給排水工程師關于中水處理技術在城市污水處理的應用闡述

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中水處理技術是基于全球水資源緊缺和廢水外排污染而興起的技術，城市污水處理中水回用，既減少了污水直接排放的污染程度，同時又能最大程度的對水資源進行再生利用，可謂一舉多得。對一個城市而言，城市引進中水系統(tǒng)，不僅是城市的亮點，還打出了“中水利用”這一張環(huán)保牌。這對于現(xiàn)今社會環(huán)保意識越來越加強的人們來說還是非常具有吸引力的。

1、中水回用技術存在問題

盡管當前中水回用技術較為成熟，但仍然存在一定問題，主要表現(xiàn)在：開發(fā)初期投資成本較高。國外中水價格是自來水價格的80%左右。而我國中水成本偏高，一些小規(guī)模中水回用工程甚至超過了自來水價格，因此沒有競爭優(yōu)勢;另外水源不穩(wěn)定，設施得不到充分利用，導致運行成本高。技術安全性上需要完善。如采用紫外高級氧化技術深度處理二級出水，具有工藝簡單，降解徹底的特點，但必須保證足夠的水力停留時間，并且要及時清理反應器內的污垢以保證紫外燈的高效降解殺菌性能;采用臭氧法也需較高的投量，但當臭氧投加量過高將產生一定的氧化副產物，導致出水的生態(tài)毒性有所增高;采用膜技術生產中水，超強度、超負荷運行會使膜產生機械性損傷，導致泄漏等;膜污染會造成膜表面滲透壓增大，減少傳質推動力，增加膜分離阻力，污染嚴重時會破壞膜分離功能;采用SBR技術需要較長的水力停留時間，并且除磷效果較差。

2、污水回用技術及工藝

2.1污水回用技術

污水回用技術的發(fā)展是建立在水的深度處理技術發(fā)展基礎上的，其回用技術的發(fā)展與應用要比飲用水處理技術靈活的多，處理單元的組合方式及具體的工藝流程要比飲用水處理技術多得多。通常的污水一級處理技術對污水中的污染物的去除效果是有限的，一般處理出水要經過深度處理才能有效地去除水中的殘留污染物質，使其達到小于回用水質標準的要求。因此一般的污水回用技術均是建立在一級出水的基礎上，后續(xù)處理技術有混凝沉淀、生物處理、過濾、消毒與膜處理等其它處理技術。

2.2中水處理工藝

當混凝與沉淀工藝結合采用時，混凝包含著混合、反應、絮凝和凝聚過程，投加的混凝劑量也較多。當微絮凝與過濾工藝結合時，混凝僅包含混合、反應、微絮凝階段，投入的混凝劑量較少。分普通過濾、微濾和超濾。普通過濾常用的裝置是普通快濾池、機械壓力濾罐;微濾的裝置有蜂房過濾器、精密燒結棒過濾器、膜反應器等;超濾的裝置是膜反應器，按膜的形態(tài)分，可分為中空纖維膜、板式膜、管式膜等。微濾和超濾一般用于小規(guī)模中水回用。按微生物的結聚狀態(tài)分類，有生物膜法和活性污泥法，以微生物的好氧性分類有厭氧法和好氧法。常用的裝置有生物接觸氧化器、生物轉盤、活性污泥池和水解酸化池等。另外還有以生物處理為主工藝的一體化裝置或組合裝置等，如膜生物反應器。

3、中水處理技術分析及應用

3.1物理化學處理法及工藝分析

物理化學處理法是污水通過化學混凝反應和物理沉淀、吸附、過濾、消毒的聯(lián)合處理方法。以混凝沉淀(氣浮)技術和活性炭吸附技術相結合的基本方式，污水通過添加絮凝劑和助凝劑充分攪拌，實現(xiàn)混凝，再經過沉淀、過濾和消毒處理，達到回用標準。該處理方法主要用于處理優(yōu)質雜排水，可間歇運行，不需污泥處理。適用于處理規(guī)模較小的中水工程，主要特點是處理工藝流程短，運行管理簡單、方便、占地相對較小;但相對于生物處理來講，運行中藥劑費用高，并且出水水質受使用混凝劑種類和數量的影響，有一定的波動性，對有機物去除較差。

3.2生物物化處理法及工藝分析

生物處理方法包括好氧微生物、厭氧微生物和兼性微生物處理，利用微生物的吸附、氧化作用，分解污水中含有大量的有機物質和無機物質。在中水工程中廣泛應用，來降解水中的有機物質，滿足水質標準中的有機物含量標準。生物化學處理法是生物處理和物化學方法的聯(lián)合處理方法，污水經過生物處理后再通過化學混凝反應、沉淀、過濾、消毒的處理方法，該處理方法主要用于有機物污染較重的污水，適用于處理規(guī)模較大的中水工程，主要特點是出水水質較好，較為穩(wěn)定，運行費用相對較小，尤其是對于大型污水處理工程;缺點是需進行污泥處理，易產生臭氣，運行管理比較復雜，占地面積大。

3.3反滲透技術及工藝分析

在壓力和溫度相同的情況下，濃溶液的化學勢高于稀濃液，因此溶劑流動方向是從稀液向濃溶液，當達到動態(tài)平衡時，此時的壓力為溶液的滲透壓;如果在濃溶液側外加壓力，且壓力大于滲透壓時，濃溶液的化學勢會低于稀溶液，溶劑向稀溶液方向流動，這一過程是滲透的相反過程，稱為反滲透。反滲透(RO)是十分有效的膜分離操作單元，半滲透膜是整個技術的關鍵，膜組件的抗污性能、透過率等重要指標決定了整個工藝的處理效率。反滲透技術在除鹽的同時，還可除去水中的微粒、有機物質、膠體物質，這是其它工藝所不具備的。但是，必須經過預處理，才能使膜組件不被損壞，保證R0長期安全運行。該處理方法主要用于含鹽量比較高的污水，適用于處理中等規(guī)模的中水工程，主要特點是出水水質較好，較為穩(wěn)定，缺點是投資較大，運行費用相對較高。

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