摘 要:随着我国城市规模的不断扩大,生活污水呈水量逐年增加的趋势。如何运用恰当合适的污水处理技术,减少城市水污染,避免水资源的浪费,实现生活污水的回用,保障城市居民的正常生活,是一项永远翻新的课题。本文就生活污水处理、回用及发展进行详细论述,分别从处理技术、回用技术、回用发展三方面进行阐述。
关键词:生活污水;处理回用;技术;发展
随着我国城市规模的不断扩张,人口数量的不断激增,生活污水呈现水量逐年增加,水质日益复杂的局面,生活污水处理越发困难。在生活污水处理过程中,如何运用恰当合适的污水处理技术,减少城市水污染,避免水资源的浪费,实现生活污水的回用,保障城市居民的正常生活,是一项永远翻新的课题。本文就生活污水处理、回用及发展进行详细论述,分别从处理技术、回用技术、回用发展三方面进行阐述。
1 生活污水处理
1.1 生活污水特点
生活污水主要指来自城市、乡村家庭、机关、工业、商业、公用设施等排放的生活废水。我国生活污水具有以下特点:
(1)有机物含量低,生物性能一般;
(2)污泥泥质差,碳水化合物含量高而脂肪类含量低;
(3)我国城市生活污水水量日益增大,成分越发复杂;
(4)pH值和酸碱度低。
1.2 生活污水常用处理技术
1.2.1 氧化沟法
氧化沟法是上世纪50年代初期发展起来的处理工艺,它是活性污泥法的变形,因其占地少,构造简单,易于管理,出水稳定等特点,很快得到了广泛应用,且在不断创新中。目前,氧化沟有很多应用形式,比较典型的有帕式(简称单沟式),奥式(简称同心圆式),卡式(简称循环折流式),三沟式氧化沟等。几种氧化沟各具特色,其中奥式氧化沟有利于脱氮除磷。
1.2.2 SBR
SBR处理技术的核心是SBR反应池,该池集进水、曝气、沉淀、出水于一身,通常由三到四个池子构成一组,轮流运转,间歇运行,也称序批式活性污泥法。此法运行稳定,池内厌氧、好氧交替,净化效果好,具有良好的脱氮除磷作用;此工艺构造简单,只有—组反应池,不需二沉池、回流污泥等设备,节省占地和投资;池内有滞留的处理水,对新增污水有缓冲作者用,耐冲击符合。同时,此工艺对自控要求极高,电耗大,污泥稳定性不易控制。
1.2.3 MBBR
MBBR,移动床生物膜反应器,通过向反应器中投加一定数量的悬浮填料作为微生物附着生长的载体,形成一个由气、液、固三相组成的复合式生态系统,使污水处理机理和效能都大幅提高。MBBR具有容积负荷高,反应效率高,抗冲击性强,运行稳定,独特的悬浮填料,脱氮能力强,反应器容积小,节省占地等优势。
1.2.4 MBR
MBR,是传统活性污泥技术与高效膜分离技术相结合的新型污水处理工艺,其原理利用膜分离技术取代传统活性污泥法的二沉池和常规过滤单元,实现高效的固液分离和生物菌群的截留,经处理后的出水直接达到高品质指标。以MBR为核心的污水处理系统是目前使用广泛、效果最好的深度污水处理工艺,多用于高标准的污水厂提标改造、扩建工程,或新建紧凑高效型的污水处理系统。
2 生活污水回用
2.1 生活污水回用的可行性
2.1.1 技术可行性
近年来,国家加大水处理工艺的科技研发,循环水处理技术日趋成熟,使城镇污水实现循环利用成为可能。例如,MBR组合处理工艺,AAO+臭氧深度处理,混凝沉淀+过滤消毒,微滤膜处理等,可完全满足生活杂用水、景观用水、农田灌溉和一般工业冷却等用水要求。与此同时,为满足城镇污水循环利用,国家先后出台了《城市污水处理厂工程质量验收规范》、《污水再生利用工程设计规范》、《建设中水设计规范》等规范标准,为高效安全实现城镇污水循环利用提供了技术依据。
2.1.2 经济优异性
随着工艺进步、设备更新,城镇污水循环利用的安全性和可靠性日益提升,经济优势也越发显著。主要体现在:①距离优势。污水循环利用一般采用分区集中处理再利用,这就大大强化了距离优势,比远距离引水更便宜。②价格优势。城镇污水一般作为景观用水、农田灌溉、工业循环水等非饮用水循环利用,其成本一般在2元/噸左右即可实现,远比自来水价格优惠。
2.1.3 使用安全性
