论文部分内容阅读
张家口市环境科学研究院 075000
摘要：城市生活污水是指城市机关、学校、港口、医院和居民在日常生活中产生的废水，包括厕所粪尿、洗衣洗澡水、厨房等家庭排水。城市生活污水水质具有污水可生化性好，处理难度较小等特点，从处理技术和处理成本角度考虑，具有相当的技术可行性和很高的回用价值。城市生活污水资源化再生利用的潜力巨大，可以作为城市水资源的重要补充。城市污水资源化工程主要包括污水收集系统、污水净化处理系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键，污水净化处理的流程要简单可靠，投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受，处理后出水的水质要满足回用的要求。
关键词：污水资源化；可行性；废水应用
一、基本概念
污水资源化又称废水回收，是把工业、农业和生活废水引到预定的净化系统中，采用物理的、化学的或生物的方法进行处理，使其达到可以重新利用标准的整个过程。这是提高水资源利用率的一项重要措施。由于各种污水的性质和物质组成有很大差异，所以需用不同的方法处理后回收利用。
二、城市污水资源化的必要性
水资源是指可供人类直接利用，能不断更新的天然淡水，主要是指陆地上的地表水和浅层地下水。目前全球有60%以上的陆地淡水不足，40多个国家缺水，1/3的人口得不到安全供水。我国也同样面临水资源短缺的现实。人均水资源2770m3，仅为世界人均占有量的1/4，水污染所致的缺水量占总缺水量的60%-70%。对缺水城市而言，仅依靠增加水量，并不能有效的解决缺水问题，因此，城市污水的回用就显得比开发建设新水源更重要。城市废水资源化就是将城镇居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用。可以说，污水资源化的利用是环境保护、水污染防治的主要途径，是社会、经济可持续发展的重要环节。
三、城市污水资源化的可行性及重要意义
城市污水资源化是将污水净化处理后予以回用，使之成为城市水资源的一个组成部分。城市污水资源化之所以具有可行性，原因主要有：
1、城市污水量大且集中，水量水质相对较稳定，不易受季节、雨旱季、洪水枯水等影响，是水量、水质变化幅度小，可恒量供水的水源；
2、城市污水厂一般建造在城市附近。与外流域远距离输水相比，大大减少了输水管线，降低了取水构筑物、输水管线的基建投资和运行费用：
3、与新建水厂相比，只需要污水厂一次基建投资和运行费，降低了新建水厂造价和制水成本；
4、污水回用于工业用水，不仅就地可取，而且水量稳定，与工业用水量要求变化小的特点相符；
5、城市污水回用开辟了第二水源，减少了城市新鲜水的取用量，减轻了城市供水不足的压力和负担，缓解了供需矛盾，这对缺水城市来说意义尤其重大。
综上所述。城市污水资源化具有明显的经济、社会和环境效益，不仅可行，而且势在必行，对于解决我国缺水危机具有现实和深远的意义。
四、污水资源化技术
当前城市污水回用技术主要有：生物活性炭技术、膜技术、膜生物反应器技术等。但是具体的使用哪种技术主要由城市污水的水质决定。
1、生物活性炭技术
生物活性炭技术实质上是一种生物膜处理方法，集合优化了活性炭的吸附和生物降解两种作用。以粒状活性炭为载体，通过富集或人工固定微生物，在多孔性活性炭表面形成生物膜。这种生物活性炭主要通过充分协调活性炭的吸附作用和生物膜的生物降解作用来达到去除水体中污染物的目的，第一步：活性炭利用孔状特性大量吸附水中的有机污染物：第二步：附着在活性炭上的微生物降解活性炭吸附的有机污染物。生物活性炭技术的一大特点是微生物通过对有机物的生物降解获取营养和能量，从而使活性炭获得再生，大大延长了活性炭的使用寿命。生物活性炭技术和臭氧技术、膜技术、超滤技术等其他工艺的结合，可以提高出生水质，降低运行费用，是今后研究开发的重点。应用生物活性炭工艺处理小区生活污水二级出水，COD去除率>85%，BOD去除率>95%，SS去除率>95%，处理出水达到城市杂用水水质标准。
2、膜技术
膜技术主要包括纳滤、超滤、渗析、电渗析、渗透以及反渗透等膜分离技术。膜技术作为一项生活污水深度处理实用技术，其优点是几乎可以完全脱除水中悬浮固体物、一般的细菌、病毒、大肠杆菌等，出水水质很高。膜技术的成本较高曾一度限制了其在污水回用工程上的应用，但随着膜制造技术的进步和污水再生利用设施投资力度的加大，膜技术在污水深度处理方面逐渐获得应用。
3、膜生物反应器技术
