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淺談城市工業廢水處理及循環回用

 摘要:介紹了城市工業廢水處理的基本方法,研究了城市工業廢水循環回用的處理方法,闡述了城市工業廢水循環利用方式,分析了分散循環利用規劃和集中循環利用規劃,從而促進城市工業廢水的循環利用研究。

關鍵詞:城市,工業廢水,處理, 循環回用

由于現代科學技術突飛猛進、經濟快速發展和人口劇增,對水的需求量越來越大,造成世界范圍內水資源短缺;同時隨著工業與城規模的發展,大量工業和生活廢水肆意排入水體,造成水體污染,水質惡化。水污染加劇了水資源的短缺,威脅著人類的生存與發展,成為全球共同面對與關心的問題。經過對城市水資源現狀的調查分析和供需水量預測,水資源緊缺已成為城市經濟和社會發展的重要制約因素,將嚴重影響城市經濟的可持續發展。根據目前城市的實際情況及其水資源存在的主要問題,在解決其水資源的具體對策上,廢水處理和回用是解決水資源缺乏最有效的措施。

1 城市工業廢水處理基本方法

工業廢水的水質和回用目的確定以后,可以選擇不同的處理方法,使工業廢水達到不同的處理程度。每種廢水處理方法都有各自的特點和適用條件,在實際應用中,單純使用某一種處理方法通常難以使廢水中的全部污染物都被除去。為了達到預期效果,往往是幾種方法配合使用而構成一個較大的系統。這些系統可以分為以下幾種:一級處理:去除廢水中較大的懸浮物質。一級處理主要使用物理法,一般廢水經一級處理后仍達不到排放或回用要求,須進行二級處理。二級處理:去除廢水中溶解的和呈膠體狀態的有機物質。二級處理通常使用生物法,所以也被稱作生物化學處理。經二級處理后的廢水基本上可以達到排放要求,也可以滿足部分用途的回用需求。三級處理:也叫深度處理,可進一步去除廢水中的營養物質(氮和磷) 、生物難降解的有機物質和溶解鹽類。經深度處理后的廢水水質較好,可直接回用于工業,是進一步去除常規二級處理所不能完全去除的廢水中雜質的凈化過程。有一些污染物質,如營養型無機鹽氮磷、膠體、細菌、病毒、微量有機物、重金屬以及影響回用的溶解性礦物質是二級處理不能完全去除的。因而需要選擇一些單元技術進一步對二級出水進行后續處理。為了滿足回用的水質要求,或者為了滿足排放標準中某些指標(如對磷) 的要求,深度處理提上了議程,它已是廢水處理整套技術的重要組成部分。城市廢水深度處理的基本單元技術有:混凝(化學除磷) 、沉淀(澄清、氣浮) 、過濾、消毒。對水質要求更高時還可以采用活性炭吸附、反滲透、除氨、離子交換、折點加氯、電滲析、臭氧氧化等,或者使用一種或幾種的組合。

2 城市工業廢水回用的處理工藝

2.1 工業用水

城市廢水處理廠二級處理出水回用于工業循環冷卻用水的主要處理工藝流程如下:1) 城市廢水處理廠二級處理出水→混凝→沉淀→過濾→消毒→回用;2) 城市廢水處理廠二級處理出水→生物接觸氧化法→混凝→沉淀→過濾→回用;3) 城市廢水處理廠二級處理出水→微絮凝→過濾→消毒→回用;4) 城市廢水處理廠二級處理出水→淹沒式生物濾池→消毒→回用。

2.2 城市雜用水

城市廢水處理廠二級處理出水回用于城市雜用水的主要處理工藝流程如下:1) 城市廢水處理廠二級處理出水→微絮凝→過濾→消毒→回用;2)城市廢水處理廠二級處理出水→混凝→沉淀→過濾→消毒→回用;3) 城市廢水處理廠二級處理出水→淹沒式生物濾池→消毒→回用;4) 城市廢水處理廠二級處理出水→生物接觸氧化法→混凝→沉淀→過濾→回用。

2.3 河道生態用水

針對河流污染嚴重,且河流湖泊常出現缺水斷流現象,影響城市美觀與居民生活環境?;赜盟糜诰坝^水體時要注意水體的富營養化及回用水中存在的病原體和優先毒性有機物對人體健康和生態環境的危害。目前用于河道的回用水主要處理工藝流程如下:

1) 城市廢水處理廠二級處理出水→砂濾→消毒→排放;2) 城市廢水處理廠二級處理出水→微絮凝→過濾→消毒→回用;3) 城市廢水處理廠二級處理出水→混凝→沉淀→過濾→消毒→回用;

