淺議中水回用

1、文章編號(hào):淺議中水回用張惠寧（武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院2011級(jí)市政工程 湖北武漢430072）摘要：水是地球上一切生命賴以生存、不可缺少的重要物質(zhì)，又是不可替代的重要自然資源。然而隨 著水資源需求量的增加和水環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，許多國(guó)家都面臨著水資源短缺的危機(jī)。我國(guó)是一個(gè)貧水 國(guó)家，人均淡水占有量只有2231立方米，人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的1/4,居世界第88位，是世 界上13個(gè)貧水國(guó)之一。水資源的短缺，嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。因此，在加大節(jié)水力度的同時(shí)，應(yīng) 積極開(kāi)展污水資源化研究，提高污水回用率，從而實(shí)現(xiàn)城市水資源的可持續(xù)利用。從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始， 一部分缺水城市開(kāi)始把

2、目光轉(zhuǎn)向城市第二水源一一中水。中水回用是實(shí)現(xiàn)污水資源化的直接措施，是解決 城市水資源危機(jī)的重要途徑，是保護(hù)水資源、改善水環(huán)境的必然要求，也是協(xié)調(diào)城市水資源與水環(huán)境的根 本出路。本文對(duì)中水回用的基本概念、中水處理的工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)單的敘述，并且對(duì)國(guó)外以及國(guó)內(nèi)中水回用的狀 況進(jìn)行了比較，提出了中水回用的必要性、可行性以及目前存在的問(wèn)題和幾點(diǎn)建議，說(shuō)明了中水回用在有 效解決水資源短缺、促進(jìn)水資源可持續(xù)利用方面的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：中水回用；處理方式；可行性及必要性；應(yīng)用前景Brief Discussion on the Recyle of Reclaimed WaterZHANG Huining(Scho

3、ol of Civil Engineering,Wuhan University, Wuhan,430072)ABSTRACT: Water is the survival of all life on Earth, an important and indispensable material, is an irreplaceable natural resources.However, with the increase in water demand and the increasingly serious water pollution, many countries are faci

4、ng water shortage crisis. China is a water-poor countries, the per capita share of only 2231 cubic meters of freshwater per capita possession of water resources is only the world average of 1/ 4, the world No.88, is the worlds 13 water-poor states. Water shortages, seriously hampered the economic an

5、d social development. Therefore, to increase water conservation efforts, while water resource should be actively carried out research to improve the wastewater reuse rate, in order to achieve the sustainable use of urban water resources.From the late 1980s, part of the water shortage in the city beg

6、an to look to the city second water source - water. Water reuse is to achieve water resource direct measures to address the urban water crisis is an important way to protect water resources,improve the water environment a necessary requirement, but also coordination of urban water resources and wate

7、r environment of the fundamental way out.In this paper, the basic concepts of water reuse, water treatment process in a simple narrative, and of foreign and domestic water reuse were compared to the situation, put forward the need for water reuse, the feasibility and the current problems and a few r

8、ecommendations on the reuse of water in an effective solution to water shortages, and promote sustainable use of water resources development prospects.Keywords: Reclaimed Water; mode of processing; feasibility and necessity; Application prospect1引言水是一種可再生的自然資源。然而隨著 水資源需求量的增加和水環(huán)境污染的日益 嚴(yán)重，許多國(guó)家都面臨著水資源短

9、缺的危 機(jī)，全世界只有1/4人口飲用到合乎標(biāo)準(zhǔn)的 清水，1/3人口得不到安全用水，缺水的形 勢(shì)日趨嚴(yán)重。水資源短缺是21世紀(jì)人類面 臨的最為嚴(yán)峻的資源問(wèn)題之一?？墒情L(zhǎng)期以 來(lái)，水資源一直按“開(kāi)采利用污水 排放”的使用方式，水資源最后以排放的方 式被消耗。面對(duì)日益嚴(yán)峻的水資源短缺問(wèn) 題，全世界都在積極地探索新途徑以獲取足 夠的淡水資源?？缌饔蛘{(diào)水、海水淡化、污 水回用和雨水蓄用的目前普遍受到重視的 開(kāi)源措施，它們?cè)谝欢ǔ潭壬隙寄芫徑馑Y 源供需矛盾。其實(shí)，污水排放量占開(kāi)采量的 比重很大，而實(shí)際利用量卻很少，污水資源 化將是解決水資源短缺的很好途徑。因此污 水回用經(jīng)常被作為首選方案，很重要的原因

