市政污水處理工藝與回用技術的探析
摘要：我(wo)國(guo)的(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)治理(li)(li)工作是從工業(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)治理(li)(li)開始的(de)，近30年來(lai)，我(wo)們(men)建(jian)造和(he)運行了(le)成千上(shang)萬座工業(ye)(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)站，這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)和(he)經驗在(zai)今后大(da)規(gui)模的(de)城市污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)工程中是可以借鑒的(de)。國(guo)家已把城市給排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)列為基本建(jian)設領域重點支持的(de)產業(ye)(ye)，污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)資源化(hua)、污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)再(zai)生和(he)利用(yong)既提高(gao)了(le)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)利用(yong)率(lv)，又(you)有效(xiao)地保護(hu)了(le)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)環境(jing)，有利于實現城市水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統的(de)健(jian)康、良性(xing)循(xun)環，從長(chang)遠來(lai)看，這(zhe)將是有效(xiao)地解決我(wo)國(guo)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源短(duan)缺和(he)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)環境(jing)惡化(hua)問題的(de)優(you)化(hua)途徑。如何(he)在(zai)滿(man)足規(gui)定的(de)各種技(ji)術(shu)條(tiao)件下，優(you)化(hua)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)，發展污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)再(zai)生回(hui)用(yong)事業(ye)(ye)并合理(li)(li)利用(yong)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥，是一個重要課題。
關鍵詞：污水；處理；回用
工業廢水(shui)處理的特點是：針對(dui)性強，技(ji)術(shu)(shu)變化(hua)多。主要(yao)技(ji)術(shu)(shu)有隔油、氣(qi)浮(fu)、混(hun)凝(ning)、沉淀、重力過濾和(he)(he)膜過濾、活性炭吸附、臭氧(yang)氧(yang)化(hua)、離(li)子交換、電(dian)解、電(dian)滲析、反(fan)滲透(tou)等專用技(ji)術(shu)(shu)來分離(li)減少工業廢水(shui)中(zhong)的油、色、重金屬(shu)、有毒有害物質，在工業廢水(shui)治理中(zhong)也常常用到水(shui)解酸化(hua)、接觸氧(yang)化(hua)、表面曝(pu)(pu)氣(qi)、純氧(yang)曝(pu)(pu)氣(qi)、厭氧(yang)和(he)(he)好氧(yang)活性污泥法等生化(hua)技(ji)術(shu)(shu)。
由于工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)設施一般規模小(xiao)、技術(shu)性(xing)強，工(gong)藝組合靈活，結構通常為鋼制(zhi)，即使內(nei)部管線穿插較多，運(yun)行維護也不(bu)太困難。工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)在技術(shu)上(shang)是與城市污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)類同的，但是如果把工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)設施的設計思路簡單地套用(yong)在城市污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)程中會帶來很多預想不(bu)到的問題。
城(cheng)市污水(shui)處理(li)(li)廠的(de)特點是規模(mo)大、占地大、設施尺寸大、單(dan)元(yuan)多，處理(li)(li)設施通常為鋼筋混凝土結(jie)構(gou)(gou)(gou)，因此相應地要(yao)(yao)(yao)求(qiu)整體(ti)工(gong)(gong)(gong)藝構(gou)(gou)(gou)成要(yao)(yao)(yao)簡(jian)(jian)單(dan)，單(dan)體(ti)設施構(gou)(gou)(gou)成也要(yao)(yao)(yao)簡(jian)(jian)化，盡(jin)量(liang)減少管(guan)線穿(chuan)插和復雜(za)結(jie)構(gou)(gou)(gou)，以(yi)便減少全廠設施設備的(de)維修管(guan)理(li)(li)總量(liang)。正因為城(cheng)市污水(shui)處理(li)(li)設施規模(mo)大，投入多，它的(de)結(jie)構(gou)(gou)(gou)堅固簡(jian)(jian)單(dan)，使用年限長，規模(mo)效(xiao)益(yi)好，單(dan)位處理(li)(li)成本較(jiao)(jiao)低(di)，運行(xing)效(xiao)果比較(jiao)(jiao)穩定，在環(huan)境治理(li)(li)上(shang)發揮的(de)作(zuo)用突出(chu)，因此一經確定要(yao)(yao)(yao)搞城(cheng)市污水(shui)處理(li)(li)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)時，要(yao)(yao)(yao)根據城(cheng)市污水(shui)處理(li)(li)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)的(de)特點，借鑒他人的(de)經驗與技術(shu)，慎重選擇工(gong)(gong)(gong)藝、考慮(lv)方案，即：整體(ti)工(gong)(gong)(gong)藝構(gou)(gou)(gou)成要(yao)(yao)(yao)簡(jian)(jian)單(dan)，單(dan)體(ti)設施構(gou)(gou)(gou)成要(yao)(yao)(yao)簡(jian)(jian)化，便于(yu)(yu)維護，便于(yu)(yu)運行(xing)，能耗盡(jin)可能低(di)，占地盡(jin)可能省，運行(xing)效(xiao)果要(yao)(yao)(yao)穩定。
