我国城镇污水再生利用技术研究进展

王永斌

摘要：城镇污水处理经一定工艺深度处理，达到相应的回用水水质标准后，可用于农业用水、城市杂用水、工业用水以及补充水源用水等，是解决当前用水危机的一种有效方法。

关键词：污水再生利用;技术

引言：城镇污水回用于城市杂用水、景观用水、河海补给和农业灌溉等，可有效缓解水资源供需矛盾。城镇污水厂多采用二级处理工艺，经消毒后回用，常用消毒工艺为紫外线消毒、氯化消毒和臭氧氧化工艺。目前，我国已开始兴建再生水厂，采用化学沉淀法、高级氧化法及膜滤法等深度处理工艺后回用。再生水中残留有毒化学物质具有生物累积特性，长期暴露其中对野生动物和人体健康造成潜在威胁[1]。

一、目前我国污水处理情况

化工业是推动我国经济发展的重要组成部分。在过去为了更好的推动我国社会经济的发展，在化工产业方面的生产技术和生产要求有了大幅度的提高，在产生了效果明显的经济收益后，也引发了较为严重的环境问题。污废水的不断排入为城市水循环系统带来了巨大的负担，更甚至已经影响到了人们的正常用水的水质量。因此，为了减少化工产业对污废水的排放和维护城市正常水循环，各个地区都出台了相关的政策和应急措施，但处理效果并不理想。一方面是已有的水源污染无法根治，另一方面是由于化工产业大部分在地区内所占比重较大，并且缺乏对污废水的源头处理，导致对污废水的处理效果始终不明显。进行城镇污水处理厂尾水深度处理技术选择时，应根据尾水水质、回用水的用途、尾水处理量等，因地制宜，结合技术的经济学和适应性，选择处理处理效果好、运行成本低、运行稳定、便于操作管理的工艺技术。终端用户需求问题再生水水价与自来水相比有优势，但受到企业自备井取水和企业生产经营状况的影响，无法满负荷供水。自备井取水成本非常低，政府应加大关停自备井力度，减少对地下水的过度开采，使城镇污水再生利用与用户能够相互依存，达到双赢[2]。

二、城镇污水再生利用技术

在国家大力推进城镇污水再生利用的情况下，双膜工艺是有效稳定的再生水处理工艺，能有效减少企业用水成本，减少地下水开采，保护水资源。对城镇污水处理厂尾水进行深度处理，使之达到相应的回用水水质标准，城镇污水再回收利用不但可以减少污水排放量，对于减轻水体污染、缓解水资源短缺也具有重要意义。

（一）双膜工艺是超滤膜（UF）和反渗透膜（RO）

采用外压式超滤膜，将超滤作为反渗透的预处理工艺，满足反渗透进水SDI（淤泥密度指数）≤3的水质要求，因城镇污水厂出水的TDS（总溶解性固体）较低，反渗透系统可以采用性价比较高的苦咸水膜。反渗透浓水处理问题反渗透会产生约30%的浓水，较困难处理，再生水项目可以尽量建在城镇污水处理厂附近，浓水可借助城镇污水处理厂进行处理达标排放，节约管网建设投资，但对于总溶解性固体较高的地区，易富集盐分，不利于城镇污水处理厂生化系统长期稳定运行。或可建设独立浓水处理系统，常用处理工艺有臭氧催化氧化、芬顿高级氧化、膜芬顿等，可进行试验，选择合适的浓水处理工艺。

（二）混凝法深度处理技术

混凝法具有投资少、投资成本低、设施操作简单、运行稳定、效果好等优点，是污水处理领域应用最广泛的方法之一。目前水处理混凝剂主要为铝盐、铁盐混凝剂，如聚合氯化铝，其一般采用铝屑、氢氧化铝、氯化铝、铝土矿等原料制备，成本较高，且此类普通无机混凝剂处理效率易受水温、浊度等外界条件影响。近年来，混凝剂的发展趋势为从低分子向高分子、单一型向复合型、单功能型向多功能型等方面发展，以提升混凝剂的稳定性及处理效率[3]。