10、在于污水就近可得，水量穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生與 鄰相爭(zhēng)，不受氣候影響。我國(guó)是一個(gè)缺水國(guó)，人均水資源占有量 僅為世界平均水平的l/4,人均占有淡水量只 有2231立方米，居世界第88位，是世界上13 個(gè)貧水國(guó)之一。上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái)，城市 缺水問(wèn)題日益突出。隨著城市的發(fā)展，我國(guó) 的用水量尤其是工業(yè)用水量劇烈增加，大量 的生活污水、工業(yè)廢水的排放嚴(yán)重污染了環(huán) 境和水體，造成水資源量上的不足以及質(zhì)上 的惡化。城市水危機(jī)直接影響到民生和國(guó)民 經(jīng)濟(jì)發(fā)展。從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始，一部分 缺水城市開(kāi)始把目光轉(zhuǎn)向城市第二水源一中水。2中水回用相關(guān)概念中水是指將城市生活廢（污）水或部分生 產(chǎn)廢水集中處理，包括污水處

11、理廠經(jīng)二級(jí)處 理再進(jìn)行深化處理和大型建筑物、生活社區(qū) 的洗浴水、洗菜水等經(jīng)集中處理后的水。其 水質(zhì)介于自來(lái)水（上水）與排入管道內(nèi)的污水 （下水）之間，故亦名為“中水”。是可在一 定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。中水回用也 稱作污水回用。達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)回用于廁所 沖洗、園林灌溉、道路保潔、汽車洗測(cè)以及 噴水池、冷卻設(shè)備補(bǔ)充水、采暖系統(tǒng)補(bǔ)充水 和工藝用水等，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的， 是水資源有效利用的一種形式。“中水”回 用，一方面為城鎮(zhèn)供水開(kāi)辟了第二水源，可 大幅度降低“上水”（自來(lái)水）的消耗量；另 一方面在一定程度上解決了 “下水”（污水） 對(duì)水源的污染問(wèn)題，從而起到保護(hù)水源、水 量的作用。按中水

12、的供水范圍劃分，可以將 中水回用系統(tǒng)分為城市中水系統(tǒng)（圖l），小區(qū) 中水系統(tǒng)（圖2）和建筑中水系統(tǒng)（圖3）。2.1中水系統(tǒng)分類2.1.1城市中水系統(tǒng)污水處理廠的出水和部分雨水作為中 水水源，經(jīng)提升后，送到中水處理站，處理 達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，供本城鎮(zhèn)作雜 用水使用。1冰管%函日_ f交廿世,污水姓理】-卅故 1中華理迎中米管道m(xù) I城市中水系統(tǒng)2.1.2小區(qū)中水系統(tǒng)小區(qū)中水系統(tǒng)，是指以居住小區(qū)內(nèi)各建 筑物排放的污廢水，作為中水原水的中水系 統(tǒng)。居住小區(qū)和建筑內(nèi)部供水管網(wǎng)，分為生 活飲用水和雜用水雙管配水系統(tǒng)。此系統(tǒng)多 用于居住小區(qū)、機(jī)關(guān)大院和高等院校。上水管道中水管謚I 辦，II II

13、I 水新.詞8B2小區(qū)中水系貌2.1.3建筑物中水系統(tǒng)建筑物中水系統(tǒng)，是指單幢或幾幢相鄰 建筑物所形成的中水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)適用于 建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)的分流制，即生活污水單 獨(dú)排出，進(jìn)入城市排水管網(wǎng)或化糞池，以優(yōu) 質(zhì)雜排水或雜排水作為中水水源的情況。目 前主要在賓館、飯店中應(yīng)用。功些呼1下孫坦礪H 脫- 際%理洲圖3建筑中水系抗中水回用系統(tǒng)主要是由中水原水系統(tǒng)、 中水處理系統(tǒng)和中水供水系統(tǒng)3部分組成。 其中中水原水系統(tǒng)是指收集、輸送中水原水 到中水處理系統(tǒng)的管道系統(tǒng)和附屬構(gòu)筑物； 中水處理系統(tǒng)即工程主體水質(zhì)處理單元，負(fù) 責(zé)將中水原水處理為符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的 處理設(shè)施和構(gòu)筑物；中水供水系統(tǒng)是指收 集

14、、貯存、輸送中水的管道系統(tǒng)和附屬構(gòu)筑 物。2.2中水水質(zhì)要求中水回用的用途不同符合的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 也不相同，用于城市雜用水應(yīng)符合城市雜 用水水質(zhì)一GBT189202002；用于景 觀環(huán)境用水應(yīng)符合景觀環(huán)境用水水質(zhì)一 GBT189212002；用于工業(yè)循環(huán)冷卻 水應(yīng)符合工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范一GB T501022003。中水水源一般包括盥洗排水、沐浴排 水、洗衣排水、廚房排水、廁所排水以及冷 卻水。中水一般不是單一水源，大多有三種 組合方式：優(yōu)質(zhì)雜排水：盥洗排水、淋浴排水與冷卻 水的組合；雜排水(灰水)：廁所以外的生活排水組 合；生活污水(黑水)：包括沖廁排水在內(nèi)的生 活污水，即所有生活排水。若考慮

