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中水处理工艺及主要应用领域
作者:管理员    发布于:2016-07-12 17:02:07    文字:【】【】【
摘要:中水的处理工艺首先取决于对中水水质的要求,参照国外经验,中水用于城市杂用水时应分为非限制性接触与限制性接触2种用水,在中水使用中,应尽可能地避免再生水与人体的直接接触……

  中水处理工艺的选择工作必须在大量资料调研和系统试验研究的基础上慎重进行,如果中水处理工艺标准选择过高,会增加中水处理设施的初期投资、运行费用和日常维护费用,导致中水处理成本和中水用户的负担费用增加;但如果中水处理工艺标准选择过低,会使中水水质不能达到相关标准的规定,影响中水的正常使用。


  
  一、中水回用标准及方式
  
  1989年建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)是我国有关城市杂用水水质的第一个部颁标准。该标准规定了厕所便器冲洗、城市绿化、洗车、扫除等生活杂用水水质要求。2002年中南市政设计研究院主持对该标准进行了修订并上升为国家标准GB/T18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水质》)。修订中将杂用水的适用范围进行了调整,增加了消防和建筑施工用水。
  
  商用纯水机厂家、校园直饮水设备领导品牌惠尼菲斯表示:城市可根据污水处理能力的大小和当地情况,选择不同的回用方式。大体有以下几种:选择式回用方式,即在污水处理厂周围的一些居民区铺设管道,实行分质供水回用;分区回用方式,即根据城市状况,分区实行污水再生利用;全城回用方式,即全城铺设中水管道,适用于新建城市和有污水处理能力的小城镇。
  
  二、城市中水回用后对水质要求程度不同时的处理工艺:
  
  中水的处理工艺首先取决于对中水水质的要求,参照国外经验,中水用于城市杂用水时应分为非限制性接触与限制性接触2种用水,在中水使用中,应尽可能地避免再生水与人体的直接接触,但在某些场所不可避免地确实存在着发生与人体接触的机会,把其中可能会与人体接触的用水定为非限制性接触再生水,而不可能与人体接触的用水定为限制性接触再生水。非限制性接触的含义并不是鼓励人们让再生水与人体接触,而是在确定再生水水质时要考虑到再生水有与人体直接接触的可能,而制定更安全的水质标准。
  
  用于城镇杂用的非限制性中水应包括居民和公共设施冲厕、建筑消防用水、商业性洗车用水等用途,因为这些用水场所均存在用户或工作人员直接与再生水接触的机会,为确保安全用水,要求水质较高,需要相应的中水处理工艺。在对示范工程及其他相关工程的处理工艺全面、系统的跟踪监测的基础上,作为城镇杂用的非限制性接触再生水,宜采用三级(深度)处理和严格的消毒,以提高出水水质,增加中水回用的可靠性。
  
  限制性接触再生水严格禁止用户人体与再生水接触,而且要求对操作工人进行必要的防护。作为城镇杂用水的限制性接触再生水包括非建筑消防用水、混凝土搅拌、街道路面清洗、园林绿化和高速公路绿化带浇灌等,限制性接触再生水的用水场所不存在或极少存在中水与人体直接接触的机会,可采用二级强化处理、常规三级处理和消毒处理,以保障再生水水质达标和使用的安全性及经济合理性。
  
  三、中水回用的主要途径
  
  污水处理厂达标排放的废水,根据用途的不同可直接或再经过进一步处理达到更高的水质后应用于工业生产过程中,如用做冷却水,熄焦、熄炉渣用水,灰渣水力输送用水,工厂绿地浇洒,地面、设备、车辆冲洗,消防用水,其中最具普遍性和代表性的用途是工业冷却用水。
  
  中水的城市回用途径主要有以下几个方面:一是城市生活冲厕用水,二是城市部分商业用水(如洗车行业),三是道路喷洒用水与城市绿地灌溉,四是非接触性景观中水与消防用水等。其中,城市生活用水是比较稳定的用水渠道,道路喷洒用水与城市绿地灌溉具有一定的季节性。
  
  经过污水处理厂处理后排放的废水只需再经过简单的过滤即可达到农业灌溉用水的水质标准,其环境卫生和农产品的卫生学状况均良好。中水用于灌溉农田,通过土壤过滤、吸附、离子交换、化学反应、土壤微生物代谢和作物根系的吸收等机理,也能进一步净化水质,改良土壤结构,增加水分和肥分,使农作物增产,节省大量化肥,可获得良好的经济效益。中水回用于农业灌溉,一般尚需建设一定的调蓄、灌溉工程,才能达到充分利用的目的。农业灌溉用水受季节性的影响明显。
  
