城市污水处理厂中水利用技术-以江苏淮安为例

Posted 2023-01-13 水资源

篇首语：事常与人违，事总在人为。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了城市污水处理厂中水利用技术-以江苏淮安为例相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要:阐述了水资源短缺情况下,国外的中水利用现状与我国中水利用的发展进程。从而引出江苏水资源紧缺情况下,中水利用的发展机遇。以淮安中水利用为例,概述了中水处理工艺的不同形式以及如何选取经济合理的中水处理方式,最后指出了如何有效实现中水回用的有关建议。

关键词:水资源,中水回用模式

水是人类生存与发展不可缺少的自然资源，水资源短缺也是目前人类面临的最为严峻的资源问题之一。水占地球表面积的75%，其中97.5%是海水，只有2.5%是淡水，而冰盖和冰川蕴涵了全球75%的淡水，仅有不到1%的地表水或地下淡水供人类饮用。[1] 中水是在水资源比较紧张的情况下，人们为能最大程度地开发利用水资源，将城市工业废水及生活污水处理后，改善了污、废水水质，使其达到规定水质要求，可在一定范围内重复使用的非饮用水。也称“再生水”、“回用水”，介于给水与排水之间。中水可广泛应用于各种用水场所，如冲厕、打扫卫生、浇洒道路、绿化花卉浇灌、景观喷泉、景观河道补水、消防用水、洗车、停车场冲洗、空调冷却水用水、采暖系统补水、地下水补灌、农田灌溉等。

1 国外中水回用现状及趋势
目前中水利用在国内外已经有了较快发展，许多缺水国家已经建立了污水回用工程，这些工程通常是将城市污水处理厂二级出水进一步处理后回用于农田灌溉、工业用水、市政杂用、地下回灌、饮用等。

1.1 国外中水回用现状
(1)美国
美国城镇污水处理系统已经非常完善了，城市二级污水处理厂已经达到100%。城镇污水回用己进入大规模生产应用阶段，尤其是在气候干旱的西部地区。
2006 年，加利福尼亚州的污水回用量已超过64 亿立方米，占污水处理总量的10%，占平水年全州城镇年用水总量的70%左右。
佛罗里达州的圣彼得堡，是美国唯一完全实现污水循环的大城市，它利用了自己产生的全部污水，不向周围河湖排放任何污水，这个城市有两套配水系统，一套系统输送新鲜淡水供饮用和家庭用水，另一套系统输送中水用于灌溉公园绿地、草坪以及清洗车辆等其它用水标准较低的地方。
(2)日本
早在1962 年日本就开始回用污水，70 年代初见规模。90 年代初，日本在全国范围内对污水回用的可行性进行了深入研究，在严重缺水地区大力推广污水回用技术。在1991 年日本的“造水计划”中，明确将污水回用技术作为最主要的研究内容加以资助，开发了很多污水深度处理工艺，在新型脱氮除磷技术、膜分离技术、膜生物反应器技术等方面取得了很大进展，建立起以赖沪内海地区为首的许多“水再生工厂”。日本的污水回用对象主要是河道景观用水与工业用水。

1.2 国外中水回用趋势
发达国家已越来越重视污水回用，如美国中水回用量以每年4%—5%速度递增。英国淡水需用量以每年2.5%的比例增长，而其给水量的1/3 取自于污水处理后排放河流的河段。总之，中水回用将在水环境治理、能源的节约及重复利用中扮演着越来越重要的角色。

2 国内中水技术发展进程
我国中水利用起步相对较晚，中水技术发展和应用是从改革开放时开始的。主要分两个阶段。

2.1 技术引进消化、研究实验阶段
这个阶段技术特点是传统的生物处理技术和混凝、沉淀、过滤的深度处理技术在这一工程方面的应用。当时清华大学、北京建筑设计院、城建院的韩小青等在天坛宾馆浴室做了接触氧化法处理洗浴废水回用的实验；总后勤部营房部设计院在本院公共浴室做的混凝气浮法处理洗浴废水的中试等都表明生物处理和物化处理工艺已开始应用于工程之中。

2.2 中水工程设施建设实践阶段
这个阶段技术发展的主要特点是各种处理工艺和处理方法都在实际工程应用中得到检验，如北京市政院的混凝双滤（砂滤、活性炭滤）、北京建筑设计院的一些工程中的生物转盘法、臭氧氧化法，并逐渐形成和丰富了几个版本《建筑给水排水设计手册》的中水部分，使中水技术成为工程应用技术的一部分。
2001 年12 月28 日《建筑中水设计规范》通过建设部组织的联合审查，上报发布。标志着中水建设进入全国推进的新阶段。

2.3 我国中水回用趋势
2000 年国务院召开的《全国城市供水节水与水污染防治工作》提出：大力提倡城市污水回用等非传统水资源的开发利用，并纳入水资源的统一管理和调配。

注：地表水标准参照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

3.3 江苏省中水回用前景
从江苏省经济发展现状看，已经具备了中水回用的经济基础。改革开放以来，国民经济一直保持高速发展，2007 年国内生产总值为25741.15 亿元[3]，人均GDP3.37 万元。经济规模和发展质量都居全国前列。
从江苏省技术发展现状看，已经具备了中水回用的技术基础。目前江苏省高精尖人才众多，科研成果显著，技术市场较为活跃，具有研究开发中水回用设备和技术的能力。同时，江苏省具有位居长江三角洲的优势，不仅能在治污设施等方面与上海开展协作，在技术合作开发方面也具有很大优势，为废水减量化、无害化和资源化提供了强有力的科技支撑。

