给水厂的中水回用技术研究进展

孔海燕 赵 颖 陈 珂 张兰真 邢 昱 孙 燕（河南省环境监测中心河南郑州450004）

给水厂的中水回用技术研究进展

孔海燕 赵 颖 陈 珂 张兰真 邢 昱 孙 燕
（河南省环境监测中心河南郑州450004）

给水厂是城市市政供水的主要来源，然而在其给水处理过程中，不可避免的会产生部分生产废水，由于原水的污染物以及净水过程中投加的化学药剂，导致该部分生产废水的部分水质指标的数值是原水的几十倍甚至上百倍。这些生产废水若直接排放不仅会造成受纳水体的严重污染，而且还会浪费大量水资源，如何高效处理并回用给水厂产生的生产废水已受到人们的广泛关注。本文主要探讨分析了、生产废水主要回用技术，以期为后期的给水厂生产废水回用工程提供技术参考。

给水厂；中水回用技术；直接回用；处理回用

随着水资源的紧张，20世纪90年代起，过滤器反冲洗废水的处理和回用研究开始活跃起来。最早这种废水直接不经处理回用到饮用水系统，特别是在我国，至今还有直接不经处理回用的报道。随着研究的深入，滤池反冲洗废水回用技术不断进步，其处理回用技术从直接回用转变为混凝沉淀为主、离心过滤、气浮等传统技术，近些年，高效安全的膜过滤技术在回用滤池反冲洗废水方面表现出明显的优势。下面将着重探讨给水厂中水回用技术。

1 给水厂中水回用技术

目前水厂生产废水的回用方式主要有两种：直接回用和处理后回用，其中直接回用是目前国内采用较多的处理方式。直接回用是指将生产废水上清液或滤池反冲洗废水收集至调节池再与原水混合。按照收集方式的不同可分为合建式和分建式，合建式工艺简单，节省污泥浓缩池容积，但由于反冲洗废水与排泥水水质差异较大排泥水含固量较高而水量较小；反冲洗废水含固量较低而水量较大，使调节池内的上清液水质不甚理想，下沉污泥浓度偏低，经后续污泥脱水，泥饼含固量偏低[1]。

1.1 生产废水直接回用技术

Bourgeois JC等对沉淀池回流5%的滤池反冲洗废水进行研究，实验显示：反冲洗废水中的颗粒物能够增大原水中溶解性有机物的沉淀，并可降低原水中浊度、TOC、和UV254的含量。直接回用给水厂生产废水对出水水质安全风险是存在的，特别是生产废水中浓缩了原水中的污染物和大量的贾第鞭毛虫孢囊及隐孢子虫卵囊，而贾第鞭毛虫和隐孢子虫又具有极强的抗氯性。国外对生产废水回用问题作了相应要求，德国规定滤池反冲洗废水必须经过膜过滤或者等效的处理技术才能回用。国内目前关于生产废水的直接回用接究，则更注重工艺简单、经济，且以当时的饮用水标准作为出水水质的依据，从长远意义考虑，这样做是不可取的[2]。

1.2 生产废水处理回用技术

处理后回用是指将生产废水上清液加以处理，使水质满足原水的常规化学指标和生物指标后再回收利用，处理后回用技术包括常规处理回用技术和膜回用生产废水技术[3]。

1.2.1 常规处理回用技术

水厂生产废水常规处理技术包括沉淀、气浮、微砂辅助沉淀、颗粒床过滤等技术，这些技术在生产废水回用方面各有显著的特点。

沉淀技术是应用最广泛的反冲洗废水处理技术，其工艺简单成熟，一般与混凝预处理组合应用，以保证出水水质满足设计要求和排放要求。沉淀技术的优点是：一次性基建费用及运行费用较低；但难以达到理想的沉淀效果，单纯的混凝-沉淀一般不能满足水处理要求，通常需增加砂滤工艺来保证水质安全。此外，由于水质变化较大，混凝剂的投加量也难以精确控制，这也是导致沉淀效果变差的原因。采用混凝-沉淀技术回用滤池反冲洗废水还会导致水中病微生物的增多，因此，这种技术处理回用滤池反冲洗废水是不太可靠的。

微砂辅助沉淀工艺是通过添加微砂及一种混凝剂来提高絮凝和澄清的效果，以达到提高出水水质的技术。微砂辅助沉淀的最大特点是适用性强，可适于低温、低浊、高藻水和高浊水。有研究表明采用微砂辅助沉淀工艺处理生产废水可效降低排泥水的排放量。微砂辅助沉淀工艺的缺点是工艺相对复杂、投资较高。

气浮法是指悬浮物在曝气作用下，附着在气泡上并随气泡上升至水面，从而达到悬浮物和液体分离的处理方法。通常所说的气浮多指加压溶气气浮。对于去除密度低的颗粒物，气浮是一种很有效的方式，能去除藻类、原生动物卵囊、凝结的天然有机物、矾花等，甚至是隐孢子虫。气浮技术的缺点是：运行过程中控制参数较多、设备复杂，日常维护费用较高，操作复杂，一次性投资高，还可能会导致水厂出水致病微生物增加，从而限制了气浮工艺在水厂生产废水回用中的应用。

1.2.2 膜回用生产废水技术

膜技术的主要工作机理是机械筛分作用，常用的以压力为推动力的膜主要有微滤、超滤、纳滤以及反渗透，在水厂生产废水回用研究中应用较多的是超滤和微滤技术。超滤是一种安全有效的技术，对隐孢子虫、贾第虫、细菌和病毒的去除效果方面，可认为是一种全截留的处理方法。膜分离技术在水厂生产废水回用方面表现出良好的处理效果，研究显示，膜出水悬浮颗粒物、浊度、有机物及金属物质含量较低。

2 结语

给水厂生产废水所含颗粒物质、有机物、AOC、THMs、金属离子及原生动物孢囊含量均高于原水，在回用时需特别注意铁、锰等常规指标及微生物指标（贾弟鞭毛虫和隐孢子虫）。生产废水直接回用方式存在出厂水水质安全隐患，分离技术处理生产废水，出水水质满足原水甚至饮用水标准，工艺简单、占地面积小、在旧水厂生产废水回用改造中有显著优势。纤维材料的出现，降低了膜组件成本，这一技术在生产废水处理回用中将得到较广应用。

[1]李文英.净水厂生产废水回用风险分析及控制研究[D].西安建筑科技大学,2012.

[2]王磊波.给水厂生产废水处理研究[D].西安建筑科技大学,2009.

[3]许艳,俞林波,赵洪启.中水回用现状分析及展望[J].环境科技,2009,S1:84-86.