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关于城市污水的研究方法

发布时间:2022-06-24 02:12:32

❶ 城市污水处理常用方法都有哪些,城市污

城市污水治理的几种常用方法
活性污泥处理法
目前在城市生活污水中应用最多的就是所谓的活性污泥法,它有处理能力强,处理后水质好等优势。其大致组成包括由曝气池,沉淀池,污泥排放以及回流等系统。待处理的污水和活性污泥回流共同进入曝气池然后混合,然后在其中与空气接触使得含氧量增加,发生代谢反应。经过充分搅拌的混合液变为悬浮状态,所以其中的有机污染物和氧气能够与微生物接触发生反应。接下来进入的是沉淀池,原来的悬浮固体会在其中沉降而被隔离,所以从沉淀池流出的已经为净化水。沉淀池里的污泥一般都会回流,从而保证曝气池中的悬浮固体和微生物有一定的浓度。在曝气池里的反应会使微生物增殖,所以过多的微生物要排出沉淀池以维持整个系统的稳定性。除需要能够氧化和分解有机物外,活性污泥还必须有一定凝聚和沉降能力,以便可以使其从混合液中分离,进而在出口得到纯净的水。活性污泥法的缺点在于其基础建设的成本过高,不易实施。
生物膜处理法
所谓生物膜法,就是通过在一些固体物表面附着的微生物对污水中的有机污染物加以处理的方法。它和活性污泥处理方法发展时间基本一致。所谓的“生物膜”即是附着在固体表面的微生物形象叫法,一般是由非常密集的好氧菌,厌氧菌,原生动物和藻类等结合一起形成的生态系统。生物膜所附着的固体介质叫做载体或滤料,由此向外生物膜可以分成厌气层,好气层,附着以及运动水层。整个方法的基本运作过程为,先由生物膜吸附水层中的有机物,然后由好氧菌进行分解,再由厌氧菌进行厌气分解,运动水层通过流动不断更新生物膜,由此反复实现对污水的净化作用。
一般适用生物膜法的场合为中小规模城市废水的处理,所用的处理结构是生物滤池或生物转盘,在我国的南方一般使用生物滤池。由于材料和技术的不断革新,生物膜法技术近年来进步很大。因为生物膜法中微生物一般固定在填料上,所以构成的生态系统比较稳定,微生物生活和消耗的能量比活性污泥法中要小得多,其剩余的污泥也更少。生物膜法所拥有的高效率高,高耐冲击性、产泥量低以及运管便利性等优势使其在各种处理方法中竞争力极大。生物膜法的劣势在于成本较高且单位处理效率低。所以进一步降低成本,提高效率是今后生物膜法研究的主要方向。
氧化处理法
氧化处理法是当今被广泛使用的一种城市污水预处理方法,有较大的潜力。可根据其中氧化剂的种类和反应器类型对其分类为化学氧化法,催化氧化法以及光催化氧化法等。其中,化学氧化法的操作比较简单,但效果不够明显且运行成本较高,所以实际工作中应用不多。为实现处理效果的提高,降低成本的目标,目前找到了一些其他氧化技术。
在这些新方法中的其中一种就是光催化法。它的特点是所需设备简单,条件温和,氧化能力高并且处理效果彻底。在污水处理中受到广泛欢迎。
光催化反应就是通过光的作用发生的化学反应。反应过程中分子由于吸收特定波长的光波而转变为分子激发态,进而发生化学反应形成新物质,或者变成中间化学产物以促进热反应的进行。光化学反应所需的活化能来自于光,把太阳能的中的光能进行光电转化和光化学转化加以利用是目前非常热门的研究领域。
光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外,在有紫外光的Feton 体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。
所谓光化学反应,就是只有在光的作用下才能进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态,然后电子激发态分子进行化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量。在太阳能利用中,光电转换以及光化学转换一直是光化学研究十分活跃的领域。80 年代初,开始研究光化学应用于环境保护,其中光化学降解治理污染尤受重视,包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化降解,一般可分为均相、多相两种类型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过光助-芬顿(photo-Fenton)反应使污染物得到降解,此类反应能直接利用可见光;多相光催化降解就是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料,同时结合一定能量的光辐射,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子-空穴作用,产生·OH 等氧化性极强的自由基,再通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化,最终生成CO2、H2O 及其它离子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。与无催化剂的光化学降解相比,光催化降解在环境污染治理中的应用研究更为活跃。
氧化处理法目前由于低成本以及高效率的优势特点处理方式已经得到了广泛的关注。另外它在对污水进行深度处理和不易进行生物降解的有机废水处理等场合都有不错的前景,成为了国内外一项活跃的研究课题,很多人认为氧化法将在21 世纪成为废水处理的一项重要方法。