15、到處理費(fèi)用和處理的難易程度，對(duì)其 選用的先后順序，一般為：A沐浴排水；B盥洗排水；C洗衣排水；D廚 房排水；E廁所排水。3國(guó)外污水回用的發(fā)展?fàn)顩r中水回用技術(shù)在美國(guó)、日本、印度、英 國(guó)等國(guó)家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應(yīng) 用。這些國(guó)家均以本國(guó)度、區(qū)域的特點(diǎn)，確 定出適合其國(guó)情、國(guó)力的中水回用技術(shù)，使 中水回用技術(shù)越來(lái)越趨于完善。而且許多缺 水國(guó)家己經(jīng)建立了污水回用工程，這些工程 通常是將城市污水處理廠二級(jí)出水進(jìn)一步 處理后回用于農(nóng)田灌溉、工業(yè)用水、市政雜 用、地下回灌、飲用等。以色列以色列位于地中海東岸，大部分為干旱 和半干早地帶，人口 600多萬(wàn)，水資源總量 19.69億m3，人均水資源占有

16、量300m3左右。 1990年全國(guó)取水量已達(dá)1819億m3，由于開(kāi) 采量過(guò)大，導(dǎo)致地下水水位下降和水質(zhì)惡 化。為了解決水資源與用水需求之間的矛 盾，采取了污水回用措施。處理過(guò)程為:城 市污水的收集一一傳輸?shù)教幚碇行囊灰惶?理一一季節(jié)性儲(chǔ)存一一輸?shù)接脩粢灰皇褂?及安全處置。在回用方式上，包括小型社區(qū) 的就地回用，中等規(guī)模城鎮(zhèn)和大城市的區(qū)域 級(jí)回用。美國(guó)美國(guó)的城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施己經(jīng)非常完 善，城市二級(jí)污水處理廠已得到100%普及， 城鎮(zhèn)污水回用己進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用階段， 尤其是在氣候干旱的西部地區(qū)。2000年加利 福尼亞州的污水回用量8.84億m3，占污水處 理總量的10%，占平水年全州城鎮(zhèn)年用水總

17、 量的7%左右。佛羅里達(dá)州St.Petersburg被認(rèn)為是美國(guó) 城市污水回用的先驅(qū)。該城建成了世界上最 大的城市污水回用系統(tǒng)：將二級(jí)污水處理廠 改造成三級(jí)處理廠，建成回用水管網(wǎng)，將凈 化后的再生水用于工業(yè)冷卻、草地澆灌、建 筑中水的消防，剩余的回用水通過(guò)深井注入 地下含鹽水層。美國(guó)1932年在舊金山建立了世界上第 一個(gè)將污水處理廠出水回用為公園湖泊觀 賞用水。到1947年為公園湖泊和景觀灌溉供 水已達(dá)3.8萬(wàn)立方米/日，占公園需水量的 1/4。日本日本早在1962年開(kāi)始回用污水，70年代 初見(jiàn)規(guī)模。90年代初，日本在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì) 污水回用的可行性進(jìn)行了深入研究，在嚴(yán)重 缺水地區(qū)大力推廣污水回

18、用技術(shù)。在1991年 日本的“造水計(jì)劃”中，明確將污水回用技 術(shù)作為最主要的研究?jī)?nèi)容加以資助，開(kāi)發(fā)了 很多污水深度處理工藝，在新型脫氮除磷技 術(shù)、膜分離技術(shù)、膜生物反應(yīng)器技術(shù)等方面 取得了很大進(jìn)展，建立起以賴滬內(nèi)海地區(qū)為 首的許多“水再生工廠”。日本的污水回用 對(duì)象主要有兩個(gè)；一是河道景觀用水，二是 工業(yè)用水。突尼斯是北非發(fā)展污水回用最積極的 國(guó)家，80年代初期，制定了污水回用政策， 污水回用的主要對(duì)象是農(nóng)業(yè)。南非的約翰內(nèi) 斯堡每天有9.4萬(wàn)m3飲用水來(lái)自再生水工 廠，由于處理得當(dāng)，沒(méi)有發(fā)生衛(wèi)生問(wèn)題。巴 西在將城市污水回用于綠化、沖廁、沖洗道 路、洗車等方面做了大量的研究和實(shí)踐。4國(guó)內(nèi)污水回用

