給水廠的中水回用技術(shù)研究進(jìn)展

孔海燕 趙 穎 陳 珂 張?zhí)m真 邢 昱 孫 燕（河南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心河南鄭州450004）

給水廠的中水回用技術(shù)研究進(jìn)展

孔海燕 趙 穎 陳 珂 張?zhí)m真 邢 昱 孫 燕
（河南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心河南鄭州450004）

給水廠是城市市政供水的主要來源，然而在其給水處理過程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生部分生產(chǎn)廢水，由于原水的污染物以及凈水過程中投加的化學(xué)藥劑，導(dǎo)致該部分生產(chǎn)廢水的部分水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)值是原水的幾十倍甚至上百倍。這些生產(chǎn)廢水若直接排放不僅會(huì)造成受納水體的嚴(yán)重污染，而且還會(huì)浪費(fèi)大量水資源，如何高效處理并回用給水廠產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水已受到人們的廣泛關(guān)注。本文主要探討分析了、生產(chǎn)廢水主要回用技術(shù)，以期為后期的給水廠生產(chǎn)廢水回用工程提供技術(shù)參考。

給水廠；中水回用技術(shù)；直接回用；處理回用

隨著水資源的緊張，20世紀(jì)90年代起，過濾器反沖洗廢水的處理和回用研究開始活躍起來。最早這種廢水直接不經(jīng)處理回用到飲用水系統(tǒng)，特別是在我國(guó)，至今還有直接不經(jīng)處理回用的報(bào)道。隨著研究的深入，濾池反沖洗廢水回用技術(shù)不斷進(jìn)步，其處理回用技術(shù)從直接回用轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷恋頌橹?、離心過濾、氣浮等傳統(tǒng)技術(shù)，近些年，高效安全的膜過濾技術(shù)在回用濾池反沖洗廢水方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。下面將著重探討給水廠中水回用技術(shù)。

1 給水廠中水回用技術(shù)

目前水廠生產(chǎn)廢水的回用方式主要有兩種：直接回用和處理后回用，其中直接回用是目前國(guó)內(nèi)采用較多的處理方式。直接回用是指將生產(chǎn)廢水上清液或?yàn)V池反沖洗廢水收集至調(diào)節(jié)池再與原水混合。按照收集方式的不同可分為合建式和分建式，合建式工藝簡(jiǎn)單，節(jié)省污泥濃縮池容積，但由于反沖洗廢水與排泥水水質(zhì)差異較大排泥水含固量較高而水量較??；反沖洗廢水含固量較低而水量較大，使調(diào)節(jié)池內(nèi)的上清液水質(zhì)不甚理想，下沉污泥濃度偏低，經(jīng)后續(xù)污泥脫水，泥餅含固量偏低[1]。

1.1 生產(chǎn)廢水直接回用技術(shù)

Bourgeois JC等對(duì)沉淀池回流5%的濾池反沖洗廢水進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)顯示：反沖洗廢水中的顆粒物能夠增大原水中溶解性有機(jī)物的沉淀，并可降低原水中濁度、TOC、和UV254的含量。直接回用給水廠生產(chǎn)廢水對(duì)出水水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)是存在的，特別是生產(chǎn)廢水中濃縮了原水中的污染物和大量的賈第鞭毛蟲孢囊及隱孢子蟲卵囊，而賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲又具有極強(qiáng)的抗氯性。國(guó)外對(duì)生產(chǎn)廢水回用問題作了相應(yīng)要求，德國(guó)規(guī)定濾池反沖洗廢水必須經(jīng)過膜過濾或者等效的處理技術(shù)才能回用。國(guó)內(nèi)目前關(guān)于生產(chǎn)廢水的直接回用接究，則更注重工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，且以當(dāng)時(shí)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)作為出水水質(zhì)的依據(jù)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)意義考慮，這樣做是不可取的[2]。

1.2 生產(chǎn)廢水處理回用技術(shù)

處理后回用是指將生產(chǎn)廢水上清液加以處理，使水質(zhì)滿足原水的常規(guī)化學(xué)指標(biāo)和生物指標(biāo)后再回收利用，處理后回用技術(shù)包括常規(guī)處理回用技術(shù)和膜回用生產(chǎn)廢水技術(shù)[3]。

1.2.1 常規(guī)處理回用技術(shù)

水廠生產(chǎn)廢水常規(guī)處理技術(shù)包括沉淀、氣浮、微砂輔助沉淀、顆粒床過濾等技術(shù)，這些技術(shù)在生產(chǎn)廢水回用方面各有顯著的特點(diǎn)。

