全可靠的確定。

（二）幾種先進(jìn)的污水處理技術(shù)

1.CCAS連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)

CCAS工藝，即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝（Continuous Cycle Aeration System），是一種連續(xù)進(jìn)水式SBR曝氣系統(tǒng)。它是在SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式處理法）的基礎(chǔ)上通過(guò)改進(jìn)而形成的工藝。1914年前，SBR工藝就研究開(kāi)發(fā)成功了。但存在很多問(wèn)題，比如人工操作管理太煩瑣、監(jiān)測(cè)手段落后及曝氣器易堵塞等，因此難以推廣應(yīng)用在大型污水處理廠(chǎng)中，而只被普遍認(rèn)為在小規(guī)模污水處理廠(chǎng)適用。進(jìn)入60年代后，有了飛速發(fā)展的自動(dòng)控制技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)，也研制成功了新型不堵塞的微孔曝氣器，創(chuàng)造了廣泛采用間歇式處理法的條件。1968年，在美國(guó)ABJ公司與澳大利亞的新南威爾士大學(xué)合作下， “采用間歇反應(yīng)器體系的連續(xù)進(jìn)水，周期排水，延時(shí)曝氣好氧活性污泥工藝”便問(wèn)世了。1986年，CCAS工藝被美國(guó)國(guó)家環(huán)保局正式承認(rèn)為屬于革新代用技術(shù)（I/A），目前它成為最先進(jìn)的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。

2.SPR高濁度污水處理技術(shù)

SPR污水處理系統(tǒng)采用的是化學(xué)方法，在真溶液狀態(tài)下析出溶解狀態(tài)的污染物，具有固相界面的膠?；蛭⑿腋☆w粒便可形成；至于有機(jī)污染物、色度等可采用高效而又經(jīng)濟(jì)的吸附劑將其從污水中分離出來(lái)；然后污水中的各種膠粒和懸浮顆粒在采用了微觀(guān)物理吸附法的作用下凝聚成大塊密實(shí)的絮體；再使絮體與水快速分離，由于絮體在自行設(shè)計(jì)的SPR高濁度污水凈化器內(nèi)，所以要依靠旋流和過(guò)濾水力學(xué)等流體力學(xué)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且凈化器出水達(dá)到三級(jí)處理的水準(zhǔn)并可實(shí)現(xiàn)回用，那是由于清水經(jīng)過(guò)罐體內(nèi)自我形成的致密的懸浮泥層的過(guò)濾；污泥則高度濃縮在濃縮室內(nèi)，靠壓力定期排出，由于排出的污泥具備了含水率低、脫水性能良好的優(yōu)勢(shì)，因此能夠直接送入機(jī)械脫水裝置。經(jīng)脫水之后的污泥餅還可以制造人行道地磚，使二次污染也得到免除。

3.BIOLAK污水處理技術(shù)

百樂(lè)卡工藝是一種多級(jí)活性污泥污水處理系統(tǒng)，它同時(shí)具有脫氮除磷的功能，是在最初采用天然土池作反應(yīng)池的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)發(fā)展改進(jìn)而形成的污水處理系統(tǒng)。1972年以來(lái)，經(jīng)多年研究，最終形成了采用土池結(jié)構(gòu)、利用浮在水面的移動(dòng)式曝氣鏈、底部掛有微孔曝氣頭的一種具有一定特色的活性污泥處理系統(tǒng)。此系統(tǒng)由于采用土池而使建設(shè)投資大大減少，由于采用曝氣鏈曝氣系統(tǒng)使氧的轉(zhuǎn)移效率得到進(jìn)一步強(qiáng)化，大大增強(qiáng)了處理效果，并降低了運(yùn)行費(fèi)用。該工藝具有簡(jiǎn)捷的設(shè)計(jì)，管理不復(fù)雜，同時(shí)具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

結(jié)論

城市污水是我們大家不想要的但卻又不得不產(chǎn)生的廢物質(zhì)，它的存在制約著國(guó)家的發(fā)展。如果不重視它，他會(huì)使國(guó)家停止不前，對(duì)國(guó)家的進(jìn)步起著滯后的影響。為實(shí)現(xiàn)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，為了給子孫后代造福，為使我們的國(guó)家更加富裕，人人都應(yīng)該有保護(hù)水資源、節(jié)約用水的意識(shí)。

對(duì)于廢水處理技術(shù)，我國(guó)還處在初級(jí)階段，與國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有不小的差距。因此，還有待于環(huán)保人才進(jìn)一步的研究開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，不斷的為廢水治理增添更加先進(jìn)的技術(shù)措施。