❷ 关于污水处理的方法有哪些

按作用来分类:

1、物理性方法

主要用物理原理对污水中的物质进行分离处理的一种方法,主要将污水中非溶解性的物质给分离出来,在处理的过程中是不会改变其化学的性质的。经常用的具体方法包括使用重力进行分离,使用离心力进行分离,反渗透的方法以及气浮法等。使用无理的方法一般构筑比较的简单且成本低,适合那些容量大且要求处理程度不高的污水。

2、生物性方法

这个方法主要是在污水中加入一些微生物,利用其代谢的功能将污水中那些胶状或溶解有机物给氧化为比较稳定的无机的物质,这样就使得污水被净化,这种方法的污水处理具体包括有活性的污泥法以及生物膜法,其处理的程度比起物理法来要更高。

3、化学性方法

这种方法就是利用化学的反应将污水中胶状及溶解物来进行处理,大多会用于对工业性污水的处理,其具体的方法包括混凝法,中和法,离子交换以及氧化还原等,这种方法来处理污水会有着很好的效果,但是费用也比较高。

按程度来分类的处理方法

1、一级

一级程度的处理主要需要将污水中那些悬浮的固体物给去除掉,因此一级程度的处理多数使用物理性的方法就能够达到要求,经过一级程度的处理后,污水BOD只有百分之三十左右,是达不到规定排放的标准的,因此一般还需要经过二级程度的处理,通常会将一级处理作为一种预处理的方式。

2、二级

二级程度的处理主要就是需要去除掉污水中胶状的溶解的有机物,通常做二级程度的处理时大多会使用生物性的方法,其去除率一般可以达到百分之九十左右,经过了二级程度处理后,一般就能达到规定排放的标准了,并且出水的效果都比较好。

3、三级

在某些污水中可能会含有氮磷等难以降解的特殊物质,这是就需要对污水进行三级程度的处理,三级处理主要使用化学性的方法,比如用生物来脱氮及除磷,用活性炭进行吸附,用混凝法沉淀等,三级处理是更加深度的一种处理方式,能够进一步去除氮磷等物质。

❸ 城市污水处理,用哪些方法

城市污水处理方法有三种:

1.活性污泥处理法
2.生物膜处理法
3.氧化处理法

城市污水处理是指为改变污水性质,使其对环境水域不产生危害而采取的措施。城市污水处理一般分为三级:

一级处理,系应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵;

二级处理,系应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质;

三级处理,系应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等,去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。至于采取哪级处理比较合理,应视对最终排出物的处理要求而定。