19、發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)水資源短缺，并且時(shí)空分布極不平 衡，水資源有效利用率低，跑、冒、滴、漏 現(xiàn)象普遍，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì) 的迅猛發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市用 水量和廢水量不斷增加，造成城市水源水量 日益不足，水資源的供需矛盾更加突出。為 了解決日益突出的水資源供需矛盾，一方面 需要節(jié)約利用有限的水資源，另一方面更應(yīng) 積極推進(jìn)污水的回收利用技術(shù)，走水資源利 用的可持續(xù)發(fā)展道路。中水回用技術(shù)正是符 合這一目標(biāo)的技術(shù)，它有著投資省、見(jiàn)效快、 運(yùn)營(yíng)成本低的特點(diǎn)。同時(shí)，城市污水的穩(wěn) 定來(lái)源和充足水量又為這一技術(shù)的實(shí)踐推 廣提供了保證。經(jīng)實(shí)踐證明中水回用是一項(xiàng) 行之有效的節(jié)水技術(shù)。這一技術(shù)的廣泛推

20、廣，節(jié)約了寶貴的水資源，緩和了城市水資 源的供需矛盾，減少了城市排水系統(tǒng)的負(fù) 擔(dān)，控制了水污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，具有 重要的環(huán)境效益和社會(huì)效益，并可帶來(lái)顯著 的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)真正意義上的中水回用起步較晚。 以前的城市污水的回用主要集中在農(nóng)業(yè)污 灌，但由于對(duì)許多灌溉污水缺乏必要的處 理，造成很多農(nóng)田被污染，1998年統(tǒng)計(jì)有大 于7 000 km2的農(nóng)田不同程度地被污染。近 些年，我國(guó)城市中水回用發(fā)展很快，有許多 缺水城市在建設(shè)城市污水處理廠的同時(shí)，就 同步建設(shè)了相應(yīng)的中水回用工程，如北京的 高碑店污水處理廠(100X 104 m3 /d)現(xiàn)已興 建中水回用工程，其中20 X 104m3 /d回用

21、 作為電廠冷卻水，10X104 m3 /d經(jīng)深度處理 后回用作為化工廠冷卻水和市政景觀用水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)609個(gè)城市中，403個(gè)城市 常年供水不足，其中110個(gè)城市嚴(yán)重缺水。 為了解決水資源短缺的問(wèn)題，污水回用工作 日益受到重視，國(guó)內(nèi)許多城市的污水處理廠 建設(shè)了回用處理設(shè)施。我國(guó)天津、大連、青 島、濟(jì)南、深圳、西安等缺水的大城市相繼 開(kāi)展了污水回用的試驗(yàn)研究和實(shí)踐工作，并 相繼建成了中水回用工程設(shè)施，取得了可觀 的經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境效益。北京市北京是國(guó)內(nèi)城市污水再生回用于景觀 環(huán)境開(kāi)展較早的，也是全國(guó)水回用量最大的 城市之一。目前北京幾個(gè)主要污水處理廠總 處理能力可達(dá)148萬(wàn)噸/日，再生水的景觀環(huán)

22、境回水達(dá)到近30萬(wàn)噸/日。北京的高碑店污 水處理廠建成了我國(guó)最大的污水回用工程， 回用規(guī)模為30萬(wàn)m3/d，回用對(duì)象主要是河湖 補(bǔ)水、城市綠化、噴灑道路和熱電廠冷卻用 水。天津市天津紀(jì)莊子污水處理廠廠內(nèi)回用工程 規(guī)模2000萬(wàn)m3/d，該廠采用A2/O工藝先進(jìn)行 脫氮脫磷處理，再經(jīng)過(guò)纖維球?yàn)V料過(guò)濾、消 毒，然后回用。天津東郊污水處理廠回用工 程將二級(jí)出水過(guò)濾、消毒后回用，規(guī)模7萬(wàn) m3/d。（3）長(zhǎng)春市長(zhǎng)春市在建的兩個(gè)污水廠都考慮了污 水回用。北效污水廠回用規(guī)模10萬(wàn)m3/d。西 郊污水廠計(jì)劃一期回用5萬(wàn)m3/d，二期回用 10萬(wàn) m3/d。（4）大連市大連市春柳河污水處理廠規(guī)模1萬(wàn)m3/d

23、的污水回用示范工程已運(yùn)行十年，效果良 好。新建的幾個(gè)污水廠都有深度處理設(shè)施， 大部分二級(jí)處理后的水回用。（5）太原市太原北郊污水處理廠向太鋼供水，年供 水量為180萬(wàn)m3,作為太鋼循環(huán)冷卻水的補(bǔ) 充水。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，許多城市都 面臨著水資源需求量的急劇增加，同時(shí)環(huán)境 污染日益嚴(yán)重，在很大程度上制約著社會(huì)經(jīng) 濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。解決中國(guó)城市嚴(yán)重缺水的 主要對(duì)策為開(kāi)源和節(jié)流，實(shí)現(xiàn)污水資源化是 解決水資源短缺的有效途徑，而利用生活污 水或混合污水處理后的中水回用技術(shù)，是節(jié) 省水資源、保護(hù)環(huán)境、防治水污染、緩解水 資源不足的重要途徑。5中水處理工藝簡(jiǎn)介中水處理方法一般是按照生活污水中 各種污染物

