污水处理工艺改进与中水回用

摘要：针对目前水资源紧缺的现状，对中水回用技术进行了探讨，着重介绍了中水回用处理方法的优缺点及处理工艺，针对中水回用存在的问题，提出了相应的建议，论述了中水回用的有利条件，得出中水回用具有良好的发展前景，指出中水回用是建设美丽中国的重要方法。

关键词：污水处理；中水回用；工艺改进

中图分类号：U664.9+2 文献标识码： A

引言

中水是指生活污废水、工业冷却水等各种排水经处理后达到规定的水质标准，能够用于城市杂用水、景观补水、农业灌溉等的非饮用水。因此，中水回用实现了城市水资源最大程度地循环利用，实现了水的社会健康循环，在节约水资源和保护水环境两方面具有深远意义。

一、污水处理方法

1、污水处理方法

（1）物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质的处理方法，主要有筛滤法(格栅、筛网)、沉淀法(沉砂池、沉淀池)、气浮法、过滤法(快滤池、慢滤池等)和反渗透法(有机高分子半渗透膜)等。

（2）化学处理法：利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法，主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吸附、吹脱、萃取等。

2、污水的常规处理工艺

按照处理程度，可以分为一级、二级和三级污水处理工艺。

（1）一级处理：在污水处理设施进口处，必须设置格栅，主要是采用物理处理法截留较大的漂浮物或悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的负荷，使之能够正常运转。沉砂池一般设在格栅后面，也可以设在初沉池前，目的是去除比重较大的无机颗粒。初沉池对无机物有较好的去除效果，一般设在生物处理构筑物的前面。经过一级处理后的污水BOD，一般可去除30%左右，达不到排放标准，只能作为二级处理的预处理。

（2）二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物质，通常采用生物处理法。生物处理构筑物是处理流程中最主要的部分，利用微生物的代谢作用，将污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为无害物质，从而达到排放的要求，一般去除率能达到90%以上，有机污染物可达到排放标准，处理后的五日生化需氧量(BOD5)可降至20-30mg/L。二沉池的主要功能是去除生物处理过程中所产生的、以污泥形式存在的生物脱落物或已经死亡的生物体。

（3）三级处理：在一级、二级处理后，用来进一步处理难以降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。通过三级处理，BOD5能进一步降到5mg/L以下。

（4）污泥处理：污泥是污水处理过程中的产物，城市污水处理产生的污泥中含有大量有机物，可作农肥使用，但是又含有大量细菌、寄生虫卵以及从生产污水中带来的重金属离子等有害成分，需做污泥减量、稳定、无害化处理。处理的主要方法是减量处理(浓缩、脱水等)、稳定处理(消化等)，最后达到可综合利用的目的。

二、中水回用技术

1、活性炭吸附技术

活性炭具有极大的比表面积，其颗粒越小，比表面积越大，吸附效果越好，在微污染水的预处理中是应用较为有效的方法。活性炭可以通过极大表面积的吸附和一部分生物降解作用有效地去除水中色度、臭味，同时可以去除水中所含的多数有机污染物以及有毒的重金属和消毒副产物。研究表明活性炭固定床吸附器可以有效的去除雷玛素活性黄染料中的溶解色度。研究了活性炭和二氧化钛联用技术表明，活性炭在1h内对色度的去除率可以达到90%。同时，二氧化钛通过光催化氧化作用可以对活性炭比表面吸附的有机物进行分解，达到使活性炭可以得到再生重复利用目的。

活性炭处理技术因其占地面积小，操作简便，对水质、水量、水温变化的适应性强，饱和炭可再生重复使用，是一种具有广阔应用前景的微污染水预处理技术。但是活性炭由于对大多数极性短链含氧有机物不能有效的吸附去除，同时活性炭再生很难进行快速处理，而且再生成本较高，在一定程度上制约了其广泛应用。

2、生物处理技术

生物处理技术是利用微生物吸附、降解污水中有机污染物的处理方法，包括好氧生物处理和厌氧生物处理两种，按形式分为活性污泥法、生物膜法和土地处理。好氧生物处理主要有活性污泥法、生物接触氧化法、生物转盘等方法，目前采用最多的是生物接触氧化法。这几种方法可以单独使用，也可以组合使用，如接触氧化+生物滤池。当一段生物处理不能达到处理目的时，可以设置多段生物处理单元。为了达到水质和经济的要求，现在通常采用生物处理与物化处理组合的工艺。生物处理法适用于规模较大的中水工程。近年来，由于处理设备工业的发展，开发出了小型的、自动化程度较高的生物处理设施，对于水量较小的中水工程，同样获得了较好的效果。