❹ 污水处理的方法有哪些

2019-11-17
按作用来分类: 1、物理性方法 主要用物理原理对污水中的物质进行分离处理的一种方法,主要将污水中非溶解性的物质给分离出来,在处理的过程中是不会改变其化学的性质的。经常用的具体方法包括使用重力进行分离,使用离心力进行分离,反渗透的方法以及气浮法等。使用无理的方法一般构筑比较的简单且成本低,适合那些容量大且要求处理程度不高的污水。 2、生物性方法 这个方法主要是在污水中加入一些微生物,利用其代谢的功能将污水中那些胶状或溶解有机物给氧化为比较稳定的无机的物质,这样就使得污水被净化,这种方法的污水处理具体包括有活性的污泥法以及生物膜法,其处理的程度比起物理法来要更高。 3、化学性方法 这种方法就是利用化学的反应将污水中胶状及溶解物来进行处理,大多会用于对工业性污水的处理,其具体的方法包括混凝法,中和法,离子交换以及氧化还原等,这种方法来处理污水会有着很好的效果,但是费用也比较高。 按程度来分类的处理方法 1、一级 一级程度的处理主要需要将污水中那些悬浮的固体物给去除掉,因此一级程度的处理多数使用物理性的方法就能够达到要求,经过一级程度的处理后,污水BOD只有百分之三十左右,是达不到规定排放的标准的,因此一般还需要经过二级程度的处理,通常会将一级处理作为一种预处理的方式。 2、二级 二级程度的处理主要就是需要去除掉污水中胶状的溶解的有机物,通常做二级程度的处理时大多会使用生物性的方法,其去除率一般可以达到百分之九十左右,经过了二级程度处理后,一般就能达到规定排放的标准了,并且出水的效果都比较好。 3、三级 在某些污水中可能会含有氮磷等难以降解的特殊物质,这是就需要对污水进行三级程度的处理,三级处理主要使用化学性的方法,比如用生物来脱氮及除磷,用活性炭进行吸附,用混凝法沉淀等,三级处理是更加深度的一种处理方式,能够进一步去除氮磷等物质。垍头条莱。
2019-11-17

按作用来分类: 1、物理性方法 主要用物理原理对污水中的物质进行分离处理的一种方法,主要将污水中非溶解性的物质给分离出来,在处理的过程中是不会改变其化学的性质的。经常用的具体方法包括使用重力进行分离,使用离心力进行分离,反渗透的方法以及气浮法等。使用无理的方法一般构筑比较的简单且成本低,适合那些容量大且要求处理程度不高的污水。 2、生物性方法 这个方法主要是在污水中加入一些微生物,利用其代谢的功能将污水中那些胶状或溶解有机物给氧化为比较稳定的无机的物质,这样就使得污水被净化,这种方法的污水处理具体包括有活性的污泥法以及生物膜法,其处理的程度比起物理法来要更高。 3、化学性方法 这种方法就是利用化学的反应将污水中胶状及溶解物来进行处理,大多会用于对工业性污水的处理,其具体的方法包括混凝法,中和法,离子交换以及氧化还原等,这种方法来处理污水会有着很好的效果,但是费用也比较高。 按程度来分类的处理方法 1、一级 一级程度的处理主要需要将污水中那些悬浮的固体物给去除掉,因此一级程度的处理多数使用物理性的方法就能够达到要求,经过一级程度的处理后,污水BOD只有百分之三十左右,是达不到规定排放的标准的,因此一般还需要经过二级程度的处理,通常会将一级处理作为一种预处理的方式。 2、二级 二级程度的处理主要就是需要去除掉污水中胶状的溶解的有机物,通常做二级程度的处理时大多会使用生物性的方法,其去除率一般可以达到百分之九十左右,经过了二级程度处理后,一般就能达到规定排放的标准了,并且出水的效果都比较好。 3、三级 在某些污水中可能会含有氮磷等难以降解的特殊物质,这是就需要对污水进行三级程度的处理,三级处理主要使用化学性的方法,比如用生物来脱氮及除磷,用活性炭进行吸附,用混凝法沉淀等,三级处理是更加深度的一种处理方式,能够进一步去除氮磷等物质。垍头条莱