24、的含量、中水用途及要求的水 質(zhì)，采用不同的處理單元，確定最佳處理工 藝。目前，中水的水源主要為生活廢水、生 活污水、冷卻水等。醫(yī)院污水和某些生產(chǎn)污 水等由于含有多種病菌、病毒及其他有害物 質(zhì)，成分較為復(fù)雜，不宜作中水水源。污水回用水質(zhì)指標(biāo)主要是：PH值、硬 度、懸浮物、溶解性固體、BOD、COD、總 磷、氨氮、色度等。調(diào)查資料顯示，國(guó)內(nèi)外 城市污水的回用普遍建立在二級(jí)處理的基 礎(chǔ)上，采用活性碳吸附、混凝過(guò)濾、離子交 換、電滲析、反滲透等深度處理措施。中水處理方法包括生物處理技術(shù)、物化 處理法、以及膜處理技術(shù)等。5.1生物處理技術(shù)生物處理技術(shù)是利用微生物的吸附、氧 化分解污水中的有機(jī)物的處理方法

25、。污水中 含有大量的有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)，污水的常 規(guī)生物處理主要是去除污水中可降解的有 機(jī)物質(zhì)，利用好氧微生物的吸附、氧化作用 降解污水中的有機(jī)物質(zhì)。生物處理法包括好 氧生物法、厭氧生物法和兼性生物氧化法， 中水回用好氧生物膜微生物處理技術(shù)，主要 包括活性污泥法、接觸氧化法等，具有去除 有機(jī)物效果好、生物處理效果穩(wěn)定、剩余污 泥產(chǎn)量低、抗沖擊負(fù)荷性能好等優(yōu)點(diǎn)；另外， 活性污泥法及其它的變形工藝流程，包括氧 化溝、SBR AB法、A/0法、A/A/0法、 循環(huán)活性污泥工藝（CASS ）等技術(shù)都在中水 回用處理中有過(guò)應(yīng)用，而且處理效果良好。生物處理法的特點(diǎn)是適用于較大規(guī)模 的處理工程，但近年來(lái)隨著

26、水處理技術(shù)的不 斷發(fā)展，也開(kāi)發(fā)出了一些小型的生物處理設(shè) 施，適用于較小水量的工程，可同樣獲得較 好的經(jīng)濟(jì)效果；生物處理法的出水水質(zhì)較為 穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較少，尤其對(duì)于大型污 水處理工程，生物處理法的優(yōu)勢(shì)顯得更為突 出。但以生物處理為中心的工藝存在以下 弊端：1）由于沉淀池固液分離效率不高，曝氣池 內(nèi)的污泥難以維持到較高濃度，致使處理裝 置容積負(fù)荷低，占地面積大；2）處理出水受沉淀效率影響，水質(zhì)不夠理 想，且不穩(wěn)定；3）傳氧效率低，能耗高；4）剩余污泥產(chǎn)量大，污泥處理費(fèi)用增加；5）管理操作復(fù)雜；6）耐水質(zhì)、水量和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷能 力極弱，運(yùn)行不穩(wěn)定。5.2物理化學(xué)法物理化學(xué)法是以混凝沉淀（

27、氣?。┘夹g(shù)及 活性炭吸附相結(jié)合為基本方式，主要用于處 理優(yōu)質(zhì)雜排水。與傳統(tǒng)二級(jí)處理相比提高了 水質(zhì)。該處理法適用于處理規(guī)模較小的中水 工程，主要特點(diǎn)是處理工藝流程短、運(yùn)行管 理簡(jiǎn)單、方便、占地面積相對(duì)較小。但混凝 沉淀技術(shù)產(chǎn)泥量大，污泥處置費(fèi)用高。并且 出水水質(zhì)受混凝劑種類和數(shù)量的影響，有一 定的波動(dòng)性?；钚蕴课诫m在中水回用中應(yīng) 用較廣泛，但隨著水污染的加劇和污水回用 量的日益增大，其應(yīng)用也將受到限制。通常，中水回用需將多種污水處理技術(shù) 合理組合，單一的某種水處理方法一般很難 達(dá)到回用水的水質(zhì)要求。5.3膜處理法以高效、實(shí)用、可調(diào)、節(jié)能和工藝簡(jiǎn)便 著稱的膜處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)于膜分離技 術(shù)的

