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摘要：污水回用工程是一項(xiàng)在國外起用的較早技術(shù)【1-2】，具有投資成本低、經(jīng)濟(jì)效益高、環(huán)境效益好等優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)我國目前缺水現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要分析介紹了污水回用的原因、現(xiàn)狀、技術(shù)原理和回用方式，并結(jié)合北京市高碑店污水處理廠的二級(jí)出水的污水回用狀況分析了污水回用的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，并得出結(jié)論：污水回用工程作為一項(xiàng)符合可持續(xù)發(fā)展的“綠色工程”，值得在我國深入推廣使用。
關(guān)鍵詞：中國水資源；污水資源化；污水回用；節(jié)能環(huán)保
Abstract：Wastewater reuse project has been used in some dry countries (such as Middle East, Africa and other dry areas), known forlow investment costs, high economic efficiency and environmental benefit. This paper shows us current water shortage situation in China, introduces the reasons ,status, technical principles and reuse methods in wastewater reuse project, together with Beijing Gaobeidian sewage treatment plant secondary effluent reuse shows us the economic and environmental benefits. Drawn the conclusion that the wastewater reuse project is worth to develop in depth for its sustainable and environmental protection
Key words: China’s water resources; wastewater reuse; energy saving
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市人口逐漸增加和人民生活水平逐漸提高，各種用水量亦隨之增長(zhǎng)，但與用水需求量逐年增加相矛盾的是城市可供水量的相對(duì)稀缺，客觀來說，水資源短缺已逐漸成為我國眾多城市發(fā)展面臨的一個(gè)共同的課題[3]。城市缺水問題的解決應(yīng)與城市污水處理統(tǒng)籌考慮，從構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略上將水的社會(huì)循環(huán)與自然循環(huán)有機(jī)統(tǒng)一。從國外發(fā)達(dá)國家在解決城市水資源短缺問題的策略來看，污水深度處理與回用事業(yè)一方面可有效改善水環(huán)境、作為城市第二水源緩解水資源供需矛盾，另一方面污水深度處理的財(cái)政負(fù)擔(dān)可利用再生水的收費(fèi)來補(bǔ)償，這一思路對(duì)我國改善水環(huán)境、緩解水資源緊缺不吝是較為現(xiàn)實(shí)的途徑。
1.污水資源化的意義
污水資源化工作歸根到底是為了應(yīng)對(duì)我國水資源短缺的局面而展開的，由于我國水資源具有上述幾個(gè)方面的特征，因此污水資源化就顯的尤為必要。污水資源化有以下幾個(gè)方面的意義：（1）增加了水資源的來源，促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國由于經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展階段，各行各業(yè)對(duì)于水資源的需求量比較大，其中農(nóng)業(yè)、工業(yè)尤甚。（2）間接減少了污水的排放量，有利于環(huán)境保護(hù)。污水排入環(huán)境后，在環(huán)境中積累，往往會(huì)造成各種環(huán)境問題的產(chǎn)生，如赤潮、水體富營養(yǎng)化[4]等。通過污水的回用減少了排入環(huán)境中的污染物的量，有助于環(huán)境問題的解決。（3）符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求我們“當(dāng)代人的發(fā)展應(yīng)在不危害后代人對(duì)環(huán)境、自然資源利用的前提下，和諧、有序、穩(wěn)定的發(fā)展”。我們當(dāng)代人應(yīng)提高水資源的循環(huán)利用率，為后代人預(yù)留更多更清潔的水資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