（三）重组酵母菌雌激素活性检测方法

重组酵母菌购自无锡中科水质环境技术有限公司。该菌株将人类雌激素受体基因（HER）、雌激素应答表达子（ERE）质粒和编码β⁃半乳糖苷酶的Lac.Z基因转染入酵母中。当雌激素和雌激素活性物质与雌激素受体结合，可激活转录因子，使Lac.Z基因表达，生成β⁃半乳糖苷酶，即可间接定量检测化学物和环境样品的雌激素活性[9]。将酵母干粉和培养基加入无菌锥形瓶中，置于转速200r·min-1、30℃恒温震荡培养箱中培养48h。10倍稀释下，使600nm的光密度（OD600，以超纯水为空白）读数为0.7～0.9。将5μL样品与995μL菌液混合，取200μL置于96孔板中，设3个平行孔。于800r·min-1、30℃振荡暴露培养2h。用酶标仪（Tecaninfinite200，Switzerland）测定OD600，随后弃去150μL混合菌液，加入120μL缓冲溶液及20μL氯仿，放置于平板摇床中1350r·min-1、30℃破碎细胞10min。加入40μL反应底物，800r·min-1、30℃震荡培养60min，加入100μL碳酸钠终止反应，吸取200μL上清液测定OD420。雌激素效应均在无细胞毒性浓度下测定，以0.5%DMSO作为溶剂对照，以雌二醇（E2）为阳性对照将样品中雌激素活性物质浓度换算成雌激素当量（estradiolequivalent，EEQ）。多数体内测试和体外测试结果表明，城镇污水处理厂及其受纳水体中造成雌激素活性的化学物主要为类固醇雌激素，包括17β⁃雌二醇（E2）、雌酮（E1）、雌三醇（E3）及17α⁃乙炔雌二醇（EE2），其作用占总雌激素活性的90%以上，此外城镇污水中也检测到乙氧基化壬基酚、多环芳烃、多氯联苯和邻苯二甲酸酯等具有雌激素活性的污染物。三级处理工艺如砂滤、膜滤、活性炭吸附、混凝和臭氧氧化等可不同程度提高雌激素污染物的削减率。

（四）膜生物反应器技术

膜生物反应器是一种膜分离与生物处理有机结合的处理工艺，主要有分置式膜生物反应器和一体式膜生物反应器两种类型，其中以一体式膜生物反应器应用较为广泛。膜生物反应器具有出水水质良好、水质稳定、处理效率高、占地面积小等优点，是当今倍受国内外学者重视的一种水处理技术。但膜生物反应器易发生膜的污染，膜使用寿命问题是制约该技术发展的主要因素。为增加膜的使用寿命、降低运行成本，寻找有效控制膜污染和膜清洗方法是目前膜生物反应器研究的重点[4]。

（五）二氧化氯物消毒法

近些年来，也开始逐渐使用二氧化氯消毒法来处理污水，这是因为二氧化氯具备稳定性强、高效性等优良特点。二氧化氯在一方面能够去除污水之中的有害细菌、病毒等，还能与污水中的一些碱性物质等发生化学反应。除此之外，二氧化氯还能够更深次地净化污水，例如提高污水的洁净度等等，且与污水中的物质发生化学反应所需要的时间比较短，制造成本和储存成本都比较低。故而，随着近些年的科学技术的不断发展，二氧化氯越来越被频繁地应用到了处理污水的工作之中[5]。

结束语：综上所述，城镇污水之中存在着许多不利于人们身体健康和环境的危害成分，例如传染性病毒等等，若是不经由处理便排放，会在很大范围内危害人身健康和破坏环境，不利于社会的和谐与稳定。此外，现如今水资源比较紧缺，但是社会用水需求却不断在增长，无法得到满足。故而，采取适当的措施来处理医院污水，并实现污水回收再利用将会成为今后的必然趋势。

參考文献：

[1]王文忠.污水再生利用探讨[J].同煤科技，2012（03）：13-14.

[2]马志荣，刘洋.压气站生活污水回收再利用技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2012，33（10）：119-120.

[3]宿希强.寄望城市“第二水源”[J].中国质量万里行，2012（09）：23-26.