生活污水的回用
2017-01-23陈科桦王杉月
陈科桦,王杉月
(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆 401331)
生活污水的回用
陈科桦,王杉月
(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆 401331)
随着我国经济的快速发展,城市污水排放量越来越大。大量污水未经处理直接排放,加剧了水资源的浪费和污染。本文分析了我国目前水资源匮乏的背景,提出了生活污水回用的必要性和合理性,接着对现有的生活污水回用技术——中水回用技术的方式、工艺等进行阐述,最后分析得出目前中水回用的局限和不足,并提出了将来改进的方向。
中水回用;水资源;生活污水
随着城市的建设与发展,我国的用水总量不断上升,加之人均生活用水量不及世界人均的1/6,我国成为全世界最缺水的国家之一。目前,我国城市污水处理率仅为18.6%,城市污水二级处理率仅为9%~10%。全国约400个城市缺水,正常年份缺水达50亿m3,预计2030年缺水量将达400~500 m3。随着经济建设和城市化的快速发展,城市污水排放量增长很快。大量污水未经处理直接排放,不仅造成水资源的浪费,而且使水资源受到不同程度的污染。城镇生活污水的回用技术研究正是在此背景下提出来的,其对解决城市水污染及水资源短缺问题具有十分重要的现实意义[1]。
生活污水一般分为饮用水、厨房用水、洗衣用水、洗漱用水、冲厕用水和淋浴用水,除了冲厕用水的水质要求不高之外,其余用水均应达到饮用水标准。同时,在生活中冲厕用水的比重几乎能占到25%[2],因此,如果能对冲厕水进行回用,就能节约大量生活用水。在城市中,回用的污水除了可以应用于生活区的冲厕用水之外,还可以用于工业的冷却水、绿化和道路浇洒用水等。本文着重分析了目前生活污水回用的方式和工艺,得出现存的问题,并提出未来发展的方向。
1 生活污水回用现状
1.1 污水回用的方式
污水的回用主要有开放式和封闭式两种。开放式回用是指沿着水体的上游和下游独立设置给水和排水系统,其中排水系统排入河流的水必须达到国家规定的排放标准;封闭式回用则是将部分污水经过处理后直接供给附近居民使用。目前所指的污水回用一般是指封闭式回用。
生活污水主要可以分为三类:优质排水、杂排水和生活污水。优质排水是指不含粪便和餐厨污水的水,杂排水则是指不含粪便污水的水,生活污水则是所有生活污水的混合污水[3]。
1.2 中水回用概述
中水,又称再生水,是指废水或雨水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。由于目前技术的限制,大部分的生活污水回用都在建筑内部进行,即实行建筑内部的中水回用,对道路、绿化和工业用水的回用大部分还停留在理论阶段。本文就针对建筑和城市的中水回用方式和用途进行展开。
1.2.1 中水回用的方式
城市污水回用主要有选择式、分区式。选择式回用是根据水质的差别进行选择性回用,一般会设置分质排水系统;分区式则是根据城市不同的用地规划和用地水质的不同,实行各个区域分质给水。
建筑内部的回用主要有单循环方式、小区循环方式和地区循环方式。单循环是指在单个建筑中安装污水的处理和回用设施,所生成的中水也仅在单个建筑中使用;小区循环是将一个小区的污水统一收集、处理与回用,中水仅在小区内部使用;而地区循环则可将小区中生产的中水供给到周边地区进行使用[4]。
1.2.2 回用水的供水方式
回用水的供水模式取决于建筑物的高度、室内外管网的实际压力。一般分为以下方式。
简单供水:当中水系统的出水水压满足用户的服务水头要求时,可以采用这种简单的供水模式。这种模式具有设备少、维护简单、投资少的优点。
屋顶水箱单独供水:当系统能在大部分时间满足供水需求,但是在高峰时不能满足,则可以设置屋顶水箱单独供水。这种模式供水比较稳定,但是在水箱中易造成二次污染。
水泵水箱联合供水:当系统的水压无法满足用户需求的时候,宜采用水泵水箱联合供水,它的优点是使用灵活、稳定,但是缺点也是容易受到污染。
分区供水:对于高层建筑,中水的供水可以采用低区与高区分别供水的形式,低区采用系统直接供水,高区则采用水泵水箱联合供水。
1.2.3 中水的用途
如上文所说,城市内用水根据不同的目的和用途,其水质差异很大,如将中水用于水质要求不高的部分,则可以节约大量水量。
绿化用水:中水可以用于城市内部绿地的浇洒用水;道路浇洒:道路洒水一般在夏季对道路进行降温,同时也可以吸附粉尘和部分汽车尾气;河湖补水:为了使河湖有良好的调蓄能力,每年都要对河湖进行多次补水,中水的水质完全满足要求;厕所冲洗:如上文所说,用中水替代清水可以有效节水;洗车:目前汽车的数量不断增加,洗车用水也不断增加,很多缺水的城市都比较难应对这么大的用水需求,用中水替代则可以有效减少这一压力;工业冷却水:工业冷却用水的目的主要是对设备进行冷却,其对水质要求并不高,但是其用水量是非常大的,中水完全可以替代其中的部分水量。
1.3 中水处理工艺
1.3.1 生活污水的典型处理工艺
常规的城市污水处理工艺主要有:氧化沟、SBR、AA0、生物处理与人工湿地合用工艺等,这些工艺大部分属于深度二级处理,处理水质距离回用水的水质仍有一定的距离。如果这些工艺用于小区中,应尽量采用地下式处理,地面进行绿化,如采用地上式处理,则应做除臭、减噪、污泥处理等工作。
1.3.2 生活污水回用技术
生活污水需要经过上述处理,再进行深度处理之后才能达到中水水质标准。深度处理的目的是除去污水中的SS、有机物、氮磷等营养盐以及可溶性无机盐。对不同的用途和情况,深度处理流程通常有以下几类:混凝、沉淀、过滤;直接过滤;微絮凝过滤;接触氧化;活性炭吸附;膜过滤;生物膜法等。
