朝陽(yáng)市中水回用存在問(wèn)題與改造工程建設(shè)分析

吳事陸

（國(guó)電電力朝陽(yáng)水務(wù)環(huán)保有限公司，遼寧朝陽(yáng)122000）

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朝陽(yáng)市中水回用存在問(wèn)題與改造工程建設(shè)分析

吳事陸

（國(guó)電電力朝陽(yáng)水務(wù)環(huán)保有限公司，遼寧朝陽(yáng)122000）

摘要：介紹了朝陽(yáng)市城區(qū)供水現(xiàn)狀和污水排放情況，著重對(duì)中水回用存在的主要問(wèn)題和所面臨的問(wèn)題進(jìn)行了分析，闡述了中水回用工程建設(shè)的必要性，并由此提出了對(duì)原有污水廠(chǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行中水提標(biāo)升級(jí)改造，使中水再利用提高了水資源的再利用率，可以使朝陽(yáng)市水資源緊缺現(xiàn)狀得到有效緩解，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保障。

關(guān)鍵詞：中水工程；中水回用；水資源；污水處理

我國(guó)作為一個(gè)水資源十分貧乏的國(guó)家，水污染現(xiàn)象也較為嚴(yán)重。供水短缺及水環(huán)境的質(zhì)量惡化形勢(shì)也十分嚴(yán)峻。在我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快的現(xiàn)在，城市中的生活污水及工業(yè)廢水已逐漸成為我國(guó)各地污水的主要來(lái)源。然而中水回用工程的有效運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)污染治理及開(kāi)發(fā)非傳統(tǒng)水源的雙贏目的。

1　城區(qū)供水與污水排放現(xiàn)狀

1.1城區(qū)供水

朝陽(yáng)市地處遼寧省的西部，北與內(nèi)蒙古自治區(qū)的赤峰市、哲里木盟接壤，其東北、東南及南部分別與阜新市及荊州市及葫蘆島市毗鄰，西部與河北省的平泉及青龍兩縣交界。

朝陽(yáng)市的城區(qū)供水的設(shè)施比較齊備，供水水源主要為地下水，管道的覆蓋率較高，在2000年的時(shí)候，供水普及率就基本達(dá)到80%以上。

城區(qū)現(xiàn)有較大水源兩處，分別為扣北水源、中山水源，兩個(gè)水源日供水能力共約為15萬(wàn)t/d。根據(jù)2014年朝陽(yáng)市水資源公報(bào)記錄，2014年朝陽(yáng)市雙塔區(qū)、龍城區(qū)年用水量共約11783.1萬(wàn)t。

1.2污水排放

朝陽(yáng)市城區(qū)已建成3座污水處理廠(chǎng)，處理規(guī)模最大的為凈源污水處理廠(chǎng)，日處理量10萬(wàn)t。城區(qū)污水經(jīng)污水管網(wǎng)收集至各污水廠(chǎng)，進(jìn)行統(tǒng)一處理且達(dá)標(biāo)排放。

城區(qū)內(nèi)排水管道有3種：雨水管道、合流管道、污水管道，其中多數(shù)為雨水管道和污水管道，合流管道較少，主要分布在市區(qū)。市內(nèi)有3條排洪溝穿過(guò)，分別是榆樹(shù)林溝、南溝、北溝。市區(qū)西北側(cè)有一主排洪溝，排山洪入什家河。

朝陽(yáng)市區(qū)共有3個(gè)排污口，其中2014年污水入河排放總量約為4774.6萬(wàn)t，全年主要污染物入河排放量約為4424.6t。

2　中水回用的主要問(wèn)題

2.1現(xiàn)存主要問(wèn)題

（1）朝陽(yáng)市城市污水仍有小部分未經(jīng)處理排入市區(qū)內(nèi)排洪溝，污染水體，影響生態(tài)環(huán)境及廣大人民健康水平。

（2）排水工程未形成完善系統(tǒng)，建設(shè)施工中未嚴(yán)格遵照規(guī)劃執(zhí)行，致使設(shè)置管道管徑較小，出現(xiàn)一路多管“拉鏈”現(xiàn)象。