膜生物反应器是将生物降解作用和膜高效分离技术相结合的一种新型水处理与回用技术，主要包括膜分离组件和生物反应器两个部分。膜生物反应器用膜分离系统取代了二沉池，膜分离系统具有较好的固液分离效果，在缩小整個反应器的体积的同时也提高系统的稳定性。与传统的污水处理和回用技术相比，MBR技术具有占地面积小、处理水质稳定、减少污泥排放、易于实现自动控制等优点。MBR具有常规处理技术无法比拟的优势，在城市生活污水尤其是高浓度污水的处理和回用中得到了广泛应用。但膜本身成本较高，操作系统复杂和运行成本高等因素限制了其在经济不发达国家和地区的应用。
五、处理后的废水的应用
1、应用于农业灌溉
世界上许多国家和地区都将污水回用于农田灌溉。大约从19世纪60年代起，德、英、俄等国就将城市污水用于大面积草地灌溉。我国自20世纪60年代以来，许多地方积极推行污灌，20世纪90年代，北京市年利用灌溉农业污水量可达2.0亿m3。
2、应用于工业
从用水量和排水量看，工业都占有很大比重。一些城市的污水二级处理厂的出水，经适当的深度净化后送至工厂用作冷却水、水利输送炉灰渣、生产工艺用水和油田注水等。我国大连春柳污水厂污水回用工程是我国的第一个废水回用示范工程，处理规模是1000m3/d，处理水质良好，其出水已成为附近大连红星化工厂的冷却水及热电厂、染料厂的稳定来源。
3、应于用于地下水回灌
当前许多城市，由于水资源紧缺和地下水的过量开采，导致地下水位急剧下降。因此，城市污水厂出水用于地下水回灌，通过慢速渗滤进入地下水，既保证了水质，也补充了地下水量，是一种最适宜的地下水补充方式。利用再生水回灌地下水在控制海水入上也有许多优点，能增加地下水蓄水量，改善地下水质，节省优质地面水，不必远距离引水等。
结语：实践表明，城市污水资源化是经济、可靠、可行的。随着城市污水处理率的提高和回用量的增大，逐步实现污水资源化，对水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展具有重大的理论意义和现实价值。随着经济的进一步发展，世界对污水回用技术的要求也会越来越高。因此，进一步研究，发展和挖掘污水回用的潜力是很有必要的。
参考文献：
[1]吕炳楠，陈志强.污水生物处理新技术[M].哈尔滨工业大学出版社，2010.
[2]肖锦.城市污水处理及回用技术[M].北京化学工业出版社，2011.
[3]马健鹏.城市生活污水处理模式研究.科技创新导报，2012，5：124.124.
[4]商静宇.生物活性炭技术在水处理中的应用研究[J].能源与环境，2011，5：50-52.
[5]李晓东，孙铁珩，李海波，等.小区生活污水处理模式的研究进展.生态学杂志，2010，27（2）：269-272.
摘要：城市生活污水是指城市机关、学校、港口、医院和居民在日常生活中产生的废水，包括厕所粪尿、洗衣洗澡水、厨房等家庭排水。城市生活污水水质具有污水可生化性好，处理难度较小等特点，从处理技术和处理成本角度考虑，具有相当的技术可行性和很高的回用价值。城市生活污水资源化再生利用的潜力巨大，可以作为城市水资源的重要补充。城市污水资源化工程主要包括污水收集系统、污水净化处理系统、出水输配系统、回用水应用技术和监测系统。其中污水净化再生技术及其系统是关键，污水净化处理的流程要简单可靠，投资和运行费用要为该城市经济实力所能承受，处理后出水的水质要满足回用的要求。
关键词：污水资源化；可行性；废水应用
一、基本概念
污水资源化又称废水回收，是把工业、农业和生活废水引到预定的净化系统中，采用物理的、化学的或生物的方法进行处理，使其达到可以重新利用标准的整个过程。这是提高水资源利用率的一项重要措施。由于各种污水的性质和物质组成有很大差异，所以需用不同的方法处理后回收利用。
二、城市污水资源化的必要性
水资源是指可供人类直接利用，能不断更新的天然淡水，主要是指陆地上的地表水和浅层地下水。目前全球有60%以上的陆地淡水不足，40多个国家缺水，1/3的人口得不到安全供水。我国也同样面临水资源短缺的现实。人均水资源2770m3，仅为世界人均占有量的1/4，水污染所致的缺水量占总缺水量的60%-70%。对缺水城市而言，仅依靠增加水量，并不能有效的解决缺水问题，因此，城市污水的回用就显得比开发建设新水源更重要。城市废水资源化就是将城镇居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用。可以说，污水资源化的利用是环境保护、水污染防治的主要途径，是社会、经济可持续发展的重要环节。
三、城市污水资源化的可行性及重要意义
城市污水资源化是将污水净化处理后予以回用，使之成为城市水资源的一个组成部分。城市污水资源化之所以具有可行性，原因主要有：
1、城市污水量大且集中，水量水质相对较稳定，不易受季节、雨旱季、洪水枯水等影响，是水量、水质变化幅度小，可恒量供水的水源；
2、城市污水厂一般建造在城市附近。与外流域远距离输水相比，大大减少了输水管线，降低了取水构筑物、输水管线的基建投资和运行费用：
