中水回用技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

劉江濤

（沈陽市給排水勘察設(shè)計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110020）

我國是個水資源匱乏的國家，人均水資源占有量十分有限，僅為2000余m3，加之水環(huán)境污染日益嚴重，使得我國許多地區(qū)面臨著水資源短缺的問題，因此中水回收利用顯得十分重要。中水是指生活污水或工業(yè)廢水經(jīng)過處理后達到中水回用水質(zhì)標準的、可以重復(fù)利用的非飲用水源。雖然中水達不到飲用水的標準，但是可以用于水質(zhì)要求不高的場合，如廁所沖洗用水、洗車用水、綠化及道路噴灑用水等。作為中水回用的水源主要來自于一些雜排水，如冷卻排水、盥洗廢水、洗衣和淋浴廢水，這些雜排水有機污染物含量不高，處理工藝簡單。另外，建筑排放的生活污水經(jīng)過深度處理也可以作為中水回用的水源。

一、中水回用處理技術(shù)

不同的中水水源采用的處理技術(shù)不盡相同，一般的中水回用處理過程包括預(yù)處理階段、核心處理階段和后續(xù)處理階段。預(yù)處理主要去除廢水中以懸浮物為主的污染物，包括柵格和調(diào)節(jié)池等，核心處理主要去除水中細顆粒的有機污染物，其處理方法主要包括吸附處理技術(shù)、膜分離技術(shù)、微生物處理技術(shù)等。后續(xù)處理主要為消毒過程，以保證水質(zhì)衛(wèi)生安全。

（一）預(yù)處理方法

預(yù)處理方法主要用于優(yōu)質(zhì)雜排水的處理。該處理方法的流程簡單、運行方便，占地面積小，只適用于小規(guī)模的中水處理工程。該方法主要包括混凝、沉淀或氣浮、過濾和消毒。通過混凝，將廢水中細小顆粒物絮凝成大顆粒物質(zhì)，然后經(jīng)過沉淀或氣浮去除，未被去除的懸浮物在經(jīng)過過濾進一步去除，最后經(jīng)過消毒滅菌處理，使出水達到中水回用標準。

（二）核心處理方法

1.微生物處理技術(shù)。利用好氧或厭氧微生物的吸附、氧化作用降解污水中的有機物質(zhì)，從而達到污水水質(zhì)凈化的目的。該技術(shù)方法運行較為穩(wěn)定，運行費用相對較低，缺點是水量負荷變化適應(yīng)能力小，間歇運轉(zhuǎn)適應(yīng)能力差，運轉(zhuǎn)管理較復(fù)雜。典型的處理工藝有：原水→格柵→調(diào)節(jié)池→接觸氧化池→沉淀池→過濾→消毒→出水[1]。

2.膜分離技術(shù)。膜分離的方法包括微濾、超濾、反滲透等連續(xù)濾膜技術(shù)和膜生物反應(yīng)器。濾膜技術(shù)是以濾膜為中心處理單元，污水在一定壓力下通過濾膜時，就達到了物理分離的目的，這種方法具有設(shè)備控制簡單，系統(tǒng)可自動運行，占地面積小，使用壽命長，運行費用較低等優(yōu)點。膜生物反應(yīng)器是使污水中的大分子等難降解成分在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度從而達到去除有機物的目的。該方法具有處理效率高、出水水質(zhì)好、設(shè)備緊湊、易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。但是膜作為一種過濾介質(zhì)易堵塞，膜的通水量隨時間而逐漸下降，需進行有效的反沖洗和化學(xué)清洗[2]。

二、中水回用應(yīng)用現(xiàn)狀

李軍等[3]對中水回用技術(shù)在高校園區(qū)建設(shè)進行了可行性研究。以茶山新校區(qū)為例，該校區(qū)中水處理工藝采用膜生物反應(yīng)器（MBR），該反應(yīng)器利用先進的中空纖維膜作為過濾介質(zhì)，能有效地將污水中的固體物質(zhì)分離出來，出水水質(zhì)好。反應(yīng)器中活性污泥負荷低，產(chǎn)生的剩余污泥量少，排放量少，大大減輕了后續(xù)污泥處理的設(shè)備投資及處理費用。MBR 膜截留的活性污泥有助于對微生物的馴化，減少污水的水力停留時間短，提高了微生物對有機物的去除率。MBR處理器后續(xù)不需設(shè)二沉池、砂濾池等，可節(jié)省占地面積和土建投資。具體的運行工藝流程為：原水→格柵→調(diào)節(jié)池→MBR→消毒池→清水池→中水回用。經(jīng)過MBR工藝處理后，出水COD為30mg/L，小于50mg/L的要求；BOD為5mg/L，小于10mg/L的要求；SS為6mg/L，小于10mg/L的要求；氨氮為5mg/L，小于20mg/L的要求。對該處理工藝進行效益分析：①MBR 法主要設(shè)備投資估算為污水泵0.6萬元，風機4萬元，MBR成套設(shè)備17萬元，二氧化氯發(fā)生器2萬元，共計設(shè)備投資23.6萬元。②污水處理的運行費用為電費與消毒藥劑費用。其中電費每立方米水花費0.8元，藥劑費用每立方米為0.1元，則年運行費用為2.36萬元。③收益分析：每天處理出水回用80噸，一年回用28000噸，按每噸水2.5元計，則每年節(jié)約7萬元。因此，采用中水回用顯然是經(jīng)濟的。

金月清等[4]對中水回用技術(shù)在電子工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用進行了研究。以某電子企業(yè)產(chǎn)生的電子廢水為例，該電子廢水成分復(fù)雜，含有有機氮、有機硫等難以被微生物降解的物質(zhì)，還含對微生物有抑制作用的毒性物質(zhì)。針對該電子廢水成分的特殊性，考慮工藝運行維護的因素，確定處理工藝流程為：廢水→物化池→沉淀池→水解池→一級A池→二級O池→二級A池→二級O池→MBR池→RO池→中水回用。物化池采凝沉淀的方法去除廢水中的銅離子，

采用混凝和沉淀相結(jié)合的方法去除廢水的氟化物。通過工藝運行結(jié)果表明：廢水中的銅離子和氟化物得到有效的去除，再通過后續(xù)RO工藝，最終使出水氟離子濃度低于0.1mg/L，滿足中水回用的水質(zhì)標準。COD和氨氮在物化池去除效果不高，該污染物的去除主要在生物處理階段的兩級“A/O + MBR”工藝。試驗結(jié)果表明：經(jīng)過生化階段和RO處理階段，出水的COD和氨氮濃度很低，達到了中水回用水質(zhì)要求。

三、結(jié)語

當前，我國的中水回用規(guī)模仍較小，中水回用技術(shù)的推廣及應(yīng)用仍面臨很大的挑戰(zhàn)。大多數(shù)城市僅僅只考慮污水達標排放即可，而沒有長遠的想法，中水回用系統(tǒng)規(guī)范的體系建設(shè)得不到重視。水價過低也導(dǎo)致消費者節(jié)約用水的意識不強，對合理利用水資源的重視程度不夠，中水回用的意識還比較淡薄。再加上我國的城市污水管網(wǎng)建設(shè)嚴重落后，相關(guān)的收集及處理配套設(shè)施不夠完善，使得中水回用的發(fā)展受到了制約。因此，需要我們采取一些切實可行的政策，如：政府參與、改革水價、制定相關(guān)法律法規(guī)等，使中水回用技術(shù)得到進一步的推廣。