一、水污染控制的發展歷程
隨著(zhu)社(she)會的(de)發展(zhan)和人們(men)環境(jing)意(yi)識的(de)增強，我國水(shui)污(wu)染控(kong)(kong)制(zhi)經歷了(le)由單一污(wu)染源的(de)治理、污(wu)染物濃度達標(biao)排(pai)放(fang)到(dao)區域污(wu)染綜合(he)防治、以環境(jing)容量為依(yi)據的(de)污(wu)染物排(pai)放(fang)總量控(kong)(kong)制(zhi)的(de)兩個階(jie)段(duan)。
在(zai)過去(qu)的(de)(de)(de)(de)幾十年中(zhong)(zhong)，由于我國(guo)的(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)防治工(gong)作一直擺脫不了點(dian)源治理(li)(li)(li)、達(da)標(biao)排放、三同(tong)時和誰污(wu)染(ran)(ran)、誰治理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)政策，實際結果并不理(li)(li)(li)想(xiang)。據國(guo)家環保總(zong)局對我國(guo) 5556套工(gong)業廢水處理(li)(li)(li)設(she)(she)施調查(cha)結果表明(ming)，三個(ge)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(污(wu)染(ran)(ran)治理(li)(li)(li)設(she)(she)施的(de)(de)(de)(de)運行(xing)率(lv)(lv)、設(she)(she)備利用(yong)率(lv)(lv)、污(wu)染(ran)(ran)物(wu)去(qu)除(chu)率(lv)(lv))較好的(de)(de)(de)(de)僅占運行(xing)設(she)(she)施總(zong)數的(de)(de)(de)(de)35.7％，其污(wu)染(ran)(ran)物(wu)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)達(da)到設(she)(she)計(ji)能力(li)的(de)(de)(de)(de)只有(you)(you)(you)50％，總(zong)體(ti)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)投(tou)資(zi)只占全部處理(li)(li)(li)設(she)(she)施總(zong)投(tou)資(zi)的(de)(de)(de)(de)31.3％，只有(you)(you)(you)不足1/3的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)備發(fa)揮作用(yong)。由此可見原(yuan)(yuan)有(you)(you)(you)污(wu)水處理(li)(li)(li)系統的(de)(de)(de)(de)規(gui)劃、設(she)(she)計(ji)、思想(xiang)原(yuan)(yuan)則中(zhong)(zhong)存在(zai)不少問題(ti)，已不再適應當前(qian)我國(guo)經濟發(fa)展和環境保護的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。
二、水處理及其回用
在污水(shui)(shui)(shui)(shui)深度(du)處(chu)理、超深度(du)處(chu)理、污水(shui)(shui)(shui)(shui)再生回用已經實用化了的今天，城市總(zong)體(ti)規(gui)劃與給水(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)系統規(gui)劃都(dou)應當重新考慮，將(jiang)污水(shui)(shui)(shui)(shui)的再生和回用放(fang)到(dao)重要位置上來。 21世紀排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)系統的定位應從(cong)以(yi)前的防澇減(jian)災、防污減(jian)災逐步轉(zhuan)向污水(shui)(shui)(shui)(shui)的資源化，從(cong)而(er)恢(hui)復健康水(shui)(shui)(shui)(shui)循環和良好水(shui)(shui)(shui)(shui)環境，維系水(shui)(shui)(shui)(shui)資源可持(chi)續(xu)利用。
2.1 污水處理廠(chang)的規模(mo)、數(shu)目與(yu)選(xuan)址
污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)設(she)計應(ying)(ying)(ying)進(jin)行(xing)近期(qi)及遠期(qi)規模(mo)的(de)(de)(de)研究，以合理(li)確定(ding)工(gong)(gong)程分(fen)(fen)期(qi)。以遠期(qi)規模(mo)做(zuo)為污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)選址(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)依(yi)據，其選址(zhi)(zhi)用(yong)(yong)地(di)條件應(ying)(ying)(ying)滿足遠期(qi)處(chu)(chu)理(li)用(yong)(yong)地(di)的(de)(de)(de)需要(yao)，以利于工(gong)(gong)程的(de)(de)(de)擴建(jian)。對中小城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)，近期(qi)建(jian)設(she)規模(mo)不(bu)宜(yi)過大。按照(zhao)傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)規劃方(fang)法(fa)，污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)廠(chang)(chang)(chang)址(zhi)(zhi)一般盡可能(neng)地(di)安(an)放在(zai)(zai)各河系下游、城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)郊區，但是這種系統(tong)(tong)(tong)布局使污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)距離再(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)用(yong)(yong)戶較遠，需鋪(pu)設(she)的(de)(de)(de)回(hui)(hui)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)網費用(yong)(yong)相應(ying)(ying)(ying)增(zeng)加，不(bu)利于污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)資源(yuan)化。