城市再生水处理工艺

城市再生水处理工艺

李晓锋

天津环塘污水处理有限公司 300450

摘要：目前，我国的水资源现状不容乐观，供需矛盾日益加剧。污水再生利用成本低，见效快，亦可减轻水体污染，是缓解我国水资源短缺问题的有效途径。再生水的输送和储存是再生水利用过程的必要环节，也是影响用户端再生水水质的重要环节。与传统水源相比，再生水中所含微生物的种类和数量均较多，对再生水进行氯消毒是保障再生水水质安全的重要手段。本文对于再生水处理工艺进行了相关探讨，意在与为优化污水再生工艺、保障再生水供水水质生物安全提供依据

关键词：城市再生水；处理工艺；利用

1 再生水利用概述

1.1再生水利用问题

我国再生水利用技术与国际先进水平之间的差距逐年缩小，目前阻碍再生水利用更大进程的因素，主要是水价体系不健全，考核指标不完善，供排水系统不协调，以及再生水利用规划难以实施的宏观政策的偏差等。再生水使用不足，再生水输配网络覆盖率低，水质达不到用户要求，再生水收费较低。然而，集中式废水回用系统的高投资是其最大的制约因素。现有的中水回用方案缺乏清晰的规划，中水的水质不能满足工业用户的回用需求，而且没有铺设回用网络。

1.2再生水利用思路

①改变循环用水的生产方式，直接用再生水来满足使用者的需要；②循环用水应优先使用潜力最大的区域和使用范围，坚持以景观环境、城市绿化、道路洒扫等优先回用领域为主，解决中水使用者不明确的矛盾；③采用居民就近供水的原则，尽量减少和避免城市污水管网建设中出现的问题。

3再生水常规处理工艺

3.1臭氧氧化工艺

臭氧具有很强的氧化性，其不仅能氧化水中的无机物，还能氧化很多难以生物降解的有机物，臭氧可以直接与水中的有机物进行反应，缓慢地将有机物分解，也可以在碱性特殊条件下生成羟基自由基等中间产物，羟基自由基再间接地氧化有机物、微生物等。臭氧工艺还可以有效去除水的色度、浊度、悬浮固体以及异臭味，通过调节臭氧量和反应时间，使出水清澈透明。另外，臭氧还可以用来杀毒，杀死水体中的病原菌，并且其对温度和pH值的适应性很好，实验证明，臭氧的杀毒效率比氯更快。

臭氧氧化法与常规水处理方法相比具有显著的特点，对于生物难降解处理效果好，降解速度快，占地面积小，自动化程度高，无二次污染、浮渣和污泥产生量较少，同时杀菌、漂白、防垢效果较佳。随着科技的发展，臭氧在水处理工程中的应用越来越广泛，虽然目前各项技术和配套工艺还处于起步阶段，但臭氧工艺在水处理领域的潜力越来越大，随着专业技术开发工作不断深入研究，臭氧氧化法一定会在水处理领域尤其是再生水处理领域得到更多青睐。

3.2人工湿地工艺

人工湿地是由人工建造的表面类似沼泽的地面，是一个综合性的人工生态系统，主要利用土壤、滤料、表面植被及系统运行过程中微生物的物理、化学、生物3重协同作用，对污水进行深度处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解等，在系统运行过程中，微生物是降解水中污染物的主要工具，通过微生物的日常呼吸代谢，废水中的大部分有机物都能得到降解和通话，成为其细胞的一部分。

人工湿地与传统的处理工艺相比，运行成本低，管理简单便捷，整个处理过程基本采用重力流，无能耗，日常维护仅需定期收割植物，部分工艺可利用现有条件，将湿地改造成景观池，改善居民居住环境，因此，此工艺适合在土地资源充裕的地区投资建设。目前，人工湿地根据水流态的不同，主要分为3种：表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地，与传统的污水处理厂比较，其建设运行成本可降低50%。

3.3曝气生物滤池工艺

曝气生物滤池在处理生活污水和工业废水等方面具有优势，因此该技术逐渐被应用于再生水处理过程中。为了研究曝气生物滤池在实际的再生水处理过程中的处理效果和实际应用情况，选择对正在应用曝气生物滤池、澄清池和V型滤池进行再生水处理的某处理站进行研究。