  水利工程,如城市二级河道景观用水。国家对景观水质制定了水质标准,二级污水处理厂的出水水质与河道景观用水水质要求相似。在卫生指标上加以再处理即可达标。只要河道是流动的,其本身就具有一定的自净能力,这样不仅使城市景观得到改善,也为河道两岸再生水回用单位提供了输水渠道;用于地下含水层的存储及恢复。由于地下水的开采量过大,引起地面下沉。为了控制下沉,除限制开采量或禁止开采外,还要采取回灌措施。中水可以作为回灌水的水源之一,但要经过进一步处理,以达到地下水回灌的水质要求方可回灌。
  
  四、中水回用方案
  
  1、概述
  
  中水回用,是解决城市水资源危机的重要途径,也是协调城市水资源与水环境的根本出路,生活污水处理回用,既能减小对地下水的开采,又能给我们带来一定的经济效益。中水是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准,但又高于允许排放的污水的水质标准,处于二者之间,所以叫做“中水”。
  
  2、中水回用一体化中水处理设备(膜生物反应器MBR)
  
  一体化中水处理设备采用膜生物反应器(MembraneBioreactor,简称MBR〕技术是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺,取代了传统工艺中的二沉池,它可以高效地进行固液分离,得到直接使用的稳定中水。又可在生物池内维持高浓度的微生物量,工艺剩余污泥少,极有效地去除氨氮,出水悬浮物和浊度接近于零,出水中细菌和病毒被大幅度去除,能耗低,占地面积小。
  
  3、设计依据
  
  1、《室外排水设计规范》(GBJ14-87);
  
  2、《生活杂用水水质标准》(GB/T18920-2002);
  
  3、《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88;
  
  4、《建筑中水设计规范》GB50336-2002;
  
  5、《居民小区给水排水设计规范》(CECS57-94);
  
  6、回用水标准符合国家《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002);
  
  7、建设方提供的有关生活污水水质、水量、布局、工程图纸等基础资料;
  
  8、其他相关标准及规范。
  
  4、设计原则
  
  1、中水处理回用工程以投资省,运转费用低,占地面积小为原则。
  
  2、处理系统先进,设备运行稳定可靠,维护简单、操作方便。
  
  3、污水处理系统不产生二次污染源污染环境。
  
  4、控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控,降低运行操作的劳动强度,使污水处理站运行可靠、维护方便,提高污水处理站运行管理水平。
  
  5、设备特点:
  
  1、结构紧凑,占地面积小,可埋入地下,设备上部栽种花草或建设小型建筑物。
  
  2、对周围环境无影响,污泥产出量少,噪音小。
  
  3、工艺新、效果好、使用寿命长;
  
  4、各单元组成齐全,操作效率高;
  
  5、处理核心与辅助相结合,出水水质稳定;
  
  6、采用重力流,节省能源;
  
  7、操作简便,维修方便;
  
  8、全自动控制、无需专业人员管理;
  
  9、设备可按标准制造、也可根据用户的需要特殊设计布置;
  
  10、该设备以高效生化处理为核心,集生化处理、沉淀、过滤、消毒等单元处理为一体,处理水质稳定性好。
  
  6、工艺流程
  
  6.1、出水排放—一体化智能处理设备
  
  一体化智能处理设备是将调节池、好氧池、沉淀池合而为一的一体化设备。适合小水量污水处理。
  
  6.2工艺设计
  
  6.2.1设计水量水质及用水标准
  
  本项目洗浴污水排放量约65m3/d,本工程设计时考虑到因有调节池对水量的调节,后续构筑物的设计处理能力为3.0m3/h。污水处理后全部回用于绿化等,污水深度处理部分的处理能力为3.0m3/h。经取样和参考类似工程设计经验,确定设计水质表2-1。

表2-1设计进出水水质

项目

CODCr(mg/L)

BOD5(mg/L)

SS(mg/L)

NH3-N(mg/L)

LAS(mg/L)

原水水质

250~350

150~200

150~220

20~30

5~8

设计水质

350

200

220

30

8

出水水质

≤50

≤10

≤5

≤5

≤0.5

  中水用于景观环境用水,其水质应符合《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/T18921-2002的规定。中水用作城市杂用水,其水质应符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002的规定。见表2-2。

表2-2城市污水再生利用景观用水水质(GB/T18921-2002)(mg/L)

序号

项目

观赏性景观环境用水

娱乐性景观环境用水

河道类

湖泊类

水景类

河道类

湖泊类

水景类

1

基本要求

无漂浮物,无令人不愉快的嗅和味

2

PH(无量纲)

6.0~9.0

3

五日生化需氧量? ≤

10

6

6

4

悬浮物 SS ≤

20

10

——

5

浊度 (NTU)≤

——

——

5.0

6

溶解氧≥

1.5

2

7

总磷(以P计)