因(yin)此(ci)，在(zai)(zai)確定(ding)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)廠(chang)(chang)(chang)址(zhi)(zhi)時，還應(ying)(ying)(ying)對再(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶進(jin)行(xing)調查分(fen)(fen)析 (城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)中的(de)(de)(de)自然水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)面、小河、綠地(di)和工(gong)(gong)業再(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)用(yong)(yong)戶)，并根據回(hui)(hui)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)需求，在(zai)(zai)城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)中適當(dang)位(wei)(wei)置設(she)置污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)凈化廠(chang)(chang)(chang)(再(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang))，收集附近區域的(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，根據回(hui)(hui)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質要(yao)求加以處(chu)(chu)理(li)之(zhi)后就近回(hui)(hui)用(yong)(yong)。因(yin)此(ci)，城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)數目(mu)不(bu)應(ying)(ying)(ying)拘(ju)泥于傳(chuan)統(tong)(tong)(tong)經驗，而應(ying)(ying)(ying)該依(yi)據城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)實際中水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)需要(yao)在(zai)(zai)適當(dang)位(wei)(wei)置建(jian)設(she)合適規模(mo)的(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)，使得整個城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)形成大、中、小，近、遠期(qi)相結合的(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)(chang)布局規劃。這樣，既有利于污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)(yong)，又減輕了城(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)網系統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)負擔，易于實現(xian)分(fen)(fen)期(qi)建(jian)設(she)，符合我國當(dang)前國情。
2.2 處理工藝
污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的方法較多(duo)，按照不(bu)同的分類(lei)標準司(si)以分成不(bu)同的工藝流(liu)程(cheng)(cheng)。因(yin)此應(ying)(ying)該(gai)根據污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)和(he)回用(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)的要求，對(dui)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)單(dan)元進行多(duo)種組(zu)合，通過技術經濟比(bi)較來選擇(ze)(ze)出(chu)經濟可(ke)行的污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)流(liu)程(cheng)(cheng)。污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠的設(she)計進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)，應(ying)(ying)在市(shi)(shi)區(qu)選擇(ze)(ze)幾個有代表性(xing)的排污(wu)(wu)(wu)口，定(ding)期實測其水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)水(shui)(shui)量，采(cai)(cai)用(yong)加(jia)權平均確定(ding)其現狀水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)濃度，以此為基礎(chu)，結合其它(ta)監測資料并考慮一定(ding)余地，確定(ding)設(she)計進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)。因(yin)不(bu)同城市(shi)(shi)產業(ye)結構(gou)的差異，切忌簡單(dan)類(lei)比(bi)。這就要求在確定(ding)工藝流(liu)程(cheng)(cheng)的時候增(zeng)加(jia)對(dui)該(gai)廠附近地區(qu)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)再生水(shui)(shui)需(xu)求情況(kuang)的調查，以便對(dui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝進行適當(dang)的延長和(he)完善，即可(ke)滿足污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)回用(yong)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)的要求。隨著環境及(ji)法規的壓力(li)，城市(shi)(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠普遍(bian)采(cai)(cai)用(yong)二級生物處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝，在生物法中(zhong)，有活性(xing)污(wu)(wu)(wu)泥法和(he)生物膜(mo)法兩大類(lei)，活性(xing)污(wu)(wu)(wu)泥法因(yin)其處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)效率(lv)高，在城市(shi)(shi)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠得到廣(guang)泛應(ying)(ying)用(yong)。
