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城市污水全量循环过程中再生水利用模式探讨

更新时间:2009-03-28

目前,水资源短缺使得再生水回用得到日益重视,作为可靠的“第二水源”,中水回用一方面可以减少洁净水资源的消耗,减轻城市供水压力,另一方面可以减少污水的排放,具有明显的经济、环境和社会效益。加强再生水等非常规水资源利用对于缓解水资源短缺、保障经济社会的持续快速发展、促进水生态文明建设具有重要意义。而城市污水全量循环通过多水源协调利用,减轻由于城市发展对水资源、水环境的压力,对于保护环境、实现城市持续发展具有重大意义。本文在对国内外再生水利用技术及模式研究的基础上,结合再生水利用的用途,对污水全量循环过程中的技术选择及供水模式进行研究。

1 城市污水全量循环

近年来,经济的快速发展与城市化率的不断提高使得环境污染问题日益加剧,城市所面临的水资源供需矛盾日益突出。水质水量供需平衡分析如图1所示。

  

图1 水质水量供需平衡分析

为了节约水资源,保护水环境,最小化城市对自然水体在水量及水质上的冲击,协调城市发展与城市水资源及水环境之间的关系。遵循“尽可能减少城市自然的取水与排水量,尽可能多的利用进入城市的水资源”的原则,以保障自然水循环健康,促进社会水循环高效为目标,最终实现城市污水全量循环。

城市污水全量循环即城市污水用传统工艺处理达到排放标准后,根据不同的回用途径进行深度处理后,回用于城市杂用、工业用水、景观环境、地下回灌等,实现城市污水的全部、多次循环利用。

2 再生水处理模式—技术选择

2.1 污水再生处理工艺选择原则

城市污水的再生利用包括再生和利用两个环节,污水利用的条件是拟进行回用的水必须满足一定用途的水质要求。以水的综合利用为目的,将现有的技术进行综合、集成,以满足所设定的水资源化目标。

再生水厂处理工艺近年来得到快速的发展,工艺种类也较多,城市污水再生处理工艺的优化选择,取决于再生水水源水质和回用水水质标准要求。由于污水成分复杂,再生水水源不同其水质特性也千差万别,不同用途再生水回用水质要求也不同,故污水再生处理工艺有很大差异。不同的处理工艺出水水质,制水成本不同,因此需要对不同工艺进行经济技术比较,以保证在满足用户水质水量的需求下达到最优。污水再生处理回用应从污水处理的全过程考虑,统筹分配各单元有机物和营养物的去除负荷,做到总体上技术可行、经济合理。实际操作过程中,结合设计规模、污水水质特性和当地实际情况及要求,采用多种处理单元合理组合的方式,以满足再生水水质要求,达到经济高效的目的。

2.2 再生水处理技术选择

城镇污水再生利用工程中,单元技术一般很难保证出水达到再生水水质要求,常需要多种水处理技术的合理组合。目前,人们普遍采用常规处理工艺,即混凝、沉淀或澄清、过滤和加氯消毒,该工艺能够有效地去除二级处理出水中的悬浮物、胶体杂质和细菌,使再生水拥有广泛的适用范围,具有较好的经济价值。但是该工艺有一定的局限性,它不能有效地去除色度、浊度、臭味和溶解性有机物,且氯化消毒过程会导致有机卤化物的形成。为了满足不同用户对水质的不同要求,许多新技术被应用到污水再生利用工程中,与其他水处理技术一起组成了许多新工艺。如以膜技术为主的组合工艺:二级处理出水→混凝→沉淀→膜分离→消毒,应用较广的膜技术有微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)等;以活性炭技术为主的组合工艺:二级处理出水→活性炭吸附或氧化铁微粒过滤→超滤或微滤→消毒;氨吹脱和臭氧氧化等技术被用来满足对再生水水质的特殊要求。

2)设备无故障而装置发信,则存在误报而误报的情况就可能存在装置接线组别错误、定值整定错误、装置误动或是插件问题等情况;出现这些情况就需要更进一步的检查,停电处理通知专业班组。

3 再生水供水/利用模式

城市再生水系统根据工程规模和服务对象通常可以分为两种方式:①集中式。利用城市排水管网系统,将城市污水集中到城市污水厂进行处理再利用,主要用于市政杂用、绿地浇洒、居民冲厕、景观河湖补水等;②分散式。办公楼、居民小区、宾馆、学校、工矿企业等部门的生活污水和生产废水自成系统,污废水就近分散处理后就地利用。集中式与分散式再生水工程各有优缺点,分散式与集中式再生水工程优缺点比较见表1。

3.1 社会大循环利用模式(集中式)

3.1.1 集中处理社会循环利用模式

集中处理社会循环利用模式是指城市生活污水经集中式污水处理系统处理后,符合相关用水标准的再生水用于工业生产用水、城市杂用水、生态景观用水等,实现再生水在社会大区域的循环。目前,这种模式普遍应用于大中型城市,城市污水经二级污水处理厂处理后,直接进行再生处理,达标后回用。回用去向主要有:

 

表1 集中式与分散式再生水工程优缺点比较

  

再生水供水模式优点缺点集中式①便于管理和控制②处理效果稳定、水质好③基建和运行费用低①占地面积大,建设周期长②输水费用较高③易造成再生水的二次污染分散式①靠近用户,回用方便②总投资小,建设周期短③节省大量的输水费用①处理效果不稳定,水质不稳定②运行、管理不便③制水成本较高

[4]苑宏英,谷永,张昱,等.日本城市污水再生利用方面的经验分析[J].给水排水,2017,53(8):131-136.