3、与新建水厂相比，只需要污水厂一次基建投资和运行费，降低了新建水厂造价和制水成本；
4、污水回用于工业用水，不仅就地可取，而且水量稳定，与工业用水量要求变化小的特点相符；
5、城市污水回用开辟了第二水源，减少了城市新鲜水的取用量，减轻了城市供水不足的压力和负担，缓解了供需矛盾，这对缺水城市来说意义尤其重大。
综上所述。城市污水资源化具有明显的经济、社会和环境效益，不仅可行，而且势在必行，对于解决我国缺水危机具有现实和深远的意义。
四、污水资源化技术
当前城市污水回用技术主要有：生物活性炭技术、膜技术、膜生物反应器技术等。但是具体的使用哪种技术主要由城市污水的水质决定。
1、生物活性炭技术
生物活性炭技术实质上是一种生物膜处理方法，集合优化了活性炭的吸附和生物降解两种作用。以粒状活性炭为载体，通过富集或人工固定微生物，在多孔性活性炭表面形成生物膜。这种生物活性炭主要通过充分协调活性炭的吸附作用和生物膜的生物降解作用来达到去除水体中污染物的目的，第一步：活性炭利用孔状特性大量吸附水中的有机污染物：第二步：附着在活性炭上的微生物降解活性炭吸附的有机污染物。生物活性炭技术的一大特点是微生物通过对有机物的生物降解获取营养和能量，从而使活性炭获得再生，大大延长了活性炭的使用寿命。生物活性炭技术和臭氧技术、膜技术、超滤技术等其他工艺的结合，可以提高出生水质，降低运行费用，是今后研究开发的重点。应用生物活性炭工艺处理小区生活污水二级出水，COD去除率>85%，BOD去除率>95%，SS去除率>95%，处理出水达到城市杂用水水质标准。
2、膜技术
膜技术主要包括纳滤、超滤、渗析、电渗析、渗透以及反渗透等膜分离技术。膜技术作为一项生活污水深度处理实用技术，其优点是几乎可以完全脱除水中悬浮固体物、一般的细菌、病毒、大肠杆菌等，出水水质很高。膜技术的成本较高曾一度限制了其在污水回用工程上的应用，但随着膜制造技术的进步和污水再生利用设施投资力度的加大，膜技术在污水深度处理方面逐渐获得应用。
3、膜生物反应器技术
膜生物反应器是将生物降解作用和膜高效分离技术相结合的一种新型水处理与回用技术，主要包括膜分离组件和生物反应器两个部分。膜生物反应器用膜分离系统取代了二沉池，膜分离系统具有较好的固液分离效果，在缩小整個反应器的体积的同时也提高系统的稳定性。与传统的污水处理和回用技术相比，MBR技术具有占地面积小、处理水质稳定、减少污泥排放、易于实现自动控制等优点。MBR具有常规处理技术无法比拟的优势，在城市生活污水尤其是高浓度污水的处理和回用中得到了广泛应用。但膜本身成本较高，操作系统复杂和运行成本高等因素限制了其在经济不发达国家和地区的应用。
五、处理后的废水的应用
1、应用于农业灌溉
世界上许多国家和地区都将污水回用于农田灌溉。大约从19世纪60年代起，德、英、俄等国就将城市污水用于大面积草地灌溉。我国自20世纪60年代以来，许多地方积极推行污灌，20世纪90年代，北京市年利用灌溉农业污水量可达2.0亿m3。
2、应用于工业
从用水量和排水量看，工业都占有很大比重。一些城市的污水二级处理厂的出水，经适当的深度净化后送至工厂用作冷却水、水利输送炉灰渣、生产工艺用水和油田注水等。我国大连春柳污水厂污水回用工程是我国的第一个废水回用示范工程，处理规模是1000m3/d，处理水质良好，其出水已成为附近大连红星化工厂的冷却水及热电厂、染料厂的稳定来源。
3、应于用于地下水回灌
当前许多城市，由于水资源紧缺和地下水的过量开采，导致地下水位急剧下降。因此，城市污水厂出水用于地下水回灌，通过慢速渗滤进入地下水，既保证了水质，也补充了地下水量，是一种最适宜的地下水补充方式。利用再生水回灌地下水在控制海水入上也有许多优点，能增加地下水蓄水量，改善地下水质，节省优质地面水，不必远距离引水等。
结语：实践表明，城市污水资源化是经济、可靠、可行的。随着城市污水处理率的提高和回用量的增大，逐步实现污水资源化，对水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展具有重大的理论意义和现实价值。随着经济的进一步发展，世界对污水回用技术的要求也会越来越高。因此，进一步研究，发展和挖掘污水回用的潜力是很有必要的。
参考文献：
[1]吕炳楠，陈志强.污水生物处理新技术[M].哈尔滨工业大学出版社，2010.
[2]肖锦.城市污水处理及回用技术[M].北京化学工业出版社，2011.
[3]马健鹏.城市生活污水处理模式研究.科技创新导报，2012，5：124.124.
[4]商静宇.生物活性炭技术在水处理中的应用研究[J].能源与环境，2011，5：50-52.
[5]李晓东，孙铁珩，李海波，等.小区生活污水处理模式的研究进展.生态学杂志，2010，27（2）：269-272.