城市污水回用深度处理的技术措施与工艺选择

刘春贞 赵宏杰

(1.山西省第二建筑设计院，山西 长治 046000;2.邯郸职业技术学院，河北 邯郸 056000)

0 引言

我国是一个缺水的国家，虽然我国的淡水资源很丰富，但是由于人口基数太大，所以导致水资源的人均占有量很小。自20世纪80年代以来，随着我国经济的快速发展，人们的生活水平得到了大幅度的提升，人们在工作和生活中的用水量和排水量都大大的增加，用水量的增加，使水资源的供需矛盾更加突出;排水量的增加，使各种水体遭受到不同程度的污染。淡水资源的污染现象更加剧了淡水量的匮乏，水污染现象致使我们国家的缺水更加严重。所以，污水回用就开始被大家所重视，尤其是城市污水，它不同于工业废水，相比之下其污染物质的种类没有那么复杂，处理工艺也相对于工业废水要简单。更重要的是，实施污水回用的污水资源化策略，可以改善我们国家的缺水问题，同时由于加大了污水处理量，又有利于环境保护，是符合水资源可持续利用的国家发展方向的。

1 城市污水回用的意义

近些年，我国经济呈现了飞速发展的模式，随之而来，经济发展的同时给环境带来了巨大的负荷，对于水资源来说，用水量的不断增加和水污染的日益加剧显得更加突出。我国淡水资源量从总量上来说是丰富的，但是地区分布极不均匀，南多北少，这就使得某些水资源不够丰富的地区缺水状况更加的严重。在这种形势下，人们就不得不考虑开发新的水源来解决目前的缺水状况，这些新开发出来的水源包括:远距离调水，海水的资源化利用以及城市污水的回用。这些途径都能够缓解缺水现状，但是相比之下，区域调水成本投入较高，而且见效比较慢，海水淡化的技术要求比较高，淡化过程中成本投入也较高。而城市污水回用，相比投资较少，而且见效比较快，比较容易实施。

污水处理回用，体现了水的“优质优用，低质低用”的原则，同时可以缓解水资源的供需矛盾，另外还有利于提高城市水资源利用的综合经济效益，是实现环境保护战略的重要措施。

2 城市污水回用的途径

城市污水的再生回用已开展五十多年，就其回用途径而言，大致有以下几个方面:首先是城市杂用，其次是回用于农业灌溉和部分工业企业，另外经过深度处理的回用水还可用于地下回灌和生活饮用等。

城市污水回用为城市杂用水，回用的方式主要有公共卫生间冲洗卫生器具，城市的道路和景观绿化，浇洒城市道路、城市消防、建筑施工、车辆冲洗和城市景观用水等。

农业灌溉是污水回用的首选方法，因为农作物在生长过程中所需的营养成分包括氮、磷等物质，而这些元素恰恰就是污水处理时要去除的元素，所以污水回用于农业灌溉，既满足了水处理的要求，又可以同时给农作物提供营养成分。基于以上原因，污水灌溉的历史已经比较悠久，污水灌溉的范围也比较广泛。

工业用水始终是城市用水的大户，各大中型工业企业都属于集中流量转输点。面对我国目前缺水的严峻形势，工业企业要尽力提高企业自身内部水的循环利用率和循序用水量，尽量缓解对淡水资源带来的压力。提高水的循环利用率是指，某一个生产环节产生的污水经过处理后可以再回用到该生产环节，重复使用。而循序用水，指的是某一个生产环节产生的污水经过处理后被其他生产环节的用水设备再度使用，这种方法又称为水的复用。不管是循环利用还是循序利用，都将是未来工业企业减少污水排放量，缓解城市水资源压力的重要方法。

地下回灌，是将污水经过适当的处理后，通过水泵等其他工程设施引入到地下含水层中。近些年来，由于地表水资源量的匮乏，地下水的使用量在逐年提高，可是由于地下水被开采后，恢复起来需要漫长的时间，这就造成了地下水含水层被采空后会产生地面塌陷的危险。由于只估计经济发展，而大量甚至是过量开采地下水，又不能够及时的进行回灌，久而久之将对环境地质造成巨大的伤害。把污水回灌到地下，可以起到补充地下水的作用，有利于稳定或抬高地下水水位。

城市污水回用于生活饮用水有直接回用和间接回用两种形式。其中，直接回用是指污水经污水处理厂处理后直接回用到生活饮用水的供配水系统中。这种回用一定要非常的慎重，也是一个非常严肃的问题，必须将污水进行深度处理后，能够达到国家饮用水卫生标准才能够进行回用。这种深度处理的技术要求要远远高于城市二级污水处理厂的要求。间接回用相比之下比较简单，也是普遍存在的。一般把城市二级污水厂处理污水排放到天然水体中，经水体的自净作用后，可作为下游城市或地区的饮用水水源。

3 污水回用深度处理的要求

深度处理，是指对城市二级污水处理厂的出水进行更为深入的处理。其目的是去除常规二级处理中不能够被去除或去除不完全的污染物质，使水质得到进一步提升，从而满足用水水质要求。污水经过处理后能否回用，主要取决于水质是否达到相应的回用水水质标准，这些标准包括物理性指标、化学指标、生物化学指标、毒理学指标和细菌学指标等。这些标准是保证用水的安全可靠及选择经济合理水处理流程的基本依据。由于使用回用水的范围十分广阔，水质要求各有不同，总体上看回用水水质情况十分复杂，我国目前尚未系统的制定回用水水质标准，只能按照用途结合具体情况进行分析。

4 污水深度处理的去除对象和技术措施

传统的城市二级污水处理，以活性污泥法和生物膜法为多。经过处理后，虽然绝大部分的悬浮物和有机物都已经被去除，但是仍然含有一些难以去除的污染物质，这些污染物质包括部分悬浮物、溶解性有机物和无机物。如果不对这些物质进行进一步处理，排放到天然水体后会引起水体的富营养化现象，而且也不适宜回用。

为了回用或是排放水体，必须对二级处理的出水做深度处理。深度处理过程中所要去除的主要对象及其处理措施见表1。

5 城市污水回用深度处理的工艺选择与组合

由于污水成分的复杂性及回用水质的要求不同，污水回用工艺也千差万别。城市污水深度处理的基本单元技术有混凝、沉淀、过滤、消毒。对水质要求更高时采用的深度处理单元技术有活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、膜分离技术、脱氮除磷技术等。

城市污水深度处理工艺方案的优化选择，要把多种因素联合起来考虑。首先要考虑回用的用途，污水回用标准视用途而异。其次考虑污水回用的处理流程和处理规模，针对不同的去除对象采用不同处理单元的组合。还要根据当地的实际情况，考虑处理成本和运行成本问题。经综合考虑确定出的处理流程要通过实验室检验合格后才能够投入施工。

表1 深度处理的去除对象及控制措施

表2 二级出水进行混凝沉淀、过滤的处理效率与出水水质

表3 其他单元过程的去除率 %

GB 50335-2002污水再生利用工程设计规范列出了深度处理各单元技术的处理效率和出水水质，见表2。在无试验资料的情况下，表3所列数据可供参考。

［1］崔玉川.城市污水回用深度处理设施设计计算［M］.北京:化学工业出版社，2011.

［2］GB 50335-2002，污水再生利用工程设计规范［S］.