城市污水回用深度處理的技術措施與工藝選擇

劉春貞 趙宏杰

(1.山西省第二建筑設計院，山西 長治 046000;2.邯鄲職業技術學院，河北 邯鄲 056000)

0 引言

我國是一個缺水的國家，雖然我國的淡水資源很豐富，但是由于人口基數太大，所以導致水資源的人均占有量很小。自20世紀80年代以來，隨著我國經濟的快速發展，人們的生活水平得到了大幅度的提升，人們在工作和生活中的用水量和排水量都大大的增加，用水量的增加，使水資源的供需矛盾更加突出;排水量的增加，使各種水體遭受到不同程度的污染。淡水資源的污染現象更加劇了淡水量的匱乏，水污染現象致使我們國家的缺水更加嚴重。所以，污水回用就開始被大家所重視，尤其是城市污水，它不同于工業廢水，相比之下其污染物質的種類沒有那么復雜，處理工藝也相對于工業廢水要簡單。更重要的是，實施污水回用的污水資源化策略，可以改善我們國家的缺水問題，同時由于加大了污水處理量，又有利于環境保護，是符合水資源可持續利用的國家發展方向的。

1 城市污水回用的意義

近些年，我國經濟呈現了飛速發展的模式，隨之而來，經濟發展的同時給環境帶來了巨大的負荷，對于水資源來說，用水量的不斷增加和水污染的日益加劇顯得更加突出。我國淡水資源量從總量上來說是豐富的，但是地區分布極不均勻，南多北少，這就使得某些水資源不夠豐富的地區缺水狀況更加的嚴重。在這種形勢下，人們就不得不考慮開發新的水源來解決目前的缺水狀況，這些新開發出來的水源包括:遠距離調水，海水的資源化利用以及城市污水的回用。這些途徑都能夠緩解缺水現狀，但是相比之下，區域調水成本投入較高，而且見效比較慢，海水淡化的技術要求比較高，淡化過程中成本投入也較高。而城市污水回用，相比投資較少，而且見效比較快，比較容易實施。

污水處理回用，體現了水的“優質優用，低質低用”的原則，同時可以緩解水資源的供需矛盾，另外還有利于提高城市水資源利用的綜合經濟效益，是實現環境保護戰略的重要措施。

2 城市污水回用的途徑

城市污水的再生回用已開展五十多年，就其回用途徑而言，大致有以下幾個方面:首先是城市雜用，其次是回用于農業灌溉和部分工業企業，另外經過深度處理的回用水還可用于地下回灌和生活飲用等。

城市污水回用為城市雜用水，回用的方式主要有公共衛生間沖洗衛生器具，城市的道路和景觀綠化，澆灑城市道路、城市消防、建筑施工、車輛沖洗和城市景觀用水等。

農業灌溉是污水回用的首選方法，因為農作物在生長過程中所需的營養成分包括氮、磷等物質，而這些元素恰恰就是污水處理時要去除的元素，所以污水回用于農業灌溉，既滿足了水處理的要求，又可以同時給農作物提供營養成分。基于以上原因，污水灌溉的歷史已經比較悠久，污水灌溉的范圍也比較廣泛。

工業用水始終是城市用水的大戶，各大中型工業企業都屬于集中流量轉輸點。面對我國目前缺水的嚴峻形勢，工業企業要盡力提高企業自身內部水的循環利用率和循序用水量，盡量緩解對淡水資源帶來的壓力。提高水的循環利用率是指，某一個生產環節產生的污水經過處理后可以再回用到該生產環節，重復使用。而循序用水，指的是某一個生產環節產生的污水經過處理后被其他生產環節的用水設備再度使用，這種方法又稱為水的復用。不管是循環利用還是循序利用，都將是未來工業企業減少污水排放量，緩解城市水資源壓力的重要方法。

地下回灌，是將污水經過適當的處理后，通過水泵等其他工程設施引入到地下含水層中。近些年來，由于地表水資源量的匱乏，地下水的使用量在逐年提高，可是由于地下水被開采后，恢復起來需要漫長的時間，這就造成了地下水含水層被采空后會產生地面塌陷的危險。由于只估計經濟發展，而大量甚至是過量開采地下水，又不能夠及時的進行回灌，久而久之將對環境地質造成巨大的傷害。把污水回灌到地下，可以起到補充地下水的作用，有利于穩定或抬高地下水水位。

城市污水回用于生活飲用水有直接回用和間接回用兩種形式。其中，直接回用是指污水經污水處理廠處理后直接回用到生活飲用水的供配水系統中。這種回用一定要非常的慎重，也是一個非常嚴肅的問題，必須將污水進行深度處理后，能夠達到國家飲用水衛生標準才能夠進行回用。這種深度處理的技術要求要遠遠高于城市二級污水處理廠的要求。間接回用相比之下比較簡單，也是普遍存在的。一般把城市二級污水廠處理污水排放到天然水體中，經水體的自凈作用后，可作為下游城市或地區的飲用水水源。

3 污水回用深度處理的要求

深度處理，是指對城市二級污水處理廠的出水進行更為深入的處理。其目的是去除常規二級處理中不能夠被去除或去除不完全的污染物質，使水質得到進一步提升，從而滿足用水水質要求。污水經過處理后能否回用，主要取決于水質是否達到相應的回用水水質標準，這些標準包括物理性指標、化學指標、生物化學指標、毒理學指標和細菌學指標等。這些標準是保證用水的安全可靠及選擇經濟合理水處理流程的基本依據。由于使用回用水的范圍十分廣闊，水質要求各有不同，總體上看回用水水質情況十分復雜，我國目前尚未系統的制定回用水水質標準，只能按照用途結合具體情況進行分析。

4 污水深度處理的去除對象和技術措施

傳統的城市二級污水處理，以活性污泥法和生物膜法為多。經過處理后，雖然絕大部分的懸浮物和有機物都已經被去除，但是仍然含有一些難以去除的污染物質，這些污染物質包括部分懸浮物、溶解性有機物和無機物。如果不對這些物質進行進一步處理，排放到天然水體后會引起水體的富營養化現象，而且也不適宜回用。

為了回用或是排放水體，必須對二級處理的出水做深度處理。深度處理過程中所要去除的主要對象及其處理措施見表1。

5 城市污水回用深度處理的工藝選擇與組合

由于污水成分的復雜性及回用水質的要求不同，污水回用工藝也千差萬別。城市污水深度處理的基本單元技術有混凝、沉淀、過濾、消毒。對水質要求更高時采用的深度處理單元技術有活性炭吸附、臭氧氧化、離子交換、膜分離技術、脫氮除磷技術等。

城市污水深度處理工藝方案的優化選擇，要把多種因素聯合起來考慮。首先要考慮回用的用途，污水回用標準視用途而異。其次考慮污水回用的處理流程和處理規模，針對不同的去除對象采用不同處理單元的組合。還要根據當地的實際情況，考慮處理成本和運行成本問題。經綜合考慮確定出的處理流程要通過實驗室檢驗合格后才能夠投入施工。

表1 深度處理的去除對象及控制措施

表2 二級出水進行混凝沉淀、過濾的處理效率與出水水質

表3 其他單元過程的去除率 %

GB 50335-2002污水再生利用工程設計規范列出了深度處理各單元技術的處理效率和出水水質，見表2。在無試驗資料的情況下，表3所列數據可供參考。

［1］崔玉川.城市污水回用深度處理設施設計計算［M］.北京:化學工業出版社，2011.

［2］GB 50335-2002，污水再生利用工程設計規范［S］.