28、重要性，美國(guó)官方文件曾說(shuō)“ 18世紀(jì)電 器改變了整個(gè)工業(yè)進(jìn)程，而20世紀(jì)膜技術(shù)將 改變整個(gè)面貌”。日本則把膜技術(shù)作為21世 紀(jì)的重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。膜處理法是指利用膜技術(shù)來(lái)處理水，使 之符合一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。膜分離技術(shù)包括微 濾、納米過(guò)濾、超濾、滲析、反滲透、電滲 析、氣體分離等，其以處理效果好，能耗低， 占地面積小，操作管理容易等特點(diǎn)而倍受關(guān) 注。微濾可以去除沉淀不能除去的包括細(xì) 菌、病毒在內(nèi)的懸浮物，還可以除磷；超濾 已被用于去除腐質(zhì)酸等大分子；反滲透已被 用于降低礦化度和去除總?cè)芙庑怨腆w (TDS)；使用反滲透對(duì)于城市污水處理廠二 級(jí)出水的脫鹽率達(dá)90%以上，水的回收率達(dá) 75%左右，C

29、OD和BOD的去除率達(dá)85%左右 (超濾大于50% )，細(xì)菌去除率90%以上，對(duì) 于含氮化合物、氯化物和磷也有較為優(yōu)良的 脫除性能；納米過(guò)濾介于反滲透和超濾之 間，工作壓力在0.151MPa，可以截留200 400道爾頓以上的分子，產(chǎn)水量也較大。納 米過(guò)濾可以直接去除一切病毒、細(xì)菌和寄生 蟲，同時(shí)大幅度的降低溶解有機(jī)物(消毒副 產(chǎn)物的前體)，它可將THMs (三鹵甲烷)和 HAAs(鹵代乙酸類物質(zhì))前驅(qū)物去除90%，硬 度去除85%95%，一價(jià)離子去除率大于 70% (操作壓力為482689 kPa時(shí))，在軟化 水的同時(shí)減少溶解固體，低壓大水量使得納 米過(guò)濾的運(yùn)行費(fèi)用大大降低。為減少消毒副 產(chǎn)

30、物和溶解有機(jī)碳，用納米過(guò)濾比用傳統(tǒng)的 處理和用臭氧加活性炭更便宜。當(dāng)前膜處理方法主要有兩種，即連續(xù)微 濾系統(tǒng)(CMF)和膜生物反應(yīng)器(MBR)。連續(xù)微過(guò)濾系統(tǒng)是以微濾膜為中心處 理單元，配以特殊設(shè)計(jì)的管路、閥門、自清 洗單元、加藥單元和?1。自控單元等，形成 閉路持續(xù)操作系統(tǒng)，處理液在一定壓力下通 過(guò)微濾膜、超濾膜過(guò)濾，達(dá)到物理分離的目 的。連續(xù)微濾系統(tǒng)的特點(diǎn)有：設(shè)備控制簡(jiǎn)單， 系統(tǒng)可自動(dòng)運(yùn)行；占地小、結(jié)構(gòu)緊湊，模塊 化設(shè)計(jì)可根據(jù)用戶需求靈活地?cái)U(kuò)大或縮??； 高抗污染的聚偏氟乙烯膜材料，耐氧化，使 用壽命長(zhǎng)；運(yùn)行費(fèi)用較低。膜生物反應(yīng)器是一種由膜分離單元與 生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，其

31、原理是使污水中的大分子等難降解成分在 體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時(shí) 間，從而達(dá)到較高的去除效果。高濃度生物 量使膜生物反應(yīng)器工藝能以緊湊的系統(tǒng)獲 得較高的有機(jī)物去除率，可以有效的克服與 污泥沉降性能有關(guān)的限制，并起到了取代二 沉池的作用，同時(shí)還能達(dá)到澄清和防菌的目 的。膜生物反應(yīng)器工藝具有出水水質(zhì)好、占 地少、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等許多常規(guī)工藝無(wú) 法比擬的優(yōu)勢(shì)，其在污水處理與回用中所起 的作用也越來(lái)越大，并具有非常廣闊的應(yīng)用 前景。膜處理的主要特點(diǎn)是處理水質(zhì)穩(wěn)定、可 靠，但工程投資較大、處理成本較高。目前，膜分離作為中水回用技術(shù)已在我 國(guó)天津、大連、沈陽(yáng)等嚴(yán)重缺水的北方地區(qū) 得到了廣泛的應(yīng)