❺ 城市废水处理的方法有哪些

城市污水含有各种类型、不同程度的各种有毒、有害污染物。城市污水的处理涉及很多方面,必须对下水道体制,污水处理厂的位置和处理工艺,处理后污水的利用和排放要求等进行综合规划。工业废水在城市污水中的比重,因城市工业生产规模和水平而不同,可从百分之几到百分之几十。其中往往含有腐蚀性、有毒、有害、难以生物降解的污染物。因此,工业废水必须进行处理,达到一定标准后方能排入生活污水系统。生活污水和工业废水的水量以及两者的比例决定着城市污水处理的方法、技术和处理程度。我国城市污水一般通过收集进入污水处理厂进行处理,具体可分为一、二、三级处理。一级处理,又称初级处理。处理的对象是污水中的漂浮物和悬浮物。可以采用筛滤截留法——筛网、格栅过滤、重力分离法——沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池等。离心分离法、旋流分离器、离心机等。二级处理,是指去除污水中污染物,使其各项指标达到要求。主要环节要根据不同的污水处理程度、规模、水质特点来确定处理工艺。三级处理,又称深度处,弥补二级处理的欠缺,可使用化学和物理化学以及生物方法,比如中和法、人工湿地法等。氧气同微生物能充分接触反应,混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水、沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度、曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。传统活性污泥法建设投资额高,但处理的动力费较低。缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。发展方向:①为了废水体系的组分、浓度均匀化,重新估价预处理,重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。两段活性污泥法。两段活性污泥法,简称AB法。该法把污水管道、污水处理厂视为一个污水处理系统。其工艺特点是:不设初淀池,充分利用污水管道中的微生物,为不同时期生长的优势微生物种群创造良好的环境条件,让其充分发挥作用,耐冲击负荷能力强,处理效果稳定。

❻ 城市生活污水如何处理

城市生活污水中一般含大量固体悬浮物、磷酸盐、钾钠及重金属离子、可化学或生物降解的溶解性或胶态分散有机物(以COD和BOD表征)、含氮化合物(包括氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮)、菌类生物群等。

城市生活污水常见处理方法:

1、普通曝气法处理城市生活污水,普通曝气法出现的时间比较早,该方法不但处理生活污水效果好,而且生活污水的处理量较大,在污水处理厂中可以建设污泥消化池,反应所产生的沼气可以作为能源加以利用。传统普通曝气法为了达到脱氮的目的,可以通过降低曝气池的容积负荷来解决;为了达到除磷的目的,可以在曝气池前增设厌氧区来解决。

2、SBR法处理城市生活污水,SBR法是序批式活性污泥法的简称,反应池是序批式活性污泥法的主体构筑物。反应和排水等工序都是在污水的反应池中完成的,该方法大大简化了处理过程。近年来序批式活性污泥法不断改进和完善,得到了广泛的推广,是目前采用较多的污水处理工艺。

序批式活性污泥法的工艺在空间上是混合的,推流式的时间模式,其生化反应速度较高。序批式活性污泥法的工艺流程很简单,而且相对于其它方法构筑物少,造价低,运行费用和管理费用低。采用静止沉淀的方法,就可以得到很好的分离效果,且出水的水质较高。序批式活性污泥法的运行方式比较灵活,可以有多种处理工艺路线。通过同一种反应器,只要改变运行的工艺参数,序批式活性污泥法就可以处理不同性质的废水。

3、AB法处理城市生活污水,AB法是在活性污泥法和两段法的基础上产生的,AB法是吸附-生物降解方法的简称,一种新型的污水处理技术。A段与B段之间是相互隔离的,且拥有独立的回流系统,这样可以保证A段与B段具有不同的微生物系统和各自的反应过程。

A段,污泥负荷较高,只有一些原核细菌适于生存并得以生长和繁殖下来,污泥中不会掺在真核生物,因此对水质、pH值的冲击负荷起到很好的缓冲作用。A段工艺会产生大量的污泥,而且在剩余的污泥中,有机物的含量较高。