（3）在現(xiàn)在的管線(xiàn)常出現(xiàn)雨污混接的現(xiàn)象，降雨的時(shí)候會(huì)造成污水的溢流以及環(huán)境污染現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而大大的增加了污水的處理廠(chǎng)處理的費(fèi)用。

（4）部分現(xiàn)狀管線(xiàn)管徑不夠合理，通常都是按照經(jīng)驗(yàn)估算得出的。雨水的管徑通常較小，過(guò)水的能力不足，進(jìn)而造成了汛期時(shí)常會(huì)發(fā)生溢水的現(xiàn)象。污水的支管管徑較大，主干管的管徑較小，很難充分發(fā)揮管渠系統(tǒng)地工程效益［6］。

城市污水、廢水的處理回用，不僅可以有效的減少對(duì)地下水的開(kāi)采，還能給我們帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。更是解決城市水資源的和水環(huán)境的主要出路之一。

然而由于中水水質(zhì)的主要指標(biāo)未達(dá)到生活飲用水的水質(zhì)要求，可又高于允許排放污水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，處在其兩者之間，所以稱(chēng)之為中水。中水主要用于賓館或者是居民小區(qū)，機(jī)關(guān)部隊(duì)等單位的澆灑綠地和景觀(guān)用水，同時(shí)也適用于消防給水、水冷卻循環(huán)補(bǔ)充水、沖車(chē)用水、居民沖廁等。

2.2面臨主要問(wèn)題

建設(shè)污水處理廠(chǎng)工程不僅是公益事業(yè)，也是開(kāi)發(fā)資源和發(fā)展生產(chǎn)的主要舉措。水資源的開(kāi)發(fā)利用方向主要是污水資源化及再生化的利用，加強(qiáng)污水處理機(jī)的再生開(kāi)發(fā)利用步伐，以提高水資源地利用效率，加大興建污水處理機(jī)再生水利工程，進(jìn)而提高污水的處理率和回用率［7］。但是仍然面臨著很多問(wèn)題。

（1）觀(guān)念問(wèn)題：改變?nèi)藗儗?duì)中水地片面認(rèn)識(shí)及偏見(jiàn)，將中水的利用范圍從局限于荒山綠化及農(nóng)業(yè)的灌溉擴(kuò)展到城市的工業(yè)領(lǐng)域。

（2）技術(shù)問(wèn)題：因?yàn)橹兴@取主要是來(lái)自城市中的生活及工業(yè)用污水，污染的成分十分復(fù)雜，所以必須運(yùn)用可靠的工藝，及穩(wěn)定的處理技術(shù)，促使中水水質(zhì)的安全可靠，以達(dá)到各行各業(yè)對(duì)用水水質(zhì)的要求［5］。

（3）經(jīng)濟(jì)問(wèn)題：最新采用的水處理廠(chǎng)工藝的成本應(yīng)該低于現(xiàn)階段各行業(yè)地經(jīng)濟(jì)承受范圍，最好是低于自來(lái)水地價(jià)格，使中水的水質(zhì)安全能夠有效的達(dá)到各行業(yè)的用水要求。

（4）管網(wǎng)建設(shè)問(wèn)題：在現(xiàn)階段朝陽(yáng)市的中水利用尚還處在起步的階段，中水的管網(wǎng)建設(shè)十分落后，所以，必須全面加強(qiáng)對(duì)管網(wǎng)的建設(shè)，所需要的工程投資量較大，建設(shè)的難度也相對(duì)較大。

3　改造工程建設(shè)的必要性

3.1中水回用工程建設(shè)必要性

3.1.1水資源嚴(yán)重不足

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，城市化進(jìn)程也在不斷的加快，城鄉(xiāng)差距、水污染的問(wèn)題也是日益嚴(yán)重，造成了我國(guó)地城市缺水問(wèn)題較為突出。其中嚴(yán)重缺水的城市主要在北方，而朝陽(yáng)地區(qū)地處我國(guó)第1建筑氣候區(qū)的ID小區(qū)。