1.0

0.5

1.0

0.5

8

总氮

15.0

15

9

氨氮(以N计) ≤

5.0

5

10

色度(度)≤

30.0

30

11

石油类≤

1.0

1.0

12

余氯b≥

0.05

0.05

13

阴离子表面活性剂 ≤

0.5

0.5

14

粪大肠菌群(个/L) ≤

10000

2000

500

不得检出

注1:对于需要通过管道输送再生水的非现场回用情况采用加氯消毒方式;而对于现场回用情况不限制消毒方式。注2:若使用未经过除磷脱氮的再生水作为景观环境用水,鼓励使用本标准的各方在回用地点积极探索通过人工培养具有观赏价值水生植物的方法,使景观水体的氮磷满足表??的要求,使再生水中的水生植物有经济合理的出路。

a “——”表示对此项无要求; b接触实际不应低于30min的余氯。对于非加氯消毒方式无此项无要求。

  7、电气、仪表
  
  废水处理工程电气为三级负荷,拟直接从厂区变电室引380V电源至本工程。动力设备保护按厂内现有系统,接地电阻≤10Ω。电控室设配电屏一面,水泵、压滤机在控制室控制,并结合现场控制。
  
  工程内照明采用马路弯灯,照明线路为BV线管。
  
  本工程用电负荷见表4-1:

表4-1用电负荷

 

设备名称

装机容量

数量

工作

日工作时间(hr)

日用电量(kWh)

备注

 

 

(kW)

 

参数

 

 

 

1

污水提升泵

0.75

2

1

24

18

一用一备

2

风机

2.2

2

1

24

52.8

一用一备

3

污泥泵

0.75

2

1

24

18

一用一备

4

中间水泵

0.75

2

1

24

18

一用一备

5

超滤系统中间水泵

0.75

2

1

24

18

一用一备

6

氧化系统增加泵

1.5

2

1

24

36

一用一备

7

臭氧发生器

1.5

1

1

24

36

 

8

尾气收集风机

1.5

2

1

24

36

一用一备

9

供水变频泵组

2.2

2

1

24

52.8

一用一备

 

合计

 

 

 

 

285.6

 

  由上表可知,本工程总装机容量22.3kW,实际运行容量11.9kW。实际用电容量为285.60×0.75=214.2kWh/d,其中0.75为功率因数。
  
  8、投资估算
  
  设备及总投资估算见表7-1。
  
  表7-1投资估算(万元)

表7-1投资估算(万元)

序号

名 称

规 格

数量

单价

总价

备注

(万元)

(万元)

土建

 

m3

 

 

 

1

综合池

13.0×10.0×4.5m

585

0.06

35.10

钢砼

2

水池防腐

 

120

0.04

4.8

环氧树脂

 

土建费小计

 

 

 

39.90

 

设备

 

 

 

 

 

1

设备

MBR智能中水一体机

 

52.60

52.60

 

 

设备费小计

 

 

 

52.60

 

 

管道

 

 

 

120.00

 

直接费合计

 

 

 

212.50

 

其他费用

 

 

 

 

 

1

设计费

直接费×3%

3%

 

6.38

 

2

调试费

直接费×3%

3%

 

6.38

 

3

微生物培养引种费

 厌氧、兼氧及好氧微生物培养引种

 

 

5.00

 

4

设备安装费

设备费×10%

10%

 

5.26

 

5

管理费

直接费×3%

3%

 

6.75

 

6

税金

工程总价×17%

 

 

41.19

 

 

小计

 

 

 

 

 

工程总费用

 

 

 

283.49

 

  说明:本方案未包含道路、绿化及特殊的基坑维护费用。

  商用纯水机厂家、校园直饮水设备领导品牌惠尼菲斯表示:中水回用于工农业生产和城市生活,既减少新鲜水淡水的取水量,又使环境免受污染,其环境、社会和经济效益将非常可观。随着我国水资源短缺和水污染现象进一步加剧,人们的节水和污水回用意识不断增强,通过建立污水回用示范工程,制定合理完善的回用水水质标准,发展高效廉价的污水回用处理技术,我国中水回用事业将有更美好的前景。

 

  作为全球专业的水处理专家游泳池净化、景观水净化成套系统服务商惠尼菲斯总结:夏天了,很多人都喜欢游泳,但是在游泳之前,大概看一看泳池水是否干净还是有必要的,这是对自己的健康负责,今天作为全球专业的水处理专家游泳池净化、景观水净化成套系统服务商惠尼菲斯对于游泳池水处理方法和最新游泳池水质标准的介绍就结束了,感谢大家的欣赏。

 

 

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脚注信息

惠尼菲斯环境科技(北京)有限公司 Winner-Faith Environmental Technology (Beijing) Co., Ltd.

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