B段在较低的负荷下运行,B段的曝气池中不但含常用的微生物,还有很多世代期比较长的高级真核微生物,这些真核微生物可以在有机物含量较低的情况下生长繁殖。

4、活性污泥法处理城市生活污水,活性污泥法就是利用活性污泥去除废水中有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池,并将空气打入曝气池,充分混合污水和活性污泥,曝气池中的微生物吸附、分解污水中的有机物,起到净化污水的作用。然后为了使活性污泥和处理后的污水分离,混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水,分离出一部分活性污泥通过回流系统回流至曝气池,另一部分污泥将从系统中排出。活性污泥法的主要设备为曝气池和二次沉淀池。

❼ 城市污水处理常用方法都有哪些,城市污水,微生物

几种消毒工艺方法1.1物理消毒方法——紫外线消毒1.1.1紫外线消毒原理紫外线消毒是一种物理消毒方法,紫外线消毒并不是杀死微生物,而是去掉其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒的原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸(DNA或RNA),使其不能分裂复制。除此之外,紫外线还可引起微生物其他结构的破坏。紫外线是一种波长范围为136nm~400nm的不可见光线。在该波段中260nm附近已被证实是杀菌效率最高的,目前生产的紫外灯的最大功率输出在253.7nm波长。该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%,总能量的30%,由于高强度、高效率的紫外C波段的存在,紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。1.1.2紫外线消毒器的结构形式1)敞开式结构。在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV消毒器并杀灭水中的微生物。2)封闭式结构。封闭式UV消毒器属承压型,用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封闭起来。1.2化学消毒方法1.2.1液氯消毒1)液氯消毒原理。向水中加入液氯或者次氯酸盐(如NaClO)溶液消毒时,在水中发生如下反应:HOC,lOCl-之和称作有效自由氯,其中以HOCl消毒效果最好。排入水体时,氯会和水中的氨氮、有机氮反应生成消毒效果较差的无机氯胺和有机氯胺,称作化合氯。总余氯是指有效自由氯和有效化合氯之和。氯的消毒效果受接触时间、投加量、水质(含氮化合物浓度、SS浓度)、温度、pH以及控制系统的影响。2)加氯系统。目前常用加氯系统包括加氯机、接触池、混合设备以及氯瓶等部分,如图1所示。1.2.2臭氧消毒1)臭氧消毒原理。臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体,纯净的O3常温常压下为蓝色气体。臭氧具有很强的氧化能力(仅次于氟),能氧化大部分有机物。臭氧灭菌过程属物理、化学和生物反应,臭氧灭菌有以下三种作用:a.臭氧能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的酶,使细菌灭活死亡。b.直接与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞壁、DNA和RNA,细菌的新陈代谢受到破坏,导致死亡(DNA—核糖核酸;RNA—脱氧核糖核酸。病毒是由蛋白质包裹着一种核酸的大分子;病毒只含一种核酸)。c.渗透胞膜组织,侵入细胞膜内作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生透性畸变,溶解死亡。因此,O3能够除藻杀菌,对病毒、芽孢等生命力较强的微生物也能起到很好的灭活作用。2)污水臭氧处理工艺。臭氧氧化能力强,且很不稳定,也无法储藏,因此应根据需要就地生产。臭氧的制备一般有紫外辐射法、电化学法和电晕放电法。目前臭氧制备占主导地位的是电晕放电法。由臭氧发生器制备好的臭氧气体通过管道输送到密闭的臭氧接触池,与处理后的污水进行接触反应。反应后的气体由池顶汇集后,经收集器离开接触池,进入尾气臭氧分解器,在此剩余臭氧气体被分解成氧气排入大气中(见图2)。1.2.3二氧化氯消毒二氧化氯在水中溶解度是氯的5倍,氧化能力是氯气的2.5倍左右,它是一种强氧化剂。溶于水后很安全,是国际上公认的含氯消毒中唯一高效消毒剂。二氧化氯性质不稳定,只能采用二氧化氯发生器现场制备。用于水处理领域的小型化学法二氧化氯发生器主要有两种:以氯酸钠、盐酸为原料的复合型二氧化氯发生器和以亚氯酸钠、盐酸为原料的纯二氧化氯发生器,其中前者应用最为广泛。1)复合二氧化氯发生器原理。复合二氧化氯发生器以氯酸钠和盐酸制备二氧化氯为主、氯气为辅的混合气体。反应如下:NaClO3+2HCl=ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O该反应的最佳温度为70℃,反应器采用耐温、耐腐蚀材料制造。反应生成的二氧化氯和氯气混合气体通过水射器投加到被处理水中。2)复合二氧化氯发生器的应用。复合二氧化氯发生器用于消毒时,消毒剂投加点一般在滤后,有效氯投加量一般为3mg/L~5mg/L;用于脱色或降低COD时,该复合气体投加在硫酸铝等混凝剂投加点之前效果较好,投加量应根据水质由试验确定,同时也可以查看中国污水处理工程网关于二氧化氯消毒处理污水技术文档。2上述几种消毒方法的特点2.1紫外线消毒紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中,包括低质污水、常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水的消毒。紫外线消毒法除具有不投加化学药剂、不增加水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、设备操作较传统消毒