4) 城市廢水處理廠二級處理出水→淹沒式生物濾池→消毒→回用;5) 城市廢水處理廠二級處理出水→生物接觸氧化法→混凝→沉淀→過濾→回用。

3 城市工業廢水回用規劃

3.1 回用方式

廢水回用的方式大致可分為兩種,即分散回用和相對集中回用。分散回用是指在單個或某幾個建筑物(如賓館、綜合樓、工廠等) 中設置中水系統,將自身排出的廢水經處理后再回用。相對集中回用是指以全市為區域,利用城市廢水處理廠處理后的出水,再作適當深度處理,送入城市中水管網,分配到各個用戶。分散回用最大的優點是可根據不同的回用對象,不同的水質要求,確定靈活的處理工藝,節約費用;另外,就地回用可以大大節約輸水管線。而集中回用,主要是可提高規模效益,便于宏觀管理。目前,國內一些試用過中水的城市,北京、青島、大連、廣州、深圳等地基本上是以單個建筑物設置中水回用系統為主。采取兩種方法相結合的方式,中水系統從服務范圍可分為以下三類:

1) 建筑中水系統,是在大型建筑物或建筑群中建立的中水系統。建筑中水系統多收集雜排水,處理站一般設在裙房或地下室,中水作為廁、洗車、道路保潔、綠化等使用。

2) 區域中水系統,是在建筑小區或院校、機關大院內建立的中水系統。小區中水可采用多種原水類型(就近污水處理廠出水、工業相對潔凈排水、小區內雜排水、生活廢水、雨水等) 。針對雨水系統,通過建筑屋面、綠地、路面、運動場地、停車場等對雨水進行收集。對于屋面雨水可以采用以下處理工藝流程:

屋面雨水→濾網→初期雨水棄流→景觀水面。而當對水質有較高的要求時,應增加如下的深度處理措施:混凝、混凝過濾、浮選、生物工藝、深度過濾。此外,回用雨水應設有消毒工藝,最常見的為氯化消毒。這樣處理工藝流程就變為:屋面雨水→濾網→初期雨水棄流→蓄水池自然沉淀→混凝→過濾→消毒→供水調節池。對于路面徑流,因其水質較之屋面雨水更差,應進行實地雨水水質調研,在上述工藝流程的基礎上增加相應的深度處理以達到城市雜用水水質標準。同時,可以考慮通過綠地植被對雨水水質進行凈化。

3) 城市中水系統,我國稱廢水回用系統,是在整個城市規劃區內建立的廢水回用系統。城市廢水回用系統以生活廢水為原水,經過廢水處理,再進行深度處理,回用于城市工業冷卻、城市河湖補水和城市清潔道路綠化等用水。

以上三種類型,第一種和第二種即為分散回用方式,第三種屬于相對集中回用方式。

3.2 分散回用規劃

單獨循環方式是指在單體建筑物中建立廢水處理和回用設施,將單體建筑物產生的一部分廢水處理后作為中水進行循環利用。這種方式不需要在建筑物外建立污水管道,容易實施,但其處理費用較高。如在小區內、工廠內等,均可以采取這種回用方式。隨著經濟的不斷發展,城市面積的不斷擴大,小區或工廠廢水排放也隨之增加,利用大型廢水管道截流至城市廢水處理廠集中處理的要求也越來越高。而建立大型廢水管道截流工程投資大、工期長?,F有的市政管網大部分還遠遠沒有達到這種截流要求。因此,現有的住宅生活小區或工廠自建生活廢水站,處理生活廢水達標后,排放至市政管網或回用是解決現有廢水排放和廢水資源回收最行之有效的手段。

3.3 集中回用規劃

城市中水系統主要由各個廢水處理廠構成,每個廢水處理廠根據所在地區、廢水來源等方式的不同,處理后得到的中水可以有不同的用途。另外, 污水處理廠的處理工藝將直接影響回用水水質。不同的污水處理廠, 廢水再生回用的處理工藝流程除受回用水水質標準影響外,還主要受處理規模、各污水廠的出水水質等影響。因此,其處理程度和再生水用戶的不同,回用工藝流程一般也不相同。

參考文獻:

[1] 蔣清民. 工業廢水處理技術進展[J ] . 河南化工3

[2] 徐清泉. 深圳市污水再生回用的研究[D] . 重慶:重慶大學,

[3] 周彤. 污水回用決策與技術[M] . 北京:化學工業出版社,

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