第17章城市污水回用

第17章城市污水回用深度處理——三級處理去除對象：二級處理后殘留膠體及溶解物質(zhì)主要方法：吸附法、膜分離、離子交換。第一節(jié)回用途徑第四節(jié)回用水處理技術(shù)方法第三節(jié)污水回用系統(tǒng)第二節(jié)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)第五節(jié)污水回用安全措施污水回用污水回用，也稱再生利用，指污水經(jīng)處理達(dá)到回用水水質(zhì)要求后，回用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市雜用、景觀娛樂、補充地表水和地下水等。中水：指各種排水經(jīng)處理后達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在市政環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。第一節(jié)回用途徑回用途徑城市污水回用途徑廣泛，其中，工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市雜用是城市污水回用的主要對象。下表是《城市污水再生利用分類》（GB/T18919-2002）中提出的城市污水再生利用類別。序號分類范圍示例1農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水農(nóng)田灌溉種籽與育種、糧食與飼料作物、經(jīng)濟(jì)作物造林育苗種籽、苗木、苗圃、觀賞植物畜牧養(yǎng)殖畜牧、家畜、家禽水產(chǎn)養(yǎng)殖淡水養(yǎng)殖2城市雜用水城市綠化公共綠地、住宅小區(qū)綠化沖廁廁所便器沖洗道路清掃城市道路的沖洗及噴灑車輛沖洗各種車輛沖洗建筑施工施工場地清掃、澆灑、灰塵抑制、混凝土制備與養(yǎng)護(hù)、施工中的混凝土構(gòu)件和建筑物沖洗消防消火栓、消防水炮城市污水再生利用類別序號分類范圍示例3工業(yè)用水冷卻用水直流式、循環(huán)式洗滌用水沖渣、沖灰、消煙除塵、清洗鍋爐用水中壓、低壓鍋爐工藝用水溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水力開采、水力輸送、增濕、稀釋、攪拌、選礦、油田回注產(chǎn)品用水漿料、化工制劑、涂料4環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀河道、景觀湖泊及水景觀賞性景觀環(huán)境用水觀賞性景觀河道、景觀湖泊及水景濕地環(huán)境用水恢復(fù)自然濕地、營造人工濕地5補充水源水補充地表水河流、湖泊補充地下水水源補給、防止海水入侵、防止地面沉降城市污水再生利用類別（續(xù)）

直接回用間接回用達(dá)到回用要求的城市污水回用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、市政雜用等需水對象，最具潛力的是回用于工業(yè)冷卻水、農(nóng)田灌溉及市政雜用等城市污水按要求進(jìn)行處理后排入水體，經(jīng)自凈后供給各類用戶使用將經(jīng)過深度處理的城市污水回灌于地下水層，再抽取使用幾個城市位于同一條大河流域，都使用該水體作為給水水源和凈化污水排放水體深度處理后一、回用水水質(zhì)基本要求⑴回用水水質(zhì)符合回用對象的水質(zhì)控制指標(biāo)；⑵回用系統(tǒng)運行可靠，水質(zhì)水量穩(wěn)定；⑶對人體健康、環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)不產(chǎn)生不良影響；⑷回用于生產(chǎn)目的時，對產(chǎn)品質(zhì)量無不良影響；⑸對管道、設(shè)備等不產(chǎn)生腐蝕、堵塞、結(jié)垢等損害；⑹沒有嗅覺和視覺上的不快感。第二節(jié)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范二、回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是確?；赜冒踩煽亢突赜霉に囘x用的基本依據(jù)。為確?