中水回用技术及其应用现状

刘江涛

（沈阳市给排水勘察设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110020）

我国是个水资源匮乏的国家，人均水资源占有量十分有限，仅为2000余m3，加之水环境污染日益严重，使得我国许多地区面临着水资源短缺的问题，因此中水回收利用显得十分重要。中水是指生活污水或工业废水经过处理后达到中水回用水质标准的、可以重复利用的非饮用水源。虽然中水达不到饮用水的标准，但是可以用于水质要求不高的场合，如厕所冲洗用水、洗车用水、绿化及道路喷洒用水等。作为中水回用的水源主要来自于一些杂排水，如冷却排水、盥洗废水、洗衣和淋浴废水，这些杂排水有机污染物含量不高，处理工艺简单。另外，建筑排放的生活污水经过深度处理也可以作为中水回用的水源。

一、中水回用处理技术

不同的中水水源采用的处理技术不尽相同，一般的中水回用处理过程包括预处理阶段、核心处理阶段和后续处理阶段。预处理主要去除废水中以悬浮物为主的污染物，包括栅格和调节池等，核心处理主要去除水中细颗粒的有机污染物，其处理方法主要包括吸附处理技术、膜分离技术、微生物处理技术等。后续处理主要为消毒过程，以保证水质卫生安全。

（一）预处理方法

预处理方法主要用于优质杂排水的处理。该处理方法的流程简单、运行方便，占地面积小，只适用于小规模的中水处理工程。该方法主要包括混凝、沉淀或气浮、过滤和消毒。通过混凝，将废水中细小颗粒物絮凝成大颗粒物质，然后经过沉淀或气浮去除，未被去除的悬浮物在经过过滤进一步去除，最后经过消毒灭菌处理，使出水达到中水回用标准。

（二）核心处理方法

1.微生物处理技术。利用好氧或厌氧微生物的吸附、氧化作用降解污水中的有机物质，从而达到污水水质净化的目的。该技术方法运行较为稳定，运行费用相对较低，缺点是水量负荷变化适应能力小，间歇运转适应能力差，运转管理较复杂。典型的处理工艺有：原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀池→过滤→消毒→出水[1]。

2.膜分离技术。膜分离的方法包括微滤、超滤、反渗透等连续滤膜技术和膜生物反应器。滤膜技术是以滤膜为中心处理单元，污水在一定压力下通过滤膜时，就达到了物理分离的目的，这种方法具有设备控制简单，系统可自动运行，占地面积小，使用寿命长，运行费用较低等优点。膜生物反应器是使污水中的大分子等难降解成分在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，在生物反应器中保持高活性污泥浓度从而达到去除有机物的目的。该方法具有处理效率高、出水水质好、设备紧凑、易实现自动控制等优点。但是膜作为一种过滤介质易堵塞，膜的通水量随时间而逐渐下降，需进行有效的反冲洗和化学清洗[2]。

二、中水回用应用现状

李军等[3]对中水回用技术在高校园区建设进行了可行性研究。以茶山新校区为例，该校区中水处理工艺采用膜生物反应器（MBR），该反应器利用先进的中空纤维膜作为过滤介质，能有效地将污水中的固体物质分离出来，出水水质好。反应器中活性污泥负荷低，产生的剩余污泥量少，排放量少，大大减轻了后续污泥处理的设备投资及处理费用。MBR 膜截留的活性污泥有助于对微生物的驯化，减少污水的水力停留时间短，提高了微生物对有机物的去除率。MBR处理器后续不需设二沉池、砂滤池等，可节省占地面积和土建投资。具体的运行工艺流程为：原水→格栅→调节池→MBR→消毒池→清水池→中水回用。经过MBR工艺处理后，出水COD为30mg/L，小于50mg/L的要求；BOD为5mg/L，小于10mg/L的要求；SS为6mg/L，小于10mg/L的要求；氨氮为5mg/L，小于20mg/L的要求。对该处理工艺进行效益分析：①MBR 法主要设备投资估算为污水泵0.6万元，风机4万元，MBR成套设备17万元，二氧化氯发生器2万元，共计设备投资23.6万元。②污水处理的运行费用为电费与消毒药剂费用。其中电费每立方米水花费0.8元，药剂费用每立方米为0.1元，则年运行费用为2.36万元。③收益分析：每天处理出水回用80吨，一年回用28000吨，按每吨水2.5元计，则每年节约7万元。因此，采用中水回用显然是经济的。

金月清等[4]对中水回用技术在电子工业废水处理中的应用进行了研究。以某电子企业产生的电子废水为例，该电子废水成分复杂，含有有机氮、有机硫等难以被微生物降解的物质，还含对微生物有抑制作用的毒性物质。针对该电子废水成分的特殊性，考虑工艺运行维护的因素，确定处理工艺流程为：废水→物化池→沉淀池→水解池→一级A池→二级O池→二级A池→二级O池→MBR池→RO池→中水回用。物化池采凝沉淀的方法去除废水中的铜离子，

采用混凝和沉淀相结合的方法去除废水的氟化物。通过工艺运行结果表明：废水中的铜离子和氟化物得到有效的去除，再通过后续RO工艺，最终使出水氟离子浓度低于0.1mg/L，满足中水回用的水质标准。COD和氨氮在物化池去除效果不高，该污染物的去除主要在生物处理阶段的两级“A/O + MBR”工艺。试验结果表明：经过生化阶段和RO处理阶段，出水的COD和氨氮浓度很低，达到了中水回用水质要求。

三、结语

当前，我国的中水回用规模仍较小，中水回用技术的推广及应用仍面临很大的挑战。大多数城市仅仅只考虑污水达标排放即可，而没有长远的想法，中水回用系统规范的体系建设得不到重视。水价过低也导致消费者节约用水的意识不强，对合理利用水资源的重视程度不够，中水回用的意识还比较淡薄。再加上我国的城市污水管网建设严重落后，相关的收集及处理配套设施不够完善，使得中水回用的发展受到了制约。因此，需要我们采取一些切实可行的政策，如：政府参与、改革水价、制定相关法律法规等，使中水回用技术得到进一步的推广。