(2)生态景观利用。将集中式污水处理设施处理达标的再生水排入城市河道、季节性河流、湖泊、湿地。生态景观利用是目前城市集中式污水处理厂再生水利用的主要途径。

中小学体育课要把握好运动的“度”,不能让学生想干什么就干什么,有效的运动才是保障学生达到锻炼身体增强体能的目的,运动负荷过小,则体育课就变成“闲聊课”和“游戏课”了,失去了体育运动的意义;运动负荷过大,则学生身心难于承受,遇难而退的学生比比皆是,运动效果反而适得其反。因此,体育老师要为学生设计合理的运动项目,给予学生适当的运动负荷,把握好体育教学的大方向,在完成运动负荷的前提下再让学生自主选择自己喜欢的运动项目。

中国的磷肥工业“大器晚成”,从过:磷酸钙、钙镁磷肥、硝酸磷肥、磷酸铵到现在的磷复肥,整整摸索了半个世纪之久。在1953年开始的第一个国民经济“五年计划”中,国家确定了磷肥工业实行酸法、热法并举的方针,重点安排在南京和太原分别建设两个年产40万吨和20万吨的普钙厂。1958年,南京磷肥厂率先建成投产,宣告了我国磷肥工业的诞生。5年后,利用大炼钢铁时代留下的高炉,我国科学家在江西抚州市东乡磷肥厂成功研制出可以直接使用16%P2O5低品位磷矿作原料的钙镁磷肥。

对于居住比较分散的大型文化、教育、宾馆、酒店、居民小区及工矿企业,出于地理条件或经济因素的考虑,不宜于进行生活污水的集中处理,应因地制宜地选择和发展生活污水分散式和就地处理技术。分散式污水处理系统的组成要素包括:污水的预处理;污水收集;污水处理;出水的回用及排放;生物固体及化粪池污泥处置。尽管这些要素和大型的集中处理系统组成要素一样,但采用技术的类型有所区别。必须说明的是,并不是任何一个分散式污水处理系统都包含上面的每一个要素。分散式再生水工程也可以按照用途和工艺,结合用户对水质水量要求进行分为两类:①用于室内冲洗、冲厕。主要的工艺有膜生物反应器(MBR)、生物接触氧化工艺;②用于冲厕、绿化、浇洒、洗车。主要工艺有生物转盘工艺、混凝气浮过滤、混凝沉淀过滤。

3.2.1 工矿企业自循环模式

2.2 测定方法 用卷尺测定树高、冠幅、干高,用角度尺测量枝条开张角度;处理组和对照组骨干枝上选取饱满度一致的侧芽134个,调查萌发率、抽生新梢类型;处理组和对照组各选取134条中短枝,调查顶花芽数量;全树采果测定产量。

3.1.2 工业企业处理社会循环利用模式

现有污水处理厂应完善再生水回用设施,提高再生水回用比例,规划城市污水处理厂时,应配套建设再生水回用设施。再生水回用应遵循统一规划、分期实施,集中利用为主、分散利用为辅,优水优用、分质供水,注重实效、就近利用等原则,在工业、农业、城市绿化、市政环卫、生态景观等行业以及公共建筑生活杂用水等领域扩大使用再生水。

参考文献

3.2 小尺度社会单元自循环利用模式(分散式)

(3)城市杂用。城市杂用水依据《城市污水再生利用分类》(GB/T 18919—2002),用于城市杂用水的再生水用途主要有:绿化及道路浇洒、冲厕、车辆冲洗、建筑施工、消防等。绿化及道路浇洒、建筑施工用水应优先或强制使用再生水;再生水管网布置区域内结合建筑条件可使用再生水代替冲厕用水,洗车场可采用再生水作为洗车用水。

工业企业自循环模式是从企业自身考虑出发对水资源的有效利用,主要通过清洁生产审核与再生水回用措施实现减量化和资源化。工业废水、厂区生活污水以及小区生活污水作为回用系统的原水,进行原位处理后满足工业用水或生活杂用水要求,有效促进工业企业水资源节约,降低企业生产成本。工业企业自循环模式适用于纺织、化工、冶金、火电等用水量或排水量大,且经过处理后的再生水能够达到工业用水或生活杂用水标准要求的工业企业。对于符合该模式要求的工业企业,鼓励企业自身建设污水处理和再生水回用设施,加强再生水利用,基本实现废水“零排放”。

现在各类跨境电商比赛很多。要想通过比赛促进跨境电商专业教学,比赛绝不能脱离跨境电商岗位实际。学生参加的跨境电商比赛至少要有网店开设、网店产品发布、网店装修、网店运营与营销策划推广、网店客户服务与管理及跨境电商物流等跨境电商必有的几个任务模块。

