污水廠污水深度處理及中水回用研究

蘆茜

（南京博斯特環(huán)?？萍加邢薰?，江蘇 南京 211102）

在全球水資源嚴(yán)重短缺的大背景下，水資源的循環(huán)利用已成為解決當(dāng)前水 資源危機的重要途徑之一。其中最主要的就是如何解決水資源短缺問題，缺水已成為制約全球經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素。我國淡水資源匱乏，解決水資源緊缺和水環(huán)境污染問題的有效途徑就是污水資源化。

一、污水再生回用處理技術(shù)

（一）物化處理法

指利用物理作用和化學(xué)反應(yīng)作用分離回收污水中處于各種形態(tài)的污染物質(zhì)（包括懸浮物、溶解物和膠體）。物化處理工藝主要以混凝沉淀（氣?。┘夹g(shù)、活性炭吸附及砂濾等相結(jié)合為基本方式。優(yōu)點是處理工藝流程短，運行管理簡單、方便，占地相對較小，與傳統(tǒng)二級處理相比提高了出水水質(zhì)，但運行費用較大，且出水水質(zhì)易受混凝劑種類和數(shù)量的影響。

（二）生物處理法

指利用微生物的代謝作用使污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)，主要方法有天然生物處理法和人工生物處理法。天然生物處理法包括生物穩(wěn)定塘、土地處理系統(tǒng)等，人工生物處理法包括好氧生物處理法（如活性污泥法和生物膜法）和厭氧生物處理（如傳統(tǒng)厭氧消化）。生物處理法優(yōu)點是出水水質(zhì)穩(wěn)定，運行費用相對較小，水量變化抗沖擊負(fù)荷能力強，但運轉(zhuǎn)管理復(fù)雜，占地面積較大。

（三）膜處理法

指通過膜分離技術(shù)把污水中的污染物分離出去，達到凈水的目的。膜技術(shù)被稱為“21 世紀(jì)的水處理技術(shù)”，隨著工藝的提高和市場的發(fā)展，曾被認(rèn)為十分昂貴的膜處理技術(shù)如今變得越來越經(jīng)濟，已受到越來越多的水處理工作者的關(guān)注。目前應(yīng)用較多的膜處理技術(shù)有微濾、納濾、超濾、反滲透、電滲析等。膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種由膜分離單元與生物處理單元組合而成的新型污水處理技術(shù)。與傳統(tǒng)生物處理方法相比，MBR 具有適應(yīng)性強、出水水質(zhì)好、占地面積小、運行管理簡單、可實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點，但在長期的運轉(zhuǎn)中，膜作為一種過濾介質(zhì)易堵塞和污染。

二、城市污水再生回用方式

（一）集中式污水再生回用

即建立大中型的污水再生回用水廠，將城市污水通過市政排水管道進行收集并集中處理，然后回用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、景觀環(huán)境、城市雜用等非飲用水方面。

1.大規(guī)模的污水集中處理回用，需建設(shè)龐大的污水收集和再生水回用管網(wǎng)系統(tǒng)，包括多座污水提升泵站和再生水加壓泵站，增加了再生水回用成本。對于遠離再生水廠和排水管網(wǎng)尚未普及的區(qū)域，污水集中處理再生回用困難且再生水回用成本大。對于一些老城區(qū)，由于地下管線錯綜復(fù)雜，重新破路施工建設(shè)配套的再生水回用管網(wǎng)幾乎不可能，這些區(qū)域采用集中式污水再生回用較困難。2.污水再生回用水廠規(guī)模過大，工程投資大，建設(shè)周期長，融資較困難，投資風(fēng)險大。3.不同用戶對再生水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求不同，作為集中式再生水廠難以實現(xiàn)分質(zhì)供水。一般再生水廠都以不同用戶的最高水質(zhì)要求作為處理標(biāo)準(zhǔn)要求，這樣勢必會增加再生水處理成本。