32、用。天津德人公司首先開(kāi)發(fā) 了重力淹沒(méi)式膜生物反應(yīng)器，該技術(shù)在2000 年己應(yīng)用于天津普辰大廈的中水回用系統(tǒng)， 處理規(guī)模為25m3 /d，該裝置占地僅218m2， 處理成本為1105元/m3；可見(jiàn)膜分離技術(shù)無(wú)論從處理水質(zhì)還是 從經(jīng)濟(jì)效益方面都將對(duì)中水回用的發(fā)展產(chǎn) 生深遠(yuǎn)的影響。5.4常規(guī)中水處理工藝流程對(duì)于優(yōu)質(zhì)雜排水，其處理工藝流程一般 有：原水一毛發(fā)聚集器一調(diào)節(jié)池一微絮凝一 混凝沉淀一過(guò)濾一消毒一出水；原水一毛發(fā)聚集器一調(diào)節(jié)池一微絮凝一 過(guò)濾一微濾一超濾一消毒一出水。對(duì)于雜排水，其處理工藝流程一般有： (a)原水一篩濾一調(diào)節(jié)池一微絮凝一過(guò)濾一 活性炭吸附一微濾一過(guò)濾一消毒一出水；(b)原水一篩

33、濾一調(diào)節(jié)池一生物接觸氧化或 生物轉(zhuǎn)盤一沉淀一過(guò)濾一消毒一出水。對(duì)于生活污水，處理工藝一般有：原水一篩濾一調(diào)節(jié)池一水解酸化一生物 接觸氧化一沉淀一過(guò)濾一消毒一出水；原水一篩濾一調(diào)節(jié)池一生物接觸氧化一 沉淀一生物接觸氧化一過(guò)濾一消毒一出水； (e)原水一篩濾一調(diào)節(jié)池一生物接觸氧化一 沉淀一微絮凝一過(guò)濾一活性炭吸附一消毒 出水。6中水回用的必要性、可行性分析6.1中水回用的必要性分析6.1.1中水回用使污水資源化，可以改變城 鎮(zhèn)供水短缺的局面據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)669個(gè)城市中，400個(gè)城市 常年供水不足，其中110個(gè)城市嚴(yán)重缺水， 日缺水量達(dá)1600萬(wàn)立方米，年缺水量達(dá)60億 立方米。可以粗略估算一下，城鎮(zhèn)

34、供水量的 80%變?yōu)槌擎?zhèn)污水排入管網(wǎng)中，收集起來(lái)再 生處理后70%可以安全回用，二者合計(jì)起 來(lái)，即城鎮(zhèn)供水量的一半以上可以變成中 水，返回到城鎮(zhèn)水質(zhì)要求較低的用途上，替 換出等量自來(lái)水，相應(yīng)增加了城鎮(zhèn)一半供水 量?？梢?jiàn)對(duì)缺水城鎮(zhèn)來(lái)說(shuō)，這種開(kāi)源節(jié)流的 效果十分可觀。6.1.2中水回用帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益 6.1.2.1中水回用的經(jīng)濟(jì)效益分析基于我國(guó)基本國(guó)情，污水處理費(fèi)用征收 標(biāo)準(zhǔn)較低，僅靠污水處理費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足 污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，還需要政府或企業(yè)的補(bǔ) 貼。如果在城鎮(zhèn)污水處理中增設(shè)中水回用系 統(tǒng)，把中水使用費(fèi)作為污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用 的另一來(lái)源，這樣能促使污水處理廠加快走 向市場(chǎng)的步伐。比如：

35、中水收費(fèi)為1.5元/噸， 一個(gè)處理能力為20000噸/日的污水處理 廠，每天處理后的污水回用所得收入為3萬(wàn) 元，一年總收入1095萬(wàn)元，這對(duì)于一個(gè)小型 污水處理廠來(lái)說(shuō)，的確是一筆可觀的收入。我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)的水資源開(kāi)發(fā) 成本、自來(lái)水價(jià)格、設(shè)備運(yùn)行成本等都有較 大的差別，但從總體來(lái)看，中水回用必將帶 來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因缺水工業(yè) 產(chǎn)值損失近3000億元，在商業(yè)和企事業(yè)用水 行業(yè)中，水費(fèi)開(kāi)支是一項(xiàng)數(shù)額巨大的經(jīng)營(yíng)費(fèi) 用，在不影響行業(yè)正常經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)的情況下， 大幅減少自來(lái)水用量，其減少的費(fèi)用又可以 用于企業(yè)擴(kuò)大再生產(chǎn)。隨著水資源的統(tǒng)一管 理，城鄉(xiāng)供水價(jià)格的進(jìn)一步理順，其經(jīng)濟(jì)