沉淀技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的反沖洗廢水處理技術(shù)，其工藝簡(jiǎn)單成熟，一般與混凝預(yù)處理組合應(yīng)用，以保證出水水質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求和排放要求。沉淀技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：一次性基建費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用較低；但難以達(dá)到理想的沉淀效果，單純的混凝-沉淀一般不能滿足水處理要求，通常需增加砂濾工藝來保證水質(zhì)安全。此外，由于水質(zhì)變化較大，混凝劑的投加量也難以精確控制，這也是導(dǎo)致沉淀效果變差的原因。采用混凝-沉淀技術(shù)回用濾池反沖洗廢水還會(huì)導(dǎo)致水中病微生物的增多，因此，這種技術(shù)處理回用濾池反沖洗廢水是不太可靠的。

微砂輔助沉淀工藝是通過添加微砂及一種混凝劑來提高絮凝和澄清的效果，以達(dá)到提高出水水質(zhì)的技術(shù)。微砂輔助沉淀的最大特點(diǎn)是適用性強(qiáng)，可適于低溫、低濁、高藻水和高濁水。有研究表明采用微砂輔助沉淀工藝處理生產(chǎn)廢水可效降低排泥水的排放量。微砂輔助沉淀工藝的缺點(diǎn)是工藝相對(duì)復(fù)雜、投資較高。

氣浮法是指懸浮物在曝氣作用下，附著在氣泡上并隨氣泡上升至水面，從而達(dá)到懸浮物和液體分離的處理方法。通常所說的氣浮多指加壓溶氣氣浮。對(duì)于去除密度低的顆粒物，氣浮是一種很有效的方式，能去除藻類、原生動(dòng)物卵囊、凝結(jié)的天然有機(jī)物、礬花等，甚至是隱孢子蟲。氣浮技術(shù)的缺點(diǎn)是：運(yùn)行過程中控制參數(shù)較多、設(shè)備復(fù)雜，日常維護(hù)費(fèi)用較高，操作復(fù)雜，一次性投資高，還可能會(huì)導(dǎo)致水廠出水致病微生物增加，從而限制了氣浮工藝在水廠生產(chǎn)廢水回用中的應(yīng)用。

1.2.2 膜回用生產(chǎn)廢水技術(shù)

膜技術(shù)的主要工作機(jī)理是機(jī)械篩分作用，常用的以壓力為推動(dòng)力的膜主要有微濾、超濾、納濾以及反滲透，在水廠生產(chǎn)廢水回用研究中應(yīng)用較多的是超濾和微濾技術(shù)。超濾是一種安全有效的技術(shù)，對(duì)隱孢子蟲、賈第蟲、細(xì)菌和病毒的去除效果方面，可認(rèn)為是一種全截留的處理方法。膜分離技術(shù)在水廠生產(chǎn)廢水回用方面表現(xiàn)出良好的處理效果，研究顯示，膜出水懸浮顆粒物、濁度、有機(jī)物及金屬物質(zhì)含量較低。

2 結(jié)語

給水廠生產(chǎn)廢水所含顆粒物質(zhì)、有機(jī)物、AOC、THMs、金屬離子及原生動(dòng)物孢囊含量均高于原水，在回用時(shí)需特別注意鐵、錳等常規(guī)指標(biāo)及微生物指標(biāo)（賈弟鞭毛蟲和隱孢子蟲）。生產(chǎn)廢水直接回用方式存在出廠水水質(zhì)安全隱患，分離技術(shù)處理生產(chǎn)廢水，出水水質(zhì)滿足原水甚至飲用水標(biāo)準(zhǔn)，工藝簡(jiǎn)單、占地面積小、在舊水廠生產(chǎn)廢水回用改造中有顯著優(yōu)勢(shì)。纖維材料的出現(xiàn)，降低了膜組件成本，這一技術(shù)在生產(chǎn)廢水處理回用中將得到較廣應(yīng)用。

[1]李文英.凈水廠生產(chǎn)廢水回用風(fēng)險(xiǎn)分析及控制研究[D].西安建筑科技大學(xué),2012.

[2]王磊波.給水廠生產(chǎn)廢水處理研究[D].西安建筑科技大學(xué),2009.

[3]許艷,俞林波,趙洪啟.中水回用現(xiàn)狀分析及展望[J].環(huán)境科技,2009,S1:84-86.