❽ 实现城市废水资源化有什么方法

1.城市废水资源化的意义近20年来,经济的持续快速发展和人口的膨胀加剧了对水的需求,造成世界范围水资源短缺。水资源短缺威胁着人类的生存和发展,已成为全球人类共同面临的最严峻的挑战之一。

为解决困扰人类发展的水资源短缺问题,开发新的可利用水源是世界各国普遍关注的课题。城市废水水质、水量稳定,经处理和净化以后可以作为新的再生水源加以利用。世界上不少缺水国家把城市废水的资源化作为解决水资源短缺的重要对策之一,围绕城市废水的资源化与再生利用开展了大量的研究,包括废水回用途径的分析与开拓,废水资源化工艺与技术研究,回用水水质标准的建立,回用水对人体健康的影响,促进废水资源化的政策与管理体系等。

城市废水如不加以净化,随意排放,将造成严重的水环境污染。如将城市废水的净化和再生利用结合起来,去除污染物,改善水质后加以回用,不仅可以消除城市废水对水环境的污染,而且可以减少新鲜水的使用,缓解需水和供水之间的矛盾,为工农业的发展提供新的水源,取得多种效益。许多国家和地区把城市废水再生水作为水资源的一种重要组成,对城市废水的资源化进行了系统规划,例如美国佛罗里达州的南部地区、加利福尼亚州的南拉谷那、科罗拉多州的奥罗拉、沙特阿拉伯、意大利及地中海诸国等。实践表明,城市废水经处理后可以用于农业、城市和工业等领域。作为缓解水资源短缺的重要战略之一,城市废水资源化显示了光明的应用前景。

2.废水资源化途径与再生水水质标准(1)废水资源化途径根据城市废水处理程度和出水水质,经净化后的城市废水可以有多种回用途径。大体可分为城市回用、工业回用、农业回用(包括牧渔业)和地下水回灌。在工业回用中,主要可用作冷却水;城市回用中有城市生活杂用水、市政与建筑用水等;农业用水则主要是灌溉用水。

(2)再生水水质标准对于城市废水的回用工程,最重要的是再生水的水质要满足一定的水质标准。回用对象不一样,所规定的标准也不一样。以下介绍几种废水回用途径及相应的水质标准。

①回灌地下水:再生水回灌地下蓄水层作饮用水源时,其水质必须满足或高于国家生活饮用水卫生标准(GB5749—85)。美国加利福尼亚州卫生署于1976年制订了再生水回灌地下水的建议水质标准,1977年进一步对水质标准进行了修订。考虑到难生物降解有机物对地下水质影响以及对人体健康的危害,除一般常规监测指标外,还要求对苯、四氯化碳等20种有机物和6种农药有机物进行监测。