3.2.2 社区自循环模式

社区自循环模式以大型文化、教育、宾馆、饭店、办公设施及居民小区为重点,将生活污水统一收集后采用先进的、智能化、一体化的污水处理设施,将处理后的再生水用于社区的洗车用水、清扫用水、绿化用水、景观用水等。社区自循环模式适用于大型文化、教育、宾馆、饭店、办公设施及居民小区等用水量和排水量较大的社区。社区再生水利用应在整体规划阶段就应充分考虑再生水设施的建设形式和规划位置,并重点考虑再生水构筑物更好地与小区的整体风格相融合。

4 结 语

在水资源严重紧缺的地区,加强再生水等非常规水资源利用具有重要意义。本研究基于污水全量循环理论,根据城市再生水利用实际,系统对再生水利用的技术和模式进行研究,阐述了再生水处理技术选择原则和方法,提出社会大循环利用模式、小尺度社会单元自循环利用模式两类模式,为解决城市污水全量循环过程中技术问题提供参考,为从根本上缓解城市的水源紧缺状况,促进污水资源化利用,对保护环境、防治水污染,进而缓解当地的水资源短缺危机,实现水资源可持续利用,缓解水危机具有深远的意义。

工业企业处理社会循环利用模式是指工业企业废水经处理达标后,再生水全部输送到城市湿地公园。在实现了零排放的同时,替代了原本市政供水的使用,具有良好的经济效益、生态效益和社会效益。工业企业处理社会循环利用模式将工业企业再生水与城市湿地公园建设有机结合,既实现了工业企业的零排放,又为居民营造了优美的人居环境,可谓“双赢”。该模式适用于工业型城区以及产业集聚区、工业园区紧邻市区、城镇的地区。在水资源严重紧缺的地区,根据实际积极推动符合水质要求的工业企业再生水在城市生态景观建设中的应用,加强对工业企业再生水处理设施和输水管网建设的支持,促进该模式在更大范围的应用。

[1]方先金,戴前进,邵辉煌.城镇污水再生利用技术选择[J].水工业市场,2010(8):13-16.

[2]何玉明.城市污水再生利用模式与应用[J].湖南工业职业技术学院学报,2006,6(2):35-36.

[3]蓝伟华.浅谈污水处理的分散式再生利用模式[J].科技资讯,2009(13):144.

(1)工业企业利用。城市集中式污水处理系统处理后的再生水在满足工业用水标准的基础上,用于工业用水、工业冷却水。目前,城市污水处理厂再生水用于工业企业生产的以火电行业为主,主要用于火电生产企业循环冷却水。

[5]任杰,阎官法,刘爱荣,等.河南省再生水利用模式研究[J].能源与环境科学,2014(6):181-182.

[6]张立辉,宫利娟,周玉芬,等.城市污水全量循环方法学研究[J].中国环境管理,2014,6(5):42-45.

研究组护理记录、模拟病情判断、基础操作、急救技能工作能力评分均高于对照组,组间对比,差异具有统计学意义(P<0.05)。见表1。

为了改善影像物理学的教学效果、跟上影像技术设备的迅速发展,近年来国内外医学影像物理学的教学均有许多改革。如美国放射学委员会对学生的考核已经用新的考试替代了以往影像物理学、笔试、口试分别进行的模式,新的模式重在考核学生对知识的运用能力。因此,相关的教学模式正从传统的看和听的方式过渡到以动手运用为主的教学形式[3-4]。国内也有研究将科研知识加入现有的影像物理学内容中以改善教学效果、采用PBL方式进行影像物理学教学以培养创新人才等[2,5],均有一定成效。

[7]张鹏卿,张平,杨再俊,等.大兴区再生水利用模式与政策研究[J].北京水务,2013(1):42-45.

根据计算结果,以“区内相似、区间相异”为原则,本文将研究区分为地质灾害高易发区、地质灾害中易发区、地质灾害低易发区、地质灾害极低易发区4个区。结合频度分布曲线,为了合理划定不同分区的界限值,采用自然间断点分级法[28-29]对易发性分区图进行重分类,结果显示自然间断点分别为0.39,0.54,0.69。据此,可以确定易发性分区的界限值,即高易发区为(0.69,1),中易发区为(0.54,0.69),低易发区为(0.39,0.54),极低易发区为(0,0.39)。利用GIS的重分类功能,得到分区结果如图2所示。

[8]王同明.义乌市中水回用规划研究[J].广州化工,2009,37(7):144-145.

[9]李辉,王宏.中水回用技术研究进展[J].辽宁化工,2009,38(12):935-936.

以上三种接班模式虽然在能力和忠诚两个维度上有优劣之分,但是具体选择哪一种模式还要充分考虑来自内部和外部的影响因素,[4]这些因素会对接班模式的能力和忠诚度要求产生不同的影响,从而需要不同的接班模式。

 
宫利娟,张智渊,王玉杰
《环境与可持续发展》2018年第02期文献

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