3 淮安市中水利用发展

3.1 淮安市中水回用现状
随着社会的高速发展，水资源的污染，水质性缺水正逐渐成为困扰江苏省诸多城市的难题。以淮安为例，2007 年水资源总量为72.13 亿立方米[3]，江苏省境内仅比盐城市少而位于第二。同时，淮安市区地表水污染问题也日显突出，饮用水水源水质不佳，造成全市饮用水源达标率不高。市区水质性缺水与水资源紧张，一定程度上影响并制约着淮安市的经济发展。由于生活习惯，节水意识偏低，淮安市居民用水还处于较为粗放的阶段，节水的空间相当大。如果淮安市居民每天能在现有用水量的基础上节水10%—15%，以120 万人口计算，一年可节约0.4—0.5 亿立方米，可节约0.8—1 亿元，可减少污水处理量0.24—0.30 亿立方米。随着淮安市污水处理厂建设进程的加快，目前污水处理厂处理后尾水，除少量供污水厂自用（第二污水处理厂尾水部分回用于厂区内部道路及绿化浇洒）外，其余都排入盐河、清安河及入海水道，造成了总水资源的巨大浪费。同时，对江河水源来说，中水回用的意义在于抽取一次水后就可循环使用（只要从江河里抽取一次干净的水，就可实现长久循环使用，对可能产生的水环境富营养化趋向，将起到很好的抑制作用）。从这一角度而言，中水回用的意义不仅仅在于水资源的节省上，还是对河流的保护，对减缓水质性缺水的问题也有益处。

3.2 淮安市中水回用存在主要问题

3.2.1 污水回用意识不足
由于淮安相对水资源较丰富，淮安市居民节水意识不强，用水浪费的现象较普遍，污水回用意识不强。
同时许多工业企业用水采用地下深井取水，并且生产工艺较落后，一般没有循环利用设备，不仅造成了水资源的极大浪费，同时排出的废水就近排放水体，给水体带来了较大的污染。

3.2.2 污水回用设施不齐全
(1)城市污水处理设施与配套排水管网的建设不同步近年来，随着淮安市的经济快速发展，同时也建设了一批污水处理厂。截至2008 年底，已建成5 座污水处理厂，污水治理虽有了一定进展，但污水集中处理率仍然不到50%，再生水利用率更低。目前城市排水管网普及率低，不适应污水处理的需要。特别是城市排水管网建设滞后，雨污水直接就近排入水体，没有接入污水干管，进入污水处理厂的污水不足，污水处理厂建成后不能发挥效益，造成资金和资源的浪费。
(2)城市供水、污水和回用水的设施管理不统一
淮安市水管理比较落后，城市供水和污水分属不同的管理部门，在城市污水处理中，城市工业废水的监测由环保部门管理，城市污水处理由城建部门管理，城市排水管网和污水厂也分属不同的管理部门，加上回用水的利用涉及水资源管理、卫生和农业等部门，给城市污水处理和回用的管理带来一定的困难。

3.2.3 污水回用资金不到位
过去城市排水运营经费由政府财政拨款解决。1993 年有关部门颁布了“征收城市排水设施使用费”的规定，但各城市征收的收费标准不高。目前淮安市的收费标准为1.0 元/立方米左右，而实际排水处理成本要高出很多，包括折旧和还贷一般在1.0 元/立方米以上，如果再加上污水深度处理费用，污水处理厂有时显得更加捉襟见肘。由于污水回用用户少，运营经费不足，有时不得已降低污水处理厂的处理负荷。

4 淮安中水回用规划

4.1 中水水源
规划淮安市第二污水处理厂及楚州区污水处理厂的尾水经过深度处理后主要作为道路清洁、园林绿化等市政回用水。徐杨污水处理厂及新渡污水处理厂尾水经过深度处理后可主要作为工业冷却循环水水源。

4.2 中水处理工艺

4.2.1 中水回用模式
目前的工艺已能把污水处理为适合各种回用途径的中水，甚至达到饮用水标准。高级的膜处理技术可以获得高品质的中水，但需要昂贵的投资，传统深度处理技术的投资与处理成本相对较低，但回用范围不大。探索适合淮安市的回用模式，采用适当处理工艺、确定适宜的回用途径，对于经济、安全、快速解决淮安市水质性缺水及水污染问题具有重要意义。根据目前国内外中水回用情况与工程实践，按原水种类、典型处理工艺及出水水质与回用途径，中水回用模式归纳为七类，详见下表。。

注：*以生物接触氧化法、生物转盘、曝气生物滤池等核心处理单元的系列工艺以及膜生物反应器等。

4.2.2 技术经济分析
A 模式
A 模式以污水厂二级出水为原水，以满足低水质回用途径为目标，工艺处理成本较低，出水水质均可满足市政杂用、工业冷却水及景观用水水质标准。工艺处理费用较低，根据目前中水回用工程的实践，其单位水处理投资一般为800—1000 元/立方米，处理成本0.5—0.8 元/立方米。
B 模式
B 模式以二级出水为原水，以满足较高水质回用途径为目标，适合对中水的部分水质指（江苏省城市规划设计研究院）

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