②工业回用:再生水的工业回用主要有3个方面:回用作冷却水、工艺用水以及锅炉补给水。回用作冷却水的再生水水质应满足冷却水循环系统补给水的水质标准;回用作工艺用水时,由于工艺的不同,水质也千差万别,应根据不同工业的不同工艺,满足其相应的水质标准;用作蒸汽锅炉补给水的水质与锅炉压力有直接关系。再生水往往需要经过补充处理后才能用作锅炉补给水。

③农业回用:再生水的农业回用主要用于灌溉。通常对灌溉用水的水质要求为:不传染疾病,确保使用者和公众的卫生健康;不破坏土壤的结构与性能,不使土壤退化或盐碱化;不使土壤中的重金属和有害物质的积累超过有害水平;不得危害作物的生长;不得污染地下水。为了使再生水回用农业的水质符合以上要求,以保障人民身体健康,促进农业持续发展,世界卫生组织以及各国均制订了污水灌溉农田的水质标准。我国最新颁布了“农田灌溉水质标准(GB5084—92)”。

3.城市废水资源化实例作为解决水资源短缺的重要对策之一,国内外对城市废水的资源化与回用都十分重视,并取得了许多成功的经验。以下列举一些废水资源化的成功实例,以供我国广大缺水地区在探索、研究和推广废水资源化中借鉴和参考。

(1)美国的废水再生与回用美国城市废水的再生与回用起步较早。全美有再生水回用点536个,其中加州有238个。下面介绍美国废水再生与回用的几个实例。

①加利福尼亚州橘子县21世纪水厂再生水回灌地下:该城市由于超量开采地下水,造成地下水位低于海平面,促使海水不断流向内陆,致使地下淡水退化不宜饮用。为防止地下水位下降造成海水入侵,美国加州橘子县早在1965年就开始研究将三级处理出水回灌地下,以阻止海水入侵。橘子县为此兴建了“21世纪水厂”,该厂设计能力为5678米3/天。原水为城市污水二级处理出水,进一步经沉淀、过滤和活性炭处理后回灌地下水。由于回灌地下总溶解性固体的限制为500毫克/升,因此一部分再生水在回灌地下水之前还采用反渗透法进行了脱盐。21世纪水厂的净化水通过23座多点注入管井分别注入4个蓄水层,与深层蓄水层井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。该项工程表明:人工控制海水入侵是可行的;城市废水经深度处理后能够达到饮用水水质标准;工程经长期运行证明稳定、可靠。

②佛罗里达州圣彼得斯堡的废水再生与回用:该市是城市废水回用的先驱之一。1978年实施了双配水系统,供给用户两种质量的水(饮用水和非饮用水),再生水开始用于非饮用水目的的使用。1991年该市向7000多户家庭及办公楼提供再生水(8×103)米3/天,并用做公园、操场、高尔夫球场灌溉用水以及空调系统冷却水和消防用水。该市共有4座废水处理厂,总处理能力达(270×103)米3/天,采用活性污泥生物处理工艺,并附加有铝盐混凝、过滤及消毒处理,双管输水系统管道共长420千米。通过10口深井将多余的再生水注入盐水蓄水层,一年间平均约有60%的再生水注入深井。由于使用再生水,节约了优质水,因此尽管该市入口增加了10%,但饮用水仍能满足供应。

③亚利桑那州派洛浮弟核电站回用再生水作冷却水:该核电站是美国最大的核电站。第一期三个反应堆分别于1982、1984及1986年投产,每个发电能力为1270兆瓦。此外拟再建两个反应堆。核电站地处沙漠,严重干旱,因此采用再生水作为冷却水。再生水来自两座城市废水处理的二级生物处理出水。输至核电站再经补充处理,使之达到所需水质。该核电站采用冷却水系统,补给水约(200×104)米3天。