通过研究曝气生物滤池技术在再生水处理工程中的实际应用，发现其工艺流程简单且具有短暂的水力停留时间，这大大提高了再生水的净化处理工作效率，降低处理时间。并且应用曝气生物滤池技术时，滤料表面所形成的高活性生物膜可以有效地将水体当中的SS、氨氮等有机污染物以及杂质等截留并脱除干净。该技术极大地优化了出水水质，可以将该工程应用于对再生水水质要求较高的领域中。但在运用曝气生物滤池技术的过程中，会出现水头消耗过大、水头容易堵塞等问题，所以应该对曝气生物滤池进行定期清理。

3.4紫外线消毒工艺

紫外线消毒法在应用过程中不需要添加任何化学试剂，不会造成水体发臭，也不会形成二次污染，且处理效率高，无有毒副产物的形成，因此在再生水处理过程中受到研究人员的重视。

根据大量的实验研究可知，在200～295nm波长范围内，紫外线有更好的消毒效果，紫外线消毒技术的消毒效果比较容易受到污水浊度的影响。为了增强水处理时的消毒效果，在实际应用中可以考虑将紫外线消毒工艺与其它化学消毒工艺结合使用。如紫外线消毒技术与氯消毒结合的方法就应用到了城市景观用水与城市杂用水的再生水的消毒工艺中，取得了较好的消毒效果。在研究紫外线消毒技术应用于再生水处理时，采用高强紫外灯配备全自动在线清洗系统的方法，该方法实现了自动化处理，方便远程控制。与其它消毒方法相比，在城市再生水处理过程中应用紫外线消毒工艺技术可以防止水中有害的残留物质影响人体健康，这使得该技术具有明显的应用优势。

3.5双膜法在盐碱地区的应用

随着再生水处理工艺广泛应用于城市工业中，对盐碱地区再生水处理工艺的研究也迫在眉睫。由于盐碱地区的污水处理厂处理的水中含有的盐分较高，用常规的膜工艺去除水中盐分时，很难达到出水水质要求。因此，需要对传统膜工艺进行升级改造。选用具有高矿化度和高含盐量的某污水厂的二级出水，总溶解固体最高为5734mg·L-1，因此以污水厂提升工程的设计出水为研究对象，选择的除盐工艺是反渗透(RO)技术；由于污水厂二级出水的盐浓度较高，容易损坏反渗透膜，降低处理效果；因此，选用浸没式连续膜过滤技术在负压运行的条件下进行预处理，即浸没式超滤加反渗透组合工艺。

采用这种改进的膜工艺，即将浸没式超滤膜和反渗透技术组合处理高盐度和高矿化度地区的污水，具有较高的除盐效率，对污水的总溶解性固体去除率能达到97%以上。

4 再生水回用的发展趋势

再生水回用的相关研究已经取得一定的研究成果，但从研究现状中可以得到再生水回用于地下水回灌中的技术还不是很完善，成本很高且存在一定的环境风险，不利于实际的应用，如何广泛地应用于实际还有待进一步研究。同时，再生水回用中的环境破坏风险研究以及如何平衡再生水回用中的风险和效益都是以后要重点研究的方向。在技术上我们应开展再生水利用的关键技术研究及不断研究开发经济有效的处理技术、途径、设备是再生水回用在我国长足发展的前提。同时应加强培养节能环保型服务业，从源头上遏制水体的污染。在我国，政府应该如何制定相关政策来引导和规范再生水回用的市场运行更是一个重点需要解决的问题。

5 结语

城市污水经过处理后回用是解决目前城市用水危机和实现水的科学合理循环利用的重要途径之一。在实际应用过程中，再生水处理工艺有很多种，在工艺的选择时，不仅要根据处理目标要求进行选择，同时也要对源水性质进行分析论证，结合运行成本及维保成本综合考虑，有条件时，应进行必要的实验论证，以找出最经济合理的工艺。

参考文献

[1]葛凯强.我国城市中水回用的研究现状[J].民营科技，2018（09）：91.

[2]马同宇，褚一威，陶君，马帅.双膜法在盐碱地区再生水深度处理中的应用[J].中国给水排水.2018（15）

[3]李岩龙，李腾.胶东半岛地区再生水回用的一个应用实例[J].山东工业技术.2018（15）