城市污水及其回收利用的技術探討
導讀:隨著人們環境意識的加強和水資源短缺的日益突出,城市污水的再利用越來越受到人們的關注和重視。
關鍵詞:城市污水,回收利用,技術探討
在城市的發展中,便利的城市基礎設施、大規模的交通系統、發達的貿易和增加的工業生產,刺激著人口的集中,改變了城區的土地利用情況,如清除樹木、平整土地、建造房屋、街道,整治河道以及興建和完善排水管網等,造成天然田野、森林、河流的消失,并出現大量污染。我國是一個水資源相對貧乏的國家,而且水資源時空分布不均,隨著城市化進程的加快和經濟的發展,城市缺水問題日益突出,而在城市用水中,工業用水則占了城市用水的絕大部分。隨著人們環境意識的加強和水資源短缺的日益突出,城市污水的再利用越來越受到人們的關注和重視。所以,應該大力研究污水再生利用的工業技術,推廣示范工程的成功經驗。。
1.城市污水中污染物的來源和種類
⑴一般雨洪徑流中的污染物來自三個方面:降水、土地表面和下水道系統。其中污染物大概分為:懸浮固體(SS),重金屬,富營養化物質(如氮,磷),細菌和病毒,油脂類物質,酸類物質,有毒有機物(除草劑等)和腐殖質。免費。排入水體的污染物當在數量上超過該物質在水體中的本底含量和水體的環境容量時,就會導致水的物理、化學及微生物性質發生變化,使水體固有的生態系統和功能受到破壞,限制潛在的水資源利用(如供水、娛樂、漁業等)。
⑵降水,即降雨和降雪。研究表明:在屋頂產生的徑流里,10~25%的氮、25%的硫和不到5%的磷來自降雨,而在停車場、商業區和交通繁忙街道產生的徑流中,幾乎所有氮、16%~40%的硫和13%的磷來自降雨。近年來,由于大氣污染嚴重,在某些地區和城市出現酸雨,嚴重時,pH值達到3.1,因而降雨初期的雨水是酸性的。酸雨主要是工業和交通工具產生的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)釋放到大氣中,并溶于云霧而形成硫酸(H2SO4)和硝酸 (HNO3),然后隨氣流輸送,最終成為酸雨降落至地面。
⑶地表污染物以各種形式積蓄在街道、陰溝和其它與排水系統直接相連接的不透水表面上。如行人拋棄的廢物,從庭院和其它開闊地上沖刷到街道上的碎屑和污染物,建造和拆除房屋的廢土、垃圾、糞便或隨風拋灑的碎屑,汽車漏油與排放的尾氣,輪胎磨損,從空中干沉降的污染物等。這些地表污染物在雨洪期間可能會進入水體。
⑷排水系統也對城市污水水質有影響。主要有雨水口中的沉積物和合流制排水系統漫溢出的污水。在合流制排水系統里,廢水和雨洪摻混在一起輸送到受納水體或污水處理廠。當雨洪徑流流速較大時,排水管網中無雨期沉積下來的污染物被沖起并帶走。同時一般城市中仍舊存在人為有意或無意造成的雨污水管道混接、工業廢水管道和生活污水管道直接排放水體的現象。由于排水管道缺乏維護、出現不均勻沉降等原因,也會造成管道雨(污)水滲漏的增加。
⑸有潮汐的河流,河流的漲潮落潮將降低水體的流動和置換,使污染負荷不能釋放,天長日久,污水在河道中回蕩,污染物在河道中累積疊加。
⑹城市污水中污染物的其他來源。城市水體受到污染的原因還包括周邊水源水質的影響、航運污染源的影響等。
2.城市污水的再生利用
在我國許多地方,花費大量投資建設了城市污水處理廠,但經過處理后的再生水并沒有得到充分利用,有的地區甚至還將處理后的再生水與未經處理的污水混入一起同流合污,有的地區沒有將再生水合理再用卻直接排入大海造成淡水資源的浪費。因此,在城市污水處理決策中應充分考慮污水的再生利用。城市污水處理廠出水可用作農業用水、市政雜用水、工業冷卻用水、工業生產用水、地下水補充等;另一方面,城市污水處理廠出水也可看作是水文循環的組成部分,將合乎質量要求的出水排放到河流水體中,使河流水休能維持或變成供下游使用的原水源,不僅經濟可行,而且可減少風險并發揮河流自凈能力。
目前,城市污水的再生利用技術主要有石灰法污水再生回用技術、聚鋁法污水再生回用技術、活性炭技術、膜分離技術等主要方法。
2.1石灰法污水再生回用技術。石灰法用技術對TP和SS的去除效果很好,較為完全,對細菌的殺滅效果也非常好,可以減少后續消毒技術的使用強度;石灰石處理方法對來水的適應性很強,對多種污染物等均能實現較好的去除效果;同時石灰石技術投資也較少,非常適合我國目前的國情。
2.2聚鋁法污水再生回用技術。聚鋁法技術對來水的適應性也很強,投藥量較少,產生的絮凝體沉淀性能較好,因而比較節省運行費用,有利于長期有效的生產運行使用。但由于目前污水中污染物種類較多,入只采用聚鋁法則不能完全去除多種污染物,因而在使用上受到一定的限制。
2.3活性炭技術。活性炭技術是目前使用效果較好、應用較廣泛的污水再生回用技術,非常適用于出水水質要求很高的工藝需要。但此方法對來水的適應性較差,其投資和運行成本費用均較高,因而在應用范圍上也受到一定的技術和經濟限制。
2.4膜分離技術。進行水處理的最有效方法之一,不僅可以實現對各項常規污染指標的去除,同時對污水TP、TN、金屬離子、色度、臭味、細菌總數等都有非常好的去除效果。免費。而且其占地面積很小,幾乎不使用化學藥劑,常溫常壓運行,非常易于實現自控,因而在技術上非常適合于污水再生回用市場的發展。但目前此方法投資和運行成本費用均較高,因而在國內實現大幅度的推廣還有一定的困難,但不久的將來會逐漸為人們接受并將成為21世紀水處理領域的關鍵技術。
3.結論
城市污水再生利用規劃建設要依照客觀需要和實際可能的原則,按照遠期規劃確定最終規模,以現狀水量及用水需求為主要依據確定實施規模。城市污水再生利用技術選擇與工程實施要考慮國情、實際條件和用戶需求,城市污水再生利用規模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質、使用用途的選擇上,既要滿足要求,又要經濟合理。城市污水再生處理工藝應根據處理規模、水質特性、再生水用途及當地的實際情況和要求,經全面技術經濟比較后優選確定。
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