；赜盟陌踩褂茫覈阎朴喠艘幌盗谢赜盟|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923－2005）；《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920－2002）；《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921－2002）等。《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》提出：當(dāng)再生水同時用于多種用途時，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按最高要求確定；對于向服務(wù)區(qū)域內(nèi)多用戶供水的城市再生水廠，可按用水量最大的用戶的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定；個別水質(zhì)要求更高的用戶，可自行補充處理，直至達(dá)到該水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。項目冷卻用水洗滌用水鍋爐補給水工藝與產(chǎn)品用水直流式敞開式基本要求—色度(度)≤30嗅—pH6.0~9.06.5~8.56.0~9.06.5~8.5溶解氧——CODCr—≤60—≤60BOD5≤30≤10≤30≤10懸浮物SS≤30—≤30—溶解性總固體≤1000濁度(NTU)—≤5—≤5氨氮—≤10①—≤10總磷(以P計)—≤1.0—≤1.0總氮—石油類—≤1.0—≤1.0《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923－2005)項目冷卻用水洗滌用水鍋爐補給水工藝與產(chǎn)品用水直流式敞開式陰離子表面活性劑—≤0.5—≤0.5鐵—≤0.3錳—≤0.1氯離子≤250二氧化硅≤50—≤30硫酸鹽≤600≤250總硬度（以CaCO3計）≤450總堿度（以CaCO3計）≤350總余氯≥0.05糞大腸菌群/（個/L）≤2000備注①當(dāng)循環(huán)冷卻系統(tǒng)為銅材換熱器時，循環(huán)冷卻系統(tǒng)水中的氨氮指標(biāo)應(yīng)小于1mg/L。冷卻水和洗滌用水鍋爐補給水水工藝與產(chǎn)品用水而又無回用經(jīng)驗可借鑒時，則需要對回用水做補充處理試驗，直至達(dá)到相關(guān)工藝與產(chǎn)品的供水水質(zhì)指標(biāo)要求。達(dá)標(biāo)不達(dá)標(biāo)一般可以直接使用；必要時也可進(jìn)行補充處理或與新鮮水混合使用。尚不能直接補給鍋爐，應(yīng)根據(jù)鍋爐工況，對水源水再進(jìn)行軟化、除鹽等處理，直至滿足相應(yīng)工況的鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。尚應(yīng)根據(jù)不同生產(chǎn)工藝或不同產(chǎn)品的具體情況，通過回用試驗或者相似經(jīng)驗證明可行時，工業(yè)用戶可以直接使用；達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)上表所列的控制指標(biāo)《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920－2002)項目沖廁道路清掃消防城市綠化車輛沖洗建筑施工基本要求—色度(度)≤30嗅無不快感pH6.0~9.0溶解氧≥1CODCr—BOD5≤10≤15≤20≤10≤15懸浮物SS—溶解性總固體≤1500≤1500≤1000≤1000—濁度(NTU)≤5≤10≤10≤5≤20氨氮≤10≤10≤20≤10≤20總磷(以P計)—總氮—石油類—項目沖廁道路清掃消防城市綠化車輛沖洗建筑施工陰離子表面活性劑≤1.0≤1.0≤1.0≤0.5≤1.0鐵≤0.3——≤0.3—錳≤0.1——≤0.1—氯離子—二氧化硅—硫酸鹽—總硬度（以CaCO3計）—總堿度（以CaCO3計）—總余氯接觸30min后≥1.0，管網(wǎng)末端≥0.2糞大腸菌群/（個/L）≤3備注混凝土拌合用水還應(yīng)符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63-2006）的有關(guān)規(guī)定。