本節主要講解污水的回用處理，包括二級處理后污水回用深度處理目標、懸浮物去除、溶解性物質的去除、城鎮污水的資源化與再生利用。

 

01、二級處理后污水回用深度處理目標

 

污水二級處理后污水回用的深度處理的目標，主要可以概括為以下4點：

 

1.去除水中殘存的懸浮物：脫色、除臭、使水進一步得到澄清；

 

2.進一步降低水中的BOD5、TOC，使水進一步穩定；

 

3.進行脫氮、除磷，消除能夠導致水體富營養化的因素；

 

4.進行消毒殺菌，去除水中的有毒有害物質。

 

02、懸浮物的去除

 

按水中雜質的粒徑大小，可以分為以下三種，分別是溶解物、膠體和懸浮物，這三樣的粒徑是呈遞增趨勢的。

 

1.溶解物：粒徑在0.1~1nm，電子顯微鏡可見，水的外觀是透明的；

 

2.膠體：粒徑在10~100nm，超顯微鏡可見，水的外觀是渾濁的；

 

3.懸浮物：粒徑在1~10μm，顯微鏡可見，水的外觀是渾濁的，而粒徑在100μm~1mm范圍的，肉眼可見，水的外觀也是渾濁的。

 

而對于懸浮物的去除防范，整體可以分為以下4類：

 

1.膠體：混凝沉淀法；

 

2.粒徑1μm以上的顆粒，一般采用砂濾法去除；

 

3.粒徑從幾百埃到幾十微米的用微濾法去除；

 

4.粒徑在1000埃到幾埃的顆粒，則采用膜技術去除。

 

對于采用過濾法去除懸浮物技術，是去除懸浮物最常用的技術，基本上過濾法包括以下三種形式：

 

1.深床過濾：包括慢速砂濾、快速可壓縮多孔介質過濾、間歇式多孔介質過濾和循環式多孔介質過濾；

 

2.表面過濾：包括用于去除懸浮物固體試驗的實驗式過濾器、硅藻土過濾器和濾布濾袋過濾或者篩濾；

 

3.膜過濾：包括微濾、超濾、納濾和反滲透。

 

《室外排水設計規范》第6.12.7規定：濾池的設計，宜符合下列要求：

 

1.濾池的構造、濾料組成等宜按照現行國家標準《室外給水設計規范》GB50013的規定采用。

 

2.濾池的進水濁度宜小于10NTU；

 

3.濾池的濾速應根據濾池進出水水質要求確定，可采用4~10m/h；

 

4.濾池的工作周期為12~24h。

 

既然排水規范和給水規范中都涉及到了過濾工藝，那這兩者有什么不同呢？和給水過濾相比較，排水過濾工藝有以下4點特點：

 

1.一般情況下不需要投加藥劑；

 

2.反沖困難，二級處理出水的懸浮物多的生物絮凝體，在濾料表面較易形成一層濾膜，致使水頭損失迅速上升，過濾周期大大縮短，絮凝體貼在濾料表面，不易脫離，因此需要輔助表面沖洗，或用氣水聯合反沖洗。

 

3.所用濾料粒徑應適當加大，以增大濾料的截泥量和減緩濾料的堵塞。

 

4.濾池進水濁度宜小于10NTU。

 

03、溶解性物質的去除

 

根據以上粒徑劃分，可以得知溶解性的顆粒粒徑是最小的，并且在水的外觀看來，也是無色透明的，所以一般的方法無法去除，對于溶解性有機物的去除方法主要有以下6項：

 

1.活性炭吸附；

 

2.反滲透；

 

3.化學沉淀；

 

4.化學氧化；

 

5.電滲析；

 

6.蒸餾。

 

《室外排水設計規范》對于溶解性物質去除的相關規定，見6.12.8條：污水廠二級處理出水經混凝、沉淀、過濾后，仍不能達到再生水水質要求時，可采用活性炭吸附處理。

 

而活性炭吸附的機理包括以下兩部分：物理吸附和化學吸附，其中物理吸附指的是由范德華力（也即分子間引力）引起的多分子層吸附，具有吸附速度快、無選擇性、低溫吸附量大、吸附熱小，可逆性等特點；而化學吸附是指伴隨著電荷移動或者生成化學鍵的吸附，化學吸附具有選擇性、適合在較高溫度下發生單分子層吸附、吸附速度慢、不可逆、吸附熱大等特點。

 

對于溶解性無機鹽的去除方法，主要有以下6項：

 

1.電滲析，是指在電場作用下，水中離子透過離子交換膜進行遷移的過程；

 

2.離子交換，是指借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬于傳質分離過程的單元操作；

 

3.反滲透，是指在膜的原水一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力，原水透過半透膜時，只允許水透過，其他物質不能透過而被截流在膜的表面的過程；

 

4.微濾，是在壓力作用下，使待處理水流過孔徑為0.05μm~5微米的濾膜，截留水中雜物的過程；

 

5.超濾，是在壓力作用下，使待處理水流過孔徑為5nm~100nm的濾膜，截留水中雜物的過程；

 

6.納濾，是在壓力作用下，用于脫除多價離子、部分一價離子和分子量200~1000有機物的膜分離過程。

 

04、出水能夠達到深度處理要求工藝總結

 

總結《排水工程》中所涉及到的幾種生物法處理工藝，能夠達到三級深度處理要求的有以下幾種：

 

1.膜生物反應器，膜生物反應器系統（MBR）的出水質量很高，甚至可以達到深度處理的要求，同時系統幾乎不排剩余污泥；

 

2.曝氣生物濾池（BAF），曝氣生物濾池最初就是用于污水的三級深度處理，因此其出水水質也非常高；

 

3.深度處理塘，深度處理塘的處理對象是常規的二級處理工藝，如活性污泥法、生物膜法的出水或處理效果與二級處理技術相當的穩定塘系統出水，使處理水達到更高的水質標準，以適應受納水體或回用水的水質標準。

 

05、城鎮污水的資源化與再生利用

 

污水的再生利用水源水質選擇，可以為排入城市排水系統的城市污水，但是嚴禁將放射性廢水作為再生水水源。

 

《室外排水設計規范》6.12.1提出，污水再生利用的深度處理工藝應根據水質目標選擇，工藝單元的組合形式應進行多方案的比較，滿足實用、經濟、運行穩定的要求。再生水的水質應符合國家現行的水質標準的規定。

 

6.12.2規定污水深度處理工藝單元主要包括：混凝、沉淀（澄清、氣浮）、過濾、消毒，必要時可采用活性炭吸附、膜過濾、臭氧氧化和自然處理等工藝單元。

 

06、本節總結

 

1.三級處理與深度處理的區別：三級處理以排放為目的，深度處理以回用為目的；

 

2.對于水中顆粒的分類：溶解、膠體和懸浮態，以及分別使用的工藝；

 

3.對于膜過濾技術，注意超濾、納濾和反滲透的應用區別：超濾無法去除離子，納濾可以去除高價離子，反滲透則可以去除包括一價離子在內的絕大多數離子。

 

4.出水能夠達到深度處理要求的工藝：BAF、MBR以及深度處理塘。

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