同時(shí)又具有自身特點(diǎn)，年平均氣溫在8.4°C左右，平均無(wú)霜期為125d，多年平均降水量為486mm。冬季降雪量少，春季多干旱大風(fēng)，蒸發(fā)量是降水量的4倍多，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟夏衔鳎骄L(fēng)速為3m/s，最大風(fēng)速高達(dá)28.3m/s，凍土最大深度1.35m，日照年平均達(dá)2800h，由于蒸發(fā)量大于降雨量，所以氣候干燥，常年干旱且多風(fēng)沙。因此，朝陽(yáng)水資源再利用尤顯重要。節(jié)約用水、發(fā)展可持續(xù)利用水資源已是當(dāng)務(wù)之急。

3.1.2中水回用用戶(hù)需求

首先，朝陽(yáng)市燕山湖電廠(chǎng)已建成，位于凈源污水廠(chǎng)西南角，將污水廠(chǎng)清水池的中水，作為電廠(chǎng)循環(huán)冷卻水。

其次，國(guó)電電力朝陽(yáng)2×330MW熱電項(xiàng)目正在建設(shè)當(dāng)中，也需要再生水作為循環(huán)冷卻水。

最后，朝陽(yáng)市燕都新城的居民沖廁每日需1萬(wàn)t中水+超濾深度處理的中水為其供應(yīng)。

綜上，本工程的建設(shè)，符合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代化城市發(fā)展的趨勢(shì)，符合遼寧省朝陽(yáng)市朝陽(yáng)縣城市城市總體規(guī)劃，符合中水回用用戶(hù)的實(shí)際需要，項(xiàng)目的實(shí)施是必要的。

3.2污水廠(chǎng)提級(jí)改造的必要性

朝陽(yáng)凈源污水處理廠(chǎng)自2008年運(yùn)行，所執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002的規(guī)定中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)。但根據(jù)《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB21 /1627-2008）要求：省轄市規(guī)劃城市中心區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)及國(guó)家、省、市級(jí)的各類(lèi)工業(yè)園區(qū)（開(kāi)發(fā)區(qū)）污水處理廠(chǎng)的出水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)執(zhí)行GB18918《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。因此污水處理廠(chǎng)出水水質(zhì)提標(biāo)升級(jí)標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。

4　中水回用改造工程建設(shè)分析

4.1廠(chǎng)址的選擇

依據(jù)可研報(bào)告中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將朝陽(yáng)市中水回用工程中水處理廠(chǎng)的廠(chǎng)址確定在凈源污水處理廠(chǎng)東北側(cè)中水回用預(yù)留地。

4.2中水處理工藝選擇

該工程原污水處理廠(chǎng)工藝采用懸掛鏈?zhǔn)狡貧饣钚晕勰喾ǎ梢院芎玫厝コ钡?、總氮，但隨著污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)中氨氮、總氮的不斷升高，為更好的將其去除［4］。

該次中水回用工程對(duì)原有生物池進(jìn)行改造，結(jié)合該工程水源水質(zhì)、再生水服務(wù)對(duì)象、深度處理后的水質(zhì)要求，綜合考慮投資及運(yùn)行成本。最后確定提級(jí)改造工程和電廠(chǎng)中水回用工藝方案為（圖1為工藝流程圖）［1］。

改造懸掛鏈?zhǔn)狡貧馍锍兀涸黾恿鲃?dòng)生物床（MBBR）、增加內(nèi)回流，從而變相增加池容，提高氨氮、總氮去除率。

增加處理工藝采用：混凝-沉淀-過(guò)濾-消毒。其作用是：進(jìn)一步去除二級(jí)處理后水中殘存的懸浮物（包括活性污泥顆粒）、脫色、除臭，BOD5、CODcr等使水進(jìn)一步得到澄清。而消毒、殺菌，則是去除水中的細(xì)菌、微生物及有毒有害物質(zhì)。