項目觀賞性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水河道類湖泊類水景類河道類湖泊類水景類基本要求無漂浮物，無令人不愉快的嗅、味色度(度)≤30嗅—pH6.0~9.0溶解氧≥1.5≥2.0CODCr—BOD5≤10≤6≤6懸浮物SS≤20≤10—溶解性總固體—濁度(NTU)—≤5氨氮≤5總磷(以P計)≤1.0≤0.5≤1.0總氮≤15《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T18921－2002)項目觀賞性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水河道類湖泊類水景類河道類湖泊類水景類石油類≤1.0陰離子表面活性劑≤0.5鐵—錳—氯離子—二氧化硅—石油類≤1.0硫酸鹽—總硬度（以CaCO3計）—總堿度（以CaCO3計）—總余氯≥0.05②糞大腸菌群/（個/L）≤10000≤2000≤500回用于補充水源水質(zhì)控制指標(biāo)補充水源有補充地表水和補充地下水兩類，我國還沒有專門的水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)。地表水的補充是將經(jīng)處理過的城市污水放流到地表水體，水質(zhì)可按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），結(jié)合環(huán)境評價等要求綜合確定。地下水回灌可以是直接注水到含水層或利用回灌水池，回灌水可用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)，以及用于建立水力屏障以防止沿海地區(qū)由于地下水過量開采引起的海水侵入。回用于農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)主要控制指標(biāo)我國目前還沒有專門的農(nóng)業(yè)回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，一般可參照《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-92），確定回用水水質(zhì)控制指標(biāo)。第三節(jié)污水回用系統(tǒng)一、污水回用系統(tǒng)類型1.建筑中水系統(tǒng)建筑中水系統(tǒng)：一棟或幾棟建筑物內(nèi)建立的中水系統(tǒng)處理站一般設(shè)在裙房或地下室；中水用作沖廁、洗車、道路保潔、綠化等。2.小區(qū)中水系統(tǒng)在小區(qū)內(nèi)建立的中水系統(tǒng)，可采用的水源較多；小區(qū)中水系統(tǒng)包括：有覆蓋全區(qū)回用的完全系統(tǒng)，

供給部分用戶使用的部分系統(tǒng)，以及簡易系統(tǒng)。雜排水作為水源的小區(qū)中水系統(tǒng)3.城市污水回用系統(tǒng)城市污水回用系統(tǒng)：又稱城市污水再生利用系統(tǒng)，

是在城市區(qū)域內(nèi)建立的污水回用系統(tǒng)。以城市污水、工業(yè)潔凈排水為水源，經(jīng)污水處理廠

及深度處理工藝處理后，回用于工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用

水、城市雜用水、環(huán)境用水和補充水源水等。建筑或小區(qū)中水系統(tǒng)可就地回收、處理和利用，管線短，投資小，容易實施，但水量平衡調(diào)節(jié)要求高、

