中水回用深度处理系统

2021-01-17刘智勇青岛万源环境科技有限公司

环球市场 2021年4期

刘智勇青岛万源环境科技有限公司

随着城市化的发展，绿色建筑更加注重水资源的优化配置。中水回用使污水资源化，实现了水资源的可持续利用。根据原水水质，选择低耗高效的中水处理技术，根据不同用途进行回用，达到高处理率和高回用率。同时，加大政策宣传力度，推进技术创新和中水管网建设，发挥水价杠杆作用，促进中水回用技术在绿色建筑中的应用和推广。

一、中水回用的概念

中水回用是解决水资源危机的重要途径，也是协调城市水资源与水环境的根本途径。工业水处理回用不仅可以减少地下水的开采，还可以给我们带来一定的经济效益。中水是指经处理达到规定的水质标准后，可以在生活、市政和环境等领域用于其他用途的非饮用水。之所以称之为“中水”，是因为其水质指标低于饮用水标准，但高于允许排放的污水标准。城市污水回用是将城市居民生活生产中使用的水经过处理后再利用。再利用有两个不同的层次，一个是把污水处理到可饮用的程度，一个是把污水处理到不可饮用的程度。至于前者，由于投资高，工艺复杂，在没有特别缺水的地区不常用。在大多数国家，污水被处理到非饮用水的水平，这导致了再生水的概念。

二、中水回用深度处理技术及应用研究

（一）物理化学技术

1.混凝沉淀或混凝气浮

混凝是将电解质放入水体中，使其中的微小颗粒聚集，然后变成絮状大颗粒，对悬浮物和胶体杂质有很好的去除效果，但对可溶性杂质的去除比较困难。混凝反应后，大颗粒杂质通过沉淀或气浮分离，比极性表面活性剂气浮有明显优势。气浮池中的微气泡可以附着其上，漂浮分离，因此混凝气浮技术更适用于建筑物。该技术简单，易于管理和维护，可以间歇运行，但去除可溶性有机物的能力有限，因此经常用于处理优质杂排水。

2.活性炭吸附

活性炭具有独特的孔结构和巨大的比表面积，因此具有显著的吸附能力，可以去除重金属、色素、溶解有机物等。在水中，可以抵抗水质和水量的变化而不影响出水水质。该技术的处理设备占地面积小，便于控制和管理。此外，活性炭吸附饱和后可再生重复使用，无二次污染，可从含酚废水中回收吸附的有效物质，如苯酚钠。活性炭技术成本高，吸附饱和后必须经过净化才能重复使用，因此常被用于处理微污染水，作为一种深度处理工艺。

（二）生物处理技术

1.序批式活性污泥（SBR）

序批式活性污泥法间歇运行，运行周期为“进水-反应-沉淀-排水和排泥-闲置”，具有推流时序和完全的反应器混合。运行条件可根据水质、水量和出水要求灵活调整，并可结合物化技术处理不同性质的原水。SBR工艺简单，成本低，后期运行管理，占地面积小，处理效率高，出水水质好。它具有良好的脱氮除磷效果，可以控制丝状菌的增殖，防止污泥膨胀。此外，由于反应是相互隔离的，进水参数的变化不影响后续反应器的运行，该技术具有很强的抗冲击性。工艺为不连续出水，后续构筑物要有足够的接受能力，否则体积会过大；不适合大规模处理项目，难以与其他连续处理工艺串联使用。

2.生物接触氧化法

生物接触氧化工艺是在池底加入填料，进行曝气充氧，污水处于流动状态，使其与填料均匀接触的生物膜工艺。该工艺微生物浓度和丰度高，容积负荷大，抗冲击能力强，能适应水质和水量的变化。曝气可以高效利用氧气，从而保证污泥活性，减少剩余污泥，避免污泥膨胀。该工艺的难点在于气水分布均匀，操作设计不正确时会堵塞滤料，维修时需要清空接触氧化池，维护管理难度大。

3.人工湿地处理法

人工湿地属于土地处理技术。通过人工调控，将土壤、微生物、植物构建成一个生态系统，污染物经过过滤、吸附、截留、化学分解、微生物分解、植物吸收，从而达到净化水的目的。人工湿地处理方法投资少，工作效率高；技术要求低，操作管理方便；此外，人工湿地具有景观价值，能有效改善水环境，促进生态系统良性循环，适合有水景的绿色建筑社区。但人工湿地占地面积大，水处理具有选择性。植物和微生物受地域和气候影响，出水水质难以长期保持稳定。

（三）膜生物反应器（MBR）

膜生物反应器是膜分离技术和生物处理技术相结合的新型膜处理技术。一方面通过膜组件过滤大分子物质，实现固液分离；另一方面，膜表面为微生物的生存提供了屏障，并通过生物作用分解小分子有机物质。MBR工艺水力停留时间长，在去除氨氮和难降解有机物方面具有明显优势，出水水质较好，抗冲击性强，具有容积负荷高、节省占地面积、操作简单、维护方便、经济等优点，因此该工艺广泛应用于住宅小区中水回用工程。MBR滤膜容易堵塞，此时可能会出现黑臭的水。如今，膜技术已经得到了广泛的关注和研究。随着清洁再生技术的发展、性能的提高和成本的降低，相信膜生物反应器技术在绿色建筑中会有更广阔的应用前景。