污水廠污水深度處理及中水回用研究

吳文明

（海南經典環保工程有限公司，海南 海口 570208）

中水指排放的生活污水、工業廢水經回收處理后可以再利用的水，其水質介于上水(自來水)與下水(排入管道內污水)之間，是可在一定范圍內重復使用的非飲用水。中水主要用于農田灌溉、城市綠化、工業用水等。中水利用也稱作污水回用，一方面，為供水開辟了第二水源，可大幅度降低上水的消耗量；另一方面，在一定程度上解決了下水對環境的污染問題，從而起到保護水源的作用。在美國、日本等國家，廁所沖洗、園林和農田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設備補充用水等，都大量使用中水。

一、工程概況

污水處理廠對于處理來自城鎮生活和工業等污水，對避免目前微污染水源進一步污染，改善生態環境具有重要意義。而中水回用作為污水資源化的一種重要方法，可認為是微污染水源水的凈水處理，既能減少水污染，又可提高水資源數量，是經濟效益、社會效益和環境效益的完美統一。

二、關鍵要素分析

回用途徑目前，再生水回用主要應用于工業、景觀環境、市政雜用、農業及地下水回灌等領域，由于回用對象的不同，其水質標準與技術手段也不同。再生水回用到工業時主要考慮防止結垢、腐蝕、生物孳生等，重點關注COD、SS、氯離子、TDS、總硬度、嗅味、鹽度、氨氮和色度等指標。再生水回用到景觀環境用水時，主要控制營養鹽、色度、嗅味、有毒有害有機物、SS等指標。再生水作為市政雜用水時，應重點關注SS、大腸桿菌、余氯、色度、臭味、有毒有害有機物等指標。再生水用于農田灌溉應確保衛生安全，并防止土壤退化或鹽堿化等。含鹽量是污水回用于農業灌溉的最重要的水質指標之一，同時也應防止重金屬及有害物質在土壤中富集，并通過食物積累于農作物中。再生水用于地下水回灌時應重點關注重金屬、糞大腸菌群數、氨氮、濁度、COD等指標。

污水處理技術滯后。城市中的污水處理主要依靠污水處理設備，設備高效運轉是污水處理的關鍵。我國長期以來對城市污水的處理技術都是采用國外的處理技術，在模仿國外技術的同時也形成了自己的一套治理技術，但是這種技術手段和國外相比依然有一定的差距，污水處理的效率低、運行成本比較高，不能形成一種自動化處理技術。由于技術上的滯后直接影響了我國生態城市的建設和發展。我國對污水治理方面存在著很大的缺陷，嚴重困擾著人們的生活。現在城市出現的霧霾和沙塵暴等惡劣天氣，以及污染水都在一定程度上對人們的生活構成了一種威脅。為了防止水污染，國家在全國范圍內對容易形成污染的企業進行嚴格的監控。我國一年排除的廢水中含有多種化學成分，具有嚴重的破壞力。

三、中水回用的次生環境風險分析

對其處理排放的廢水進行全成分分析，并與運河水、自來水進行比對，監測項目包括單環芳香烴、鹵代脂肪族化合物等七大類61種常見揮發性有機物，苯酚、多環芳烴等八大類116種常見半揮發有機物，總鹽分以及9種金屬和金屬陽離子。監測結果表明：揮發性和半揮發性有機物僅有四氯化碳、二氯乙烷、二溴甲烷以及三鹵代甲烷類被檢出，且都等于或低于《集中式生活飲用水地表水源地特定項目水質標準》的規定指標，被檢出的六價鉻、銅、鋅、鉛、汞、鎘、砷7種重金屬排放濃度與《地表水環境質量標準》三類指標相當。監測結果反映了集中污水處理廠對進水中的有毒有害物控制措施到位，污水處理設施運行良好，生化系統的有機物處理率高。因此，城市污水處理系統采取控制來水水質、分類分質處理、提高處理效率等綜合措施，在實現污水達標排放的同時，可有效降解和控制尾水中的有毒有害物質，從而降低中水在使用過程中的環境健康風險。

四、污水資源化技術的研究與發展

提高污水處理技術，變廢水為資源由于人們認識上的不足，過去很長的一段時間里把污水看作是沒有用處的廢水。但是隨著時間的推移，人們身邊的可用水資源越來越少，大家認識到污水的重要性，需要把污水通過科技手段變成可使用的水資源，使水能夠進行循環使用，來維持城市中各個方面的用水，讓水形成一種有效的循環。這就要求人們在使用水資源的時候，節約每一滴水，并且通過水的循環利用提高水資源的使用率。實現廢水變為水資源。污水資源化技術的研究與發展污水資源化首先是將污水處理成符合不同用水水質標準的高品質再生水，實現水資源的有效利用。在我國這樣一個水資源緊缺的國家，污水回用無疑是具有重要意義的。目前從技術上看，一級處理、二級處理、深度處理和膜處理技術的結合可以滿足將污水按需要處理成各種再生水，并在技術上基本成熟。研究重點將集中于技術集成、系統優化和降低運行成本。污水資源化中最值得關注的是碳源的回收利用。由于現行的污水處理中對有機碳采用了氧化成二氧化碳的技術路線，所以去除碳源污染物需要消耗大量的能源。從節能降耗、碳減排和可持續發展的多重目標出發，這種傳統的處理模式需要向新型的污水資源化模式轉變。污水中碳源的資源化將向兩個方向發展，一個方向是將碳源轉化成能源，另一個方向是將碳源轉化成有機材料。由于污水中的碳源濃度相對較低，直接利用污水中的碳源有一定的難度。有研究通過控制運行條件（包括：溶解氧和停留時間等）使活性污泥積累PHAs，從而獲取富含有機碳的微生物細胞，進而制取有機材料或生物柴油。

結束語：

再生水工藝的選擇受到技術、經濟、政策和社會等要素的影響，4個要素相輔相成，對再生水的發展均有關鍵影響。再生水工藝選擇的技術要素主要考慮回用對象的用水需求。再生水廠單元工藝噸水投資從700～2800元不等，噸水運行成本從0.68～2.50元不等，噸水投資和運行成本是工藝選擇主要考慮的經濟要素。再生水工藝的選擇應充分考慮地方經濟發展水平和水資源短缺的狀況。再生水安全消毒、有毒有害物質控制和氮磷深度去除技術是社會關注重點，用戶對再生水的水質和安全要求對再生水工藝的選擇有很大影響。