規(guī)模效益較低。二、城市污水回用系統(tǒng)組成應(yīng)根據(jù)用水設(shè)施的要求確定用戶的管理要求和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)建成獨立系統(tǒng)，管道宜采用非金屬管道，當(dāng)使用金屬管道時，應(yīng)進(jìn)行防腐蝕處理；當(dāng)水壓不足時，用戶可自行建設(shè)增壓泵站；回用水輸配中必須采取嚴(yán)格的安全措施（1）污水處理廠內(nèi)部深度處理（2）用戶自行深度處理城市污水回用系統(tǒng)污水收集用戶用水管理回用水輸配回用水處理污水收集主要依靠城市排水管道系統(tǒng)實現(xiàn)；收集工業(yè)潔凈水為源水的回用系統(tǒng)，可以利用城市排水管道，或另行建設(shè)收集管道景觀水體污水處理廠污水收集管網(wǎng)工業(yè)企業(yè)用水居民生活用水給水處理深度處理（再生水廠）地下水取水給水管網(wǎng)市政與公共建筑用水農(nóng)業(yè)用水圖例：排水給水回用水江河湖泊城市污水回用系統(tǒng)一、預(yù)處理技術(shù)污水二級處理出水水質(zhì)主要指標(biāo)基本能達(dá)到回用于農(nóng)業(yè)的水質(zhì)控制要求。除濁度、固體物質(zhì)和有機物等指標(biāo)外，基本接近回用工業(yè)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)。對要求出水回用的污水處理廠，可在技術(shù)上通過工藝改進(jìn)和工藝參數(shù)優(yōu)化，使二級處理后的城市污水出水大多數(shù)指標(biāo)達(dá)到或接近回用水質(zhì)控制要求，可較大程度上減輕后續(xù)深度處理的負(fù)擔(dān)。當(dāng)回用水水質(zhì)對氮磷有要求，宜采用二級強化處理。第四節(jié)回用水處理技術(shù)方法二、深度處理技術(shù)需對二級處理的城市污水進(jìn)行深度處理，去除污水處理廠出水中剩余污染成分，達(dá)到回用水水質(zhì)要求。這些污染物質(zhì)主要是氮磷、膠體物質(zhì)、細(xì)菌、病毒、微量有機物、重金屬以及影響回用的溶解性礦物質(zhì)。應(yīng)根據(jù)回用水處理的特殊要求采用相應(yīng)的深度處理技術(shù)及其組合。城市污水回用深度處理基本單元技術(shù)有：混凝沉淀（或混凝氣?。⒒瘜W(xué)除磷、過濾、消毒等。對回用水水質(zhì)有更高要求時，可采用活性炭吸附、脫氨、離子交換、微濾、超濾、鈉濾、反滲透、臭氧氧化等深度處理技術(shù)。污染物處理方法有機物懸浮性快濾（上向流、下向流、重力式、壓力式、移動床、雙層和多層濾料）、混凝沉淀（石灰、鋁鹽、鐵鹽、高分子）、微濾、氣浮溶解性活性炭吸附（粒狀炭、粉狀炭、上向流、下向流、流化床、移動床、壓力式、重力式吸附塔）、臭氧氧化、混凝沉淀、生物處理無機鹽溶解性反滲透、納濾、電滲析、離子交換營養(yǎng)鹽磷生物除磷、混凝沉淀氮生物硝化及脫氮、氨吹脫、離子交換，折點加氯二級處理出水深度處理方法三、處理技術(shù)組合與集成污水回用處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、回用水水源的水質(zhì)、用途及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，經(jīng)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將各單元處理技術(shù)進(jìn)行合理組合，集成為技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝。在處理技術(shù)組合中，衡量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有：處理單位回用水量投資、電耗和成本，占地面積、運行可靠性、管理維護(hù)難易程度、總體經(jīng)濟(jì)與社會效益等。1、工業(yè)廢水二級處理出水深度處理代表組合工藝（1）組合工藝描述二級出水(工業(yè)廢水)混凝沉降氣浮過濾污泥外運臭氧氧化生物活性炭消毒回用工業(yè)廢水二級處理出水的深度處理流程主要回用于對有機物要求較低的生產(chǎn)工藝用水，或作為不同水源的補充水，按不同生活用水標(biāo)準(zhǔn)作不同用途。（2）組合工藝實例二級出水(化肥廠廢水）熱交換曝氣過濾器生物活性炭陽離子樹脂床混合樹脂床尿素蒸汽冷凝生物活性炭-離子交換工藝處理化肥廠甲醛廢水流程大慶石化公司化肥廠合成氨生產(chǎn)排放的工藝?yán)鋮s液、尿素水解水、劑尿素蒸汽冷凝液屬輕度污染工業(yè)廢水，主要污染物為甲醛，經(jīng)上述組合工藝處理后，出水水質(zhì)完全達(dá)到脫鹽水系統(tǒng)的回用水標(biāo)準(zhǔn)。陰離子樹脂床回用于化肥生產(chǎn)工藝預(yù)沉池中間泵站配水井機械加速澄清池砂濾池清水池二泵房用戶源水加氯加藥加氯北京高碑店污水處理廠回用深度處理工藝流程