3、膜分离技术。

膜分离技术是近些年来快速发展起来的一种新型环保水处理技术，其以能耗低、效率高、操作简便及再生容易、无二次污染等优点而被称作21世纪最有发展前景的水处理技术之—。膜分离技术是指利用膜的选择透过性，依靠膜两侧的压力、浓度或电位差值，使污水各组分得以选择性地透过膜以达到分离和提纯的目的。将膜技术应用于中水回用水处理，主要有纳滤(NF)、超滤(UF)、微滤(MF)、反渗透(RO)和电渗析(ED)。膜分离技术工艺以其无污染，低能耗，占地面积小，操作简便等优点受到广大水处理技术者的青睐，但是由于膜比较容易污染，而且清理有一定的难度，这就在一定程度上增加了其使用的成本，所以解决了膜污染的问题后，将会进一步推进膜分离技术的广泛应用。

4、臭氧氧化法。

臭氧是一种强的化学氧化剂，其可与污水中的大多数有机化合物和官能团发生直接或间接反应，其还可以氧化污水中不易水解的大分子物质，使其成为可以被生物利用的小分子物质。臭氧能很好的去除由于各种杂质所造成的色度和异味，其对色度的去除效果要好于活性炭。同时，臭氧可以改善絮凝作用，对浊度也有很好的去除能力。臭氧可以减少由于自来水进行加氯消毒过程中所产生的有毒有害副产物。

三、发展中水回用的建议

1、提高公众对中水的认识，支持中水回用。

加大宣传力度，建立示范工程，使公众认识到我国水资源的严重形势，认识到中水是一种重要的水资源，完全可以作为杂用水使用。消除公众对中水的疑虑，让他们从行动上支持中水回用的发展。

2、加大对中水回用技术研发投入

要消除公众对中水的疑虑，就要保证中水的水质安全，因此要增加对中水回用技术、工艺和管理模式的研究，以实现中水处理工艺的规范化；应根据中水客户的特点和市场需要，开发小型化和自动化程度高的中水处理装置。

3、调整水价

水资源不是完全意义上的市场化商品，当市场规律不能起作用时，要靠政府的宏观调控，提高自来水价格，使利用中水的经济优势凸显出来。靠经济利益驱动中水的利用。

4、建立完善的法律法规

学习国外先进经验，制定完善的中水相关法律，对中水的各个方面做出强制、奖罚规定。出台支持政策，优先提供中水系统建设的贷款，对经营中水的企业实行税收优惠政策，对中水用水户给予价格补贴等。

5、推动中水回用产业化发展

按照“谁投资、谁受益、谁使用、谁付费”的原则，将中水工程设施从公益事业转变为经济产业。将中水设施的所有权和经营权分离。可以将中水设施出租给国内外拥有先进经验的专业中水公司，提高效率，降低成本。鼓励包括私人资本、国外资本在内的各种资本进入我国的中水市场，促发竞争格局，推动中水回用发展。

5、发展中水回用的有利条件

国家政策支持。国家对中水的回用已经逐渐提高到一个比较高的层次，对中水缓解城市水资源短缺的功能越来越重视。国家已出台相关政策规定城市大型公共建筑和居住小区都应该建立中水工程，在缺水地区更要重视中水资源的利用。绿色住宅小区的兴起。绿色生态住宅小区坚持节水和减少污水排放的原则：小区的景观用水和杂用水不应使用自来水等清洁水源，应使用再生水等非传统水源。这就要求在规划时设计相应的中水回用系统，笔者认为应将小区的水资源利用模式由原来的“供给—排放”模式转变成“供给—排放—处理—回用”的循环式体系，使小区成为真正意义上的绿色小区。明显的经济效益。生产、生活用水中，约60%的水是用在工业、农业灌溉、杂用水等方面，这部分可用中水替代清洁水。因此所带来的经济效益是很可观的。同时，中水回用相对于长距离调水、海水淡化等开源途径是最经济的。

结束语

随着污水处理能力和效率的提高，中水回用处理技术的发展也已经日益成熟。中水回用既能节约清洁水源，又能减少污染水体的排放，这对建设资源节约型和环境友好型社会，对建设美丽中国具有重要的意义。随着对中水研究的深入和各级支持中水的法规和政策出台，中水回用将拥有良好的发展前景。

参考文献

[1]杨承鸿．中水回用技术及其存在问题探讨[J]．山西建筑，2010年．

[2]张金梅．我国中水回用的现状与前景展望[J]．微量元素与健康研究，2010年．

[3]王增长．建筑给水排水工程[M]．北京:中国建筑工业出版社，2010年．