36、效 益將更加明顯。6.1.2.2中水回用的環(huán)境效益分析中水回用具有極高的環(huán)境效益，一方面 可以減少污水排放量，也即減少了環(huán)境污 染；另一方面又能減少對(duì)水資源的開(kāi)采，對(duì) 長(zhǎng)遠(yuǎn)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。根據(jù) 水利部的21世紀(jì)中國(guó)水供求分析，2010 年后，中等干旱年的缺水量將達(dá)318X108 m3,到2030年，中國(guó)將缺水400X108m3500 X108 m3,開(kāi)發(fā)和利用投資省、見(jiàn)效快、運(yùn) 行成本低的中水回用處理技術(shù)，已經(jīng)成為確 保社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。中水回用的環(huán)境效益具體體現(xiàn)在：可減少地下水開(kāi)采量，減輕對(duì)地下水資源 的污染，有效緩解因地下水超采而引發(fā)的地 表沉降等環(huán)境問(wèn)題；有利于

37、減輕對(duì)天然地表水的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，緩 解天然河流缺水、斷流問(wèn)題，進(jìn)而減輕因河 流缺水而造成的其它環(huán)境問(wèn)題；污水經(jīng)處理后可回用于農(nóng)業(yè)灌溉，可以提 高農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)，發(fā)展綠色 農(nóng)業(yè)，促進(jìn)人民身體健康。6.2中水回用的可行性中水回用之所以受到越來(lái)越廣泛的重 視，主要是因?yàn)橹兴哂邢铝薪?jīng)濟(jì)可行性， 政策可行性以及技術(shù)可行性。經(jīng)濟(jì)可行性上，用水單位降低生產(chǎn)成 本，節(jié)省水費(fèi)，使用中水極大的緩解了城市 水資源的利用，從而可以促成中水回用的推 廣。技術(shù)可行性上，中水回用的技術(shù)在國(guó)內(nèi) 外已經(jīng)有幾十年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從中水處理工 藝到管網(wǎng)敷設(shè)等一系列的角度已經(jīng)完全可 以應(yīng)用。政策可行性上，目前國(guó)家大力提倡節(jié)約

38、用水，對(duì)中水回用更加重視，這無(wú)疑為中水 回用的推廣提供了政策的扶持。總之，中水回用補(bǔ)充了水資源的短缺， 使自來(lái)水的消耗量減少，減少了排向水域的 污水量，降低了污水處理費(fèi)用，創(chuàng)造了可觀 的環(huán)境效益，做到了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的 統(tǒng)一；同時(shí)，節(jié)省了水資源費(fèi)用，以及取水 與遠(yuǎn)距離輸送水的能耗與建設(shè)費(fèi)用，并且以 中水為原水進(jìn)一步深化處理的成本低于以 天然水為原水的成本。因此，中水回用技術(shù) 具有較好的應(yīng)用前景，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行的情 況下應(yīng)大力推廣中水回用技術(shù)。7日前存在的問(wèn)題及幾點(diǎn)建議中水資源在我國(guó)的利用與開(kāi)發(fā)之所以 進(jìn)度緩慢，原因是多方面的：一是公眾水資源意識(shí)淡薄，對(duì)中水回用 等非傳統(tǒng)水源和節(jié)水沒(méi)有引起足

39、夠重視；二是政策方面還缺乏鼓勵(lì)中水回用的 措施；三是供水水價(jià)和自備井的水資源費(fèi)偏 低；四是投入力度不大，污水處理廠的建 設(shè)、運(yùn)行管理和鋪設(shè)輸送中水的管道，缺乏 資金。要解決這一系列問(wèn)題，需要在行政、經(jīng) 濟(jì)、技術(shù)、法律、宣傳等方面采取一系列措 施?，F(xiàn)提出中水回用的幾點(diǎn)建議：（1）應(yīng)動(dòng)用全社會(huì)的力量，加大宣傳力度， 提高公眾對(duì)中水回用的意識(shí)，使人們對(duì)中水 有正確的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)到進(jìn)行中水回用對(duì)解決 當(dāng)今城鎮(zhèn)用水矛盾的重要性。（2）改革現(xiàn)行水價(jià)，合理制定城鎮(zhèn)污水處 理和中水回用收費(fèi)政策體系，確定中水水價(jià) 時(shí)既要考慮低于自來(lái)水水價(jià)，以形成差價(jià)， 刺激中水使用；又要考慮按質(zhì)論價(jià)，根據(jù)不 同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定價(jià)格。（3）建立中水回用專項(xiàng)基金，用于中水科 研技術(shù)的繼續(xù)開(kāi)發(fā)，像電力、熱電等行業(yè)的 工藝用水，擴(kuò)大中水使用范圍，而不僅局限 于生活雜用范圍。（4）盡快出臺(tái)有關(guān)中水使用政策和法規(guī)， 完善中水