（二）分散式污水再生回用

在大型建筑物或小區(qū)內(nèi)設(shè)置小型中水處理站，對建筑物內(nèi)污水或雜排水進行收集，經(jīng)處理后回用于建筑沖廁、綠地道路澆灑等生活雜用，它又稱分散式中水回用。

1.城市分散式再生水處理站建設(shè)太多，雖然污水收集和再生水供給管網(wǎng)投資大幅降低，但再生水廠建設(shè)費用總和將增大。在運行方面，雖然管網(wǎng)動力費用降低，但運行管理成本也大大提高。分散式中水處理站處理規(guī)模一般較小，再生水回用成本較高，很難形成大規(guī)模的污水再生回用，不能從根本上解決城市水資源緊缺問題。2.中水處理站分布較散，集中管理維護困難，衛(wèi)生條件較差，對生態(tài)環(huán)境影響較大，對人類身體健康也產(chǎn)生潛在威脅。3.大量分散式污水再生回用不利于城市給排水工程的系統(tǒng)規(guī)劃。城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃一般是按照區(qū)域內(nèi)人口數(shù)、人均用水定額、管網(wǎng)普及率及污水排放系數(shù)等來確定城市自來水廠、污水處理廠及相應(yīng)市政配套管網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。由于規(guī)劃時服務(wù)區(qū)域內(nèi)分散式污水再生回用數(shù)量很難預(yù)測，當(dāng)規(guī)劃區(qū)內(nèi)存在大量分散式污水再生回用時，大部分生活污水或雜排水通過就地處理回用，使得排入市政污水管網(wǎng)和污水處理廠的污水量減少，造成污水處理設(shè)施和管網(wǎng)設(shè)計規(guī)模過大，導(dǎo)致投資浪費。此外，隨著市政污水管網(wǎng)中污、廢水流量的減少，流速也減小，易導(dǎo)致管道淤塞，增加管網(wǎng)的日常運行維護費用。

（三）集中分散混合式污水再生回用

即將集中式與分散式污水再生回用相結(jié)合，部分區(qū)域采用集中式再生水回用，部分區(qū)域建設(shè)小型中水處理站實現(xiàn)污水再生回用。它克服了單設(shè)集中式或 分散式再生水利用設(shè)施的缺陷，節(jié)省投資和運行費用，適應(yīng)性好。在實際應(yīng)用時，須考慮再生水回用的經(jīng)濟性與合理性，通過污水再生回用布局優(yōu)化確定集中式和分散式污水再生回用范圍。根據(jù)我國當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展水平并結(jié)合污水處理事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，城市污水再生回用規(guī)劃中再生水回用方式宜采用集中分散混合式。集中式污水再生回用方式的供水水量不受季節(jié)和地域的影響，宜作為環(huán)境用水、工業(yè)用水、城市雜用、農(nóng)業(yè)灌溉的補充水源，應(yīng)成為我國城市污水再生回用方式的主導(dǎo)方向。分散式再生回用方式應(yīng)用靈活方便,對于離污水處理水廠較遠，排水管網(wǎng)未能覆蓋的用水區(qū)域，宜采用此利用方式。集中式和分散式污水再生回用兩種方式在處理水量、廠址選擇、處理工藝等方面均有所不同，各有優(yōu)缺點。城市系統(tǒng)規(guī)劃中，選擇何種回用方式，應(yīng)視城市具體情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。

再生水回用成本主要由固定資產(chǎn)投資基本折舊費和直接運行費用包括人工費、動力費、藥劑費和維修費等兩部分組成。再生水的處理規(guī)模、處理工藝、再生水水源水質(zhì)及回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求是影響其回用成本。集中式再生水廠需從再生水回用成本出發(fā)合理確定處理規(guī)模，結(jié)合城市的總體規(guī)劃、排水規(guī)劃及給水規(guī)劃等綜合考慮。