(2)日本的废水再生与回用日本近20多年来在废水再生和利用方面进行了大量研究开发和工程建设。1986年城市废水回用量达(6300×10)米3/年,占全部城市废水处理量的0.8%。再生水主要回用于中水道、工业用水、农田灌溉、河道补给水等。各种用途及其所占的比例为:中水道系统为40%、工业用水29%、农业用水15%、景观与除雪16%。中水道系统是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套,其中办公楼、学校为大户。学校占18.l%、办公楼占17.3%、公共楼房占9.2%、工厂占8.4%。中水道再生水主要用于冲洗厕所(占37%)、冲洗马路(占16%)、浇灌城市绿地(占15%)、冷却水(占9%)、冲洗汽车(占7%)、其他(景观、消防等)为16%。

(3)其他国家的废水再生与回用世界上第一座将城市废水再生水直接用作饮用水源的回收厂设在纳米比亚的首都温德和克市。该回收厂于1968年投产,第一阶段产水量为2300米3/天,正常处理能力可达4500米3/天,后增至6200米3/天。水为城市废水厂二级生物处理出水,处理流程如下:

深度处理水的水质经严格的水质监测,证明符合世界卫生组织(WHO)及美国环保局发布的标准。以色列属半干旱国家。再生水已成为该国的重要水资源之一。100%的生活废水和72%的城市废水已经回用。据1987年资料,全国废水总量(832.5×10)立方米,处理量达(2.18×108)立方米,处理率接近90%。再生水用作灌溉达(1.046×108)立方米(占42%),回灌地下为(0.7×108)立方米(占29%左右),排海水量(0.7×108)立方米(占29%左右)。废水处理后贮存于废水库。全国共修建127座废水库,其中地面废水库123座,地下废水库4座。废水进行农业灌溉之前一般通过稳定塘系统处理。有些城市将城市二级生物处理出水再经物化处理后回用于工业冷却水。此外,废水经深度处理后回灌地下水,再抽出至管网系统,或并入国家水资源调配系统,输送至南部地区,或用于一般供水系统,最南部地区甚至将它作为饮用水源。

由于采取了上述废水回用的措施,以色列大大提高了水资源的有效利用,从而缓和了水资源短缺对社会经济发展的制约作用。科威特利用经三级处理后的城市废水进行农业灌溉。印度目前至少有200个农场利用城市废水进行灌溉,面积达23000公顷。

(4)我国的废水再生与回用我国长期以来有利用生活污水灌溉农田的经验,先后开辟了1042多个大型污水灌溉区。在我国北方干旱地区,利用污水灌溉农田,可充分利用其水肥资源发展农业生产,确实收到了一定效果。但由于一些污灌区地址选择不当,设计不合理,废水预处理不够,又缺乏水质控制标准和及时的监测,出现了土壤、农作物及地下水的严重污染,威胁着人体健康和安全。若干年前,曾开展大规模的污灌区环境质量综合评价工作,研究与制订了污水灌溉与污泥用于农田的各项环境标准与规定,已将污水农业利用引向科学的道路。由于我国不少地区,如北方地区水资源紧缺,迫切需要把城市废水作为第二水源加以回收利用,实现废水资源化。为此,国家组织了有关开发城市废水资源化工艺的科技攻关,研制成套技术设施,建立示范工程,并逐步推广应用。攻关内容包括工业回用、市政景观利用的水质预处理技术、水质标准、卫生安全评价、中小城镇和住宅小区污水回用技术的研究等。一些成果已在天津纪庄子污水处理厂改造工程中应用,并在天津、太原、大连等城市建设了污水回用工程。例如,大连春柳废水处理厂的二级生物处理出水经深度处理后用于冷却水;太原杨家堡废水处理厂采用生物填料接触氧化池处理城市污水用于冷却水;北京高碑店热电厂亦将高碑店污水处理厂的出水作为冷却水水源。经过十多年来的努力,我国在城市废水资源化以及回用方面取得了一定的成绩,为今后更大范围的推广应用奠定了坚实的基础。随着我国城市废水处理厂的普及与兴建,废水再生利用规模和速度亦将迅速发展。

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