在上述处理工艺中,前4项为传统深度处理法,后三项随着目前技术的进步,逐渐应用开来。
2 现存问题
中水回用作为城市水资源利用的新方式,仍然处于探索和起步阶段,存在的问题依旧比较多。
2.1 政策不完善
目前,中水供水体制刚刚处于起步阶段,因此政府的政策与服务均不完善,很多小区或工厂企业采用了中水处理,投入了大量人力、物力,但是政府并无有效的补贴、鼓励措施,这不利于中水回用的推广与应用。
2.2 水质不达标
由于监管和相应规范不严格的问题,目前有部分中水回用工程仅仅是一种消极响应国家号召的形象工程,在真正使用的过程中存在管理不善的情况,这也直接导致回用工程的出水水质恶化,甚至不如进水水质。这种情况使得中水回用从一个回用工程变成了一个污染、浪费工程。
2.3 管理不便
目前的中水回用工程多分散在各个小区中,且各个小区的处理工艺不尽相同,这对于管理部门来说是比较头疼的。
2.4 环境不友好
传统的处理工艺在处理生活污水的过程中,难免会产生臭味和噪音,影响周围居民的生活,居民很可能对中水回用工程有抵触心理。同时,臭气和噪音也会影响一个地区的景观和环境。
2.5 使用成本高
针对上述环境不友好的问题,可以采取膜过滤的方式来生产中水,但是膜技术目前成本高昂,制水成本可以达到1.2元/m3。这也极大地限制了中水工程的使用。
3 问题改进
针对上述问题,笔者提出以下改进措施。
3.1 完善政策
为了更好地推广中水回用,提高我国的水资源利用率,节约用水,政府应该制定更加详尽、完善的政策[5]。一方面对积极改造、设计采用中水回用的工程进行奖励或给予优惠,另一方面对拒不改造、设计不遵守规定的工程严格处罚,从而全面调动人们的积极性。
3.2 加强监管
对已经投用的中水回用系统进行定期或随机的抽检,检测其运行状况和出水水质,对不达标的工程进行批评和处罚。
3.3 健全标准
行业内部应协同政府部门共同制定中水回用系统设计、建造标准,避免出现各个小区使用工艺和系统千差万别的情况。
3.4 工艺改良
对中水处理工艺,应进行进一步改进,如在选择建造方式时,要更多采用地下式而不是地上式,在工艺选择上,应选择污泥产量少、蚊虫滋生少的工艺。
3.5 降低成本
未来行业内应大力发展新技术,不断改良与改进新的工艺与材料,降低应用成本,加大推广能力。
4 结语
污水回用是节约水资源、提高水资源利用率的重要途径,在目前的大环境下显得尤为重要。生活污水的回用主要是依靠中水回用来实现的,中水回用系统目前还处于探索阶段。其在处理工艺上类似城镇污水处理,但应在后续工艺中加入深度处理;其在布置上类似于建筑供水的形式,是一门综合性的工程。目前,中水回用技术在设计、应用和管理上仍有较大不足,未来还有很大的提升空间。
1 张晓颖,李亚峰,蒋白懿.城镇生活污水回用技术研究[J].辽宁化工,2006,35(2):85-87.
2 张立成,兰 宇,李明才,等.住宅冲厕用水比例问题探讨[J].给水排水,2014,(9):156-157.
3 金伟如,李冬梅,金同轨.城市生活污水回用适宜条件和途径[J].给水排水,2004,30(12):64.
4 朱兆亮.生活小区污水处理与中水回用试验研究[D].西安:西安建筑科技大学,2004.
5 贺彩霞.中水回用前景及其实际意义[J].科技情报开发与经济,2008,18(20):212-213.
Reuse of Domestic Sewage
Chen Kehua, Wang Shanyue
(Faculty of Urban Construction and Environment Engineering, Chongqing University, Chongqing 401331, China)
With the rapid development of China's economy, the amount of urban wastewater is increasing. A large amount of wastewater is discharged directly without treatment, which aggravates waste and pollution of water resources. This paper points out the necessity and the rationality of domestic sewage reuse based on the analysis of water scarcity in China and then elaborates the existing technology of domestic sewage reuse including ways of reclaimed water reuse and corresponding details. Finally, by analyzing limits and shortcomings of reclaimed water reuse, this paper makes suggestions about improvement in the future.
reclaimed water reuse;water resources;domestic sewage
X703
A
1008-9500(2017)07-0044-03
2017-05-19
陈科桦(1995-),男,浙江舟山人,本科在读,研究方向:城市污水处理。