燕都新城中水采用：一級(jí)A出水+超濾+臭氧處理。

污泥處理采用：直接濃縮脫水+深度脫水。

圖1　朝陽(yáng)市中水回用工程工藝流程圖

4.3中水處理工程規(guī)模確定

現(xiàn)朝陽(yáng)凈源污水處理廠(chǎng)工程規(guī)模為10萬(wàn)m3/d，因此現(xiàn)提級(jí)改造工程即中水回用工程規(guī)模為10萬(wàn)m3/d。依據(jù)中水用水協(xié)議，國(guó)電電力朝陽(yáng)2× 330MW熱電廠(chǎng)、燕山湖發(fā)電廠(chǎng)及規(guī)劃建設(shè)的燕都新城總需水量為7.7萬(wàn)m3/d，近期燕都新城中水量為1 萬(wàn)m3/d。因此確定中水回用工程規(guī)模為8.7萬(wàn)m3/d。

4.4工程設(shè)計(jì)

4.4.1平面設(shè)計(jì)

朝陽(yáng)市中水回用工程廠(chǎng)址位于已建的朝陽(yáng)市污水治理工程廠(chǎng)區(qū)的東南側(cè)。廠(chǎng)區(qū)內(nèi)布置的建、構(gòu)筑物有：提升泵池、混合反應(yīng)沉淀池、轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器間、清水池、送水泵房及變電站、污泥泵池、加藥間、臭氧發(fā)生器間、臭氧接觸池、凈水間、污泥深度脫水間。

新建工程廠(chǎng)區(qū)內(nèi)的具體布置方式是：將兩座混合反應(yīng)沉淀池、加藥間布置在廠(chǎng)區(qū)北側(cè)；將轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾器、臭氧發(fā)生器間、臭氧接觸池由東向西布置在廠(chǎng)區(qū)中部；將凈水間布置在廠(chǎng)區(qū)南側(cè)，并在廠(chǎng)區(qū)東南角預(yù)留一座凈水間的位置；將清水池、送水泵房、變電站布置在廠(chǎng)區(qū)西側(cè)。將提升泵池布置在已建污水廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)門(mén)衛(wèi)東側(cè)的空地上，將污泥深度脫水間布置在已建污水廠(chǎng)污泥脫水機(jī)房西側(cè)。

建、構(gòu)筑物的總體布置既能滿(mǎn)足工藝流程要求、相互緊密聯(lián)系，又能體現(xiàn)出各個(gè)單體建、構(gòu)筑物的功能及使用要求［2］。

4.4.2豎向設(shè)計(jì)

廠(chǎng)區(qū)豎向布置可以有效的運(yùn)用平坡式。建筑物的室內(nèi)外地坪標(biāo)高最好是高出室外場(chǎng)地設(shè)計(jì)整平標(biāo)高的0.3m以上，按照?qǐng)龅氐默F(xiàn)狀標(biāo)高，以及現(xiàn)狀污水廠(chǎng)的場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高，工程場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高與已建污水廠(chǎng)一致為159.20m。廠(chǎng)區(qū)需回填土方，并需修建擋土墻［3］。

5　結(jié)語(yǔ)

中水回用工程的廣泛推廣運(yùn)用可以有效解決我國(guó)水資源緊缺的多種問(wèn)題，且對(duì)我國(guó)水資源再利用起到了較大影響。

朝陽(yáng)市城區(qū)的污水經(jīng)過(guò)中水廠(chǎng)處理之后，水質(zhì)將能夠達(dá)工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)，彌補(bǔ)工業(yè)用水的不足。對(duì)凈源污水處理廠(chǎng)進(jìn)行中水提標(biāo)升級(jí)改造后，能夠有效節(jié)約朝陽(yáng)市地下水及自來(lái)水，進(jìn)而緩解用水壓力，同時(shí)提高水資源再利用率。

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中圖分類(lèi)號(hào)：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008-1305（2016）01-0068-03

DOI：10.3969 /j.issn.1008-1305.2016.01.024

收稿日期：2015-07-05

作者簡(jiǎn)介：吳事陸（1980年—），男，工程師。