源水：污水處理廠二級處理出水；經(jīng)深度處理后回用用途：主要供給熱電廠冷卻循環(huán)用水，以及城市綠化、道路噴灑和沖刷、河道景觀用水等。2、城市污水二級處理出水深度處理代表組合工藝（1）物化-化學(xué)氧化組合工藝二級出水(城市廢水)混凝沉降氣浮過濾污泥外運消毒回用城市廢水的物化-化學(xué)氧化深度處理組合工藝流程此系統(tǒng)出水的除濁、脫色和除磷效果好，可用于市政雜用。（2）生物氧化-化學(xué)氧化組合工藝二級出水(城市廢水)生物接觸氧化過濾污泥外運消毒回用城市廢水生物-化學(xué)氧化深度處理組合工藝流程此系統(tǒng)出水的氨氮和COD的去除率優(yōu)于物化組合工藝系統(tǒng)。（3）各種過濾過程組合工藝二級出水(城市廢水)沙濾微濾消毒回用城市廢水多種過濾深度處理組合工藝流程此系統(tǒng)出水的氨氮和COD的去除率優(yōu)于物化組合工藝系統(tǒng)。納濾（4）生物活性炭-超濾組合工藝二級出水(城市廢水)混凝沉淀消毒回用城市廢水的生物活性炭-超濾組合工藝流程此工藝用于氨氮含量較高的城市二級處理出水，粉末活性炭污泥在后續(xù)超濾過程中有利于中空超濾膜水通量的提高。過濾污泥外運超濾生物曝氣粉末活性炭沉淀3、工業(yè)和生活污水混合二級處理出水深度處理工藝（1）混凝-預(yù)氧化-生物活性炭組合工藝工業(yè)、生活混合二級出水混凝沉淀消毒回用混合廢水處理二級出水度處理組合工藝流程（1）碳酸化池污泥外運生物活性炭臭氧氧化池過濾池（2）預(yù)氧化-混凝-過濾組合工藝工業(yè)、生活混合二級出水提升泵站混合器消毒回用混合廢水處理二級出水度處理組合工藝流程（11）污泥外運V形濾池波形板反應(yīng)沉淀池預(yù)加氯聚合氯化鋁聚丙烯酰胺后加氯新加坡裕廊島污水回用深度處理項目裕廊島是化工工業(yè)區(qū)，包括石化公司、化學(xué)公司及精煉公司等，回用項目以污水處理廠生化處理出水為源水，采用以雙介質(zhì)過濾作預(yù)處理的反滲透技術(shù)，深度處理后的出水達(dá)到了工業(yè)區(qū)內(nèi)企業(yè)高級工業(yè)用水水質(zhì)要求，解決了工業(yè)區(qū)水資源短缺的問題。美國加利福尼亞州21世紀(jì)水廠回用水處理回用深度深度處理后的出水與深層地下水按一定比例混合后，通過注水系統(tǒng)注入地層，可以有效地控制海水入侵，并將經(jīng)地下水層滲濾后的水回用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等。新加坡裕廊島污水回用項目深度處理工藝流程圖出水回灌地下生化處理出水56775m3/d美國加利福尼亞州21世紀(jì)水廠回用處理工藝流程圖北京奧林匹克公園水系第五節(jié)污水回用安全措施（一）對人體健康的評價一、風(fēng)險評價的主要內(nèi)容污水回用風(fēng)險評價的主要內(nèi)容：回用水對人體健康、生態(tài)環(huán)境和用戶設(shè)備與產(chǎn)品的影響。1.危害鑒別危害鑒別的目的：確定損害或傷害的潛在可能。鑒別方法：危害統(tǒng)計研究、流行病學(xué)研究、動物研究、非哺乳動物系統(tǒng)的短期篩選和運用已知的危害模型等。危害鑒別包括：描述有害物質(zhì)的性質(zhì)，鑒別急性和慢性的有害影響和潛在危害等。2.危害判斷危害判斷又稱危害評價，是設(shè)法定量地對損害或傷害的潛在可能進(jìn)行評價。在各種接觸情況下，確定某物質(zhì)的可能致病危害，需評價下述因素：①產(chǎn)生不利影響時某物質(zhì)的劑量(劑量越大，危害越大)；②危害物在介質(zhì)(回用水)中的濃度、危害源距離(距危害源越近、濃度越大，危害越大)；③吸收介質(zhì)總量(數(shù)量越大，危害越大)；④持續(xù)接觸時間(接觸時間越長，吸收量越大)；⑤有接觸人員的特點(可能接觸的人數(shù)越多，危害越大)。危害判斷的方法：根據(jù)危害統(tǒng)計作出基本判斷、根據(jù)流行病學(xué)的研究作出基本判斷和根據(jù)疾病傳播模式作出基本判斷等。3.社會評價社會評價是危害評估的最后階段工作，判斷危害是否可