另外，在排(pai)水(shui)管網為合流制的條件下，進入污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠的污(wu)水(shui)流量(liang)雨天是晴天的2-4倍(bei)，當出現雨水(shui)沖擊負荷時，大量(liang)活性污(wu)泥(ni)從曝氣池轉(zhuan)移至二(er)沉(chen)池，并造成污(wu)泥(ni)流失。改進型Orbal氧化溝工(gong)藝(yi)和(he)SBRI藝(yi)可解(jie)決上述(shu)問(wen)題并使有機物得到有效降(jiang)解(jie)。
2.3 污水回用
我(wo)國(guo)屬世界(jie)12個(ge)貧水(shui)(shui)(shui)國(guo)家之一(yi)，人均水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)占(zhan)有量僅(jin)2400m3，尤其(qi)北方地區人均水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)占(zhan)有量僅(jin)200—400m3，水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)的(de)緊(jin)缺(que)狀況(kuang)在(zai)(zai)一(yi)定程(cheng)(cheng)度上限制(zhi)了工(gong)農業(ye)生產和(he)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)的(de)發展，許多城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)不得不到(dao)幾十公里以外開辟水(shui)(shui)(shui)源(yuan)，其(qi)投資(zi)在(zai)(zai)1000元/m3以上，制(zhi)水(shui)(shui)(shui)成(cheng)本(ben)高達1.0元/m3以上。相比之下，城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠二級處理的(de)尾水(shui)(shui)(shui)，是一(yi)種(zhong)穩(wen)定的(de)水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)，經過處理后可做為工(gong)業(ye)冷卻洗滌(di)用(yong)水(shui)(shui)(shui)、市(shi)(shi)(shi)政(zheng)雜(za)用(yong)水(shui)(shui)(shui)及城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)河道湖面的(de)景(jing)觀用(yong)水(shui)(shui)(shui)，其(qi)投資(zi)約200-300元/m3，制(zhi)水(shui)(shui)(shui)成(cheng)本(ben)在(zai)(zai)0.30元/左右。我(wo)國(guo)的(de)天津、大連、太(tai)原、青島、泰安等(deng)地污(wu)水(shui)(shui)(shui)回用(yong)的(de)工(gong)程(cheng)(cheng)實(shi)踐，充分證明了城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)污(wu)水(shui)(shui)(shui)回用(yong)的(de)經濟性。
大(da)部分城市工業用(yong)水(shui)(shui)(shui)量約(yue)占總用(yong)水(shui)(shui)(shui)量的50％-70％以上，其中冷卻、洗滌等用(yong)水(shui)(shui)(shui)量大(da)但水(shui)(shui)(shui)質要求(qiu)不高。在(zai)城市污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)設計中，應研(yan)究(jiu)污(wu)水(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)的可能性，調查(cha)研(yan)究(jiu)回(hui)(hui)用(yong)對象(xiang)及水(shui)(shui)(shui)質要求(qiu)，并結合回(hui)(hui)用(yong)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質要求(qiu)進(jin)行污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理工藝選(xuan)擇，進(jin)行廠(chang)區總平面布置時，應考慮污(wu)水(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)的處理用(yong)地。
在規劃中還應(ying)該引(yin)起注意的(de)(de)是(shi)應(ying)妥善處理和(he)處置城市污(wu)(wu)水處理廠(chang)產生的(de)(de)大量污(wu)(wu)泥(ni)，避(bi)(bi)免(mian)產生二(er)次污(wu)(wu)染，危害城市環境。目前較多的(de)(de)是(shi)將污(wu)(wu)泥(ni)填埋，這不但需要大量的(de)(de)土地，而且廢(fei)棄了大量污(wu)(wu)泥(ni)資源。因(yin)此(ci)污(wu)(wu)泥(ni)處置的(de)(de)最終出路(lu)應(ying)該是(shi)作(zuo)為農業肥料一充分利(li)用污(wu)(wu)泥(ni)中富含的(de)(de)N，P，K等營養物質(zhi)，既(ji)可避(bi)(bi)免(mian)污(wu)(wu)染，又可創造經濟效益(yi)。
目前我國投入到污水廠建設(she)的資金較為有限(xian)，要(yao)在全國范圍內(nei)普遍(bian)地(di)實現污水資源化還需要(yao)一(yi)個認識過程，但是(shi)必須注意(yi)到這(zhe)將(jiang)是(shi)解決我國水問題的有效途徑。
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