生活污水的回用在处理工艺、回收技术的选择上,应首先以使用的安全为前提。首先,国家颁布大量法律法规、技术规范,要求对于回用污水要进行质量检测,确保水质达标后才可再次利用,以保障过程健康;其次,生活污水的回用范围,目前只限定在城市杂用水、农业用水、工业用水等,不可作为饮用水应用,确保回用水的安全性;最后,对于回用水的应用,应遵循因地、因时制宜理念,争取获得最大经济综合效益。
2.2 生活污水回用技术
2.2.1 回用于城市
根据《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)标准,城市杂用水包括城市绿化、道路清扫、冲厕、消防、车辆冲洗、建筑施工等。再生水作为城市杂用水时,技术利用首先应提高生物处理的硝化效果,深度处理应采用过滤技术,最后对出水进行消毒技术处理。例如,某县经济开发区污水处理厂利用污水作为中水回用,用于道路浇洒及绿化,中水供水终期规模0.5万m3/d,水质符合杂用水水质标准。根据进水水质特点和出水标准,污水处理厂采用“预处理+生化处理+深度处理”工艺。主要设备包括粗格栅/进水提升泵房、细格栅/旋流沉砂池、中间提升泵房、超滤膜车间、回用水池、送水泵房、鼓风机房、加药加氯间及臭氧车间、碳源投加间、污泥浓缩脱水机房等。
2.2.2 回用于工业
根据《城市污水再生利用工业用水水质》标准(GB/T 19923-2005),工业用水包括冷却用水、洗涤用水、锅炉补给水和工艺与生产用水。城镇污水实现循环利用,用于工业用水时需要重点关注残留重金属、微生物、溶解性气体对工业生产设备的结垢、腐蚀。针对此类问题,一般污水处理过程在加强生化技术的基础上,应添加过滤消毒或者膜等相关工艺,保障处理效果的同时去除出水中的重金属。
某石化炼化企业应用MBR技术进行城镇污水的循环利用,该项目处理规模为450m3/h本项目主要采用MBR处理工艺对其三级生化系统进行改造,整套工艺主要设备包括预处理池、厌氧池、缺氧池、好氧池及配套泵、阀门、管线、电气设备等。
2.2.3 回用于农业
将城镇污水实现循环利用用于农业用水,重点需要关注再生水的安全,防止土壤鹽碱化和重金属富集问题,进而引发土壤退化和通过食物链对重金属的传递。针对回用水防止土壤退化问题,过滤消毒可满足纤维作物、旱地谷物和油料作物等要求;而对于水田作物、露地蔬菜等,在生活处理的基础上应添加混凝沉淀、消毒过滤、膜等技术方可满足要求。
例如,某镇处于山区地带,经济滞后,交通不便,镇上人口约几千人,生活污水急需集中处理,且镇周边有一小块坑塘。项目要求工程投资小,运行费用低,管理维护简便。本项目处理规模500t/d,主要采用MBBR处理工艺,其具体流程如下:(1)首先利用提篮格栅将水中的悬浮物进行拦截去除,然后进入调节池进行预处理;(2)污水进入MBBR反应器进行生物降解,主要去除COD、氮磷等有机污染物;(3)充分利用周边坑塘,改造为人工湿地进行深度处理,且起到景观绿化的作用。
2.3 生活污水回用展望
2.3.1 生态循环型
当前,我国生活污水回用仍是一种基于人工强化的水回用系统,其基本特点是直接、单向和单次利用,没有形成水的循环利用或闭环循环。未来,生态循环型将是城镇污水循环利用的发展趋势,即利用河湖塘池、景观水体、人工湿地等生态系统实现水的大循环。
2.3.2 利用多元化
当前,生活循环水利用还仍然比较单一,主要集中在城市杂用水、工业冷却补给水、农业林地水等。未来,在生活污水回用技术提升的基础上,将会更进一步实现水循环利用的多元化,诸如农业农田用水、工业生产水等。
3 展望
水,是生命之源。如何实现生活污水的处理、回用一直是我国水处理行业的一项攻坚课题,是我国水资源永续利用的重要保障。这项工作任重而道远。
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作者简介:王岩(1976-),男,汉族,江苏南京人,大专,中级工程师,目前从事污水和废气等环保工程施工管理工作。