2.污水資源化回用工藝探討
污水資源化回用方式從功能上分可以分為以下幾種：（1）補(bǔ)充水源 ；（2）工業(yè)用水；（3）農(nóng)林牧副業(yè)用水 ；（4）城鎮(zhèn)雜用水 ；（5）景觀環(huán)境用水。從以上可以看出現(xiàn)階段研究污水回用不僅僅能夠很大程度上解決我國的水資源短缺問題，還能夠?qū)⑵渥鳛橐粋€(gè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行開發(fā)，在這方面的研究將通過工程應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行說明。
2.1新型污水資源化回用處理工藝
（1）.生物處理法
生物處理法【6】主要指利用生物的代謝作用將污水中的各種污染物去除的過程，其中生物的種類和數(shù)量對(duì)污染物的去除中起著關(guān)鍵的作用?，F(xiàn)將污水回用工藝中常用的生物處理工藝一一介紹如下：BAC（生物活性炭工藝）、曝氣生物濾池等工藝。
（1）曝氣生物濾池
曝氣生物濾池工藝有：BIOSTYR、BIOFOR以及BIOPUR等，其原理雖然基本相同，又各有特點(diǎn)。在所用濾料、水流方向（進(jìn)水與進(jìn)氣同向流、逆向流）以及單個(gè)濾池功能（硝化反硝化在同一濾池中進(jìn)行與硝化反硝化在不同濾池中進(jìn)行）上均各有千秋。曝氣生物濾池工藝特點(diǎn)：
1）生物曝氣濾池（BAF法）負(fù)荷高，效率高：一般懸浮生長(zhǎng)活性污泥法生物脫氮除磷A2/O工藝，處理城市污水其污泥負(fù)荷為0.05~0.15kgBOD/kgMLSS·d，容積負(fù)荷0.15~0.45kgBOD/m3·d，而BAF工藝僅要求除碳時(shí)容積負(fù)荷為2~5kgBOD/m3·d，要求除氮時(shí)為0.5~2.5kgBOD/m3·d
2）占地小，土建投資?。築AF工藝由于負(fù)荷高，停留時(shí)間短，因此土建等投資少，占地也可節(jié)省。在土地面積有限時(shí)，BAF工藝可以充分發(fā)揮其占地省的特點(diǎn)。
3）易于運(yùn)行管理，減少污泥膨脹問題：由于濾料上附著生長(zhǎng)有較高的生物量，不需要污泥回流，因而不需要經(jīng)常調(diào)整反應(yīng)器內(nèi)污泥量和剩余污泥排放量，易于運(yùn)行的維護(hù)與管理。另外，在懸浮生長(zhǎng)活性污泥法中，因污泥膨脹問題而導(dǎo)致的固液分離困難和處理效果降低一直困擾著操作管理者，而曝氣生物濾池由于微生物附著生長(zhǎng)，即使絲狀菌大量繁殖，也不會(huì)導(dǎo)致污泥膨脹，相反還可以利用絲狀菌較強(qiáng)的分解氧化能力，提高處理效果。
4）出水水質(zhì)好：BAF處理出水水質(zhì)，從試驗(yàn)資料以及國外資料可知，BOD5及SS值均可達(dá)10mg/l以下，而懸浮生長(zhǎng)活性污泥法二級(jí)處理出水水質(zhì)BOD5達(dá)10mg/l尚有可能，而SS值達(dá)到20mg/l已很困難了。
5）耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)：BAF具有生物膜法特點(diǎn)，耐沖擊負(fù)荷，運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便，與任何處理方法一樣，
（2）BAC（生物活性炭工藝）
生物活性炭工藝[8-11]是指在活性炭上固定微生物, 提高活性炭的吸附容量,延長(zhǎng)活性炭的使用壽命,增強(qiáng)對(duì)水中有機(jī)物的降解能力。BAC濾池對(duì)去除溶解性BOD5，NH4+-N效果較好。
BAC工藝是以生物代謝為主，顆粒吸附為輔的原理。BAC微生物代謝主要依靠附著于活性炭層的多相的微生物群，具有生物膜法的顯著特點(diǎn)。此外，為保持微生物活性，BAC采用較高的反沖洗速率。
（2）膜處理工藝
膜工藝處理污水技術(shù)是指利用膜的吸附、機(jī)械攔阻、吸附架橋等作用，將污水中的物質(zhì)去除的工藝過程。膜工藝的優(yōu)點(diǎn)：1）純物理處理方法，不會(huì)帶來二次污染；2）處理效率高、占地省。膜處理的缺點(diǎn)：1）初期投資較高，但隨著膜組件國產(chǎn)化，成本有較大幅度降低；2）運(yùn)行費(fèi)用較高，需增加的運(yùn)行費(fèi)用約1.0元/m3。
2.2污水資源化工藝
通常意義上來講，污水資源化回用是指將使用過的水經(jīng)過處理后再次利用的過程，這里涉及到兩層含義：污水的來源是指已經(jīng)利用后的水包括生活污水、工業(yè)污水以及污水處理廠處理后的出水等；還須包含一定的處理過程，我國已建的典型污水回用工程有北京高碑店（規(guī)模30萬噸/天）、天津紀(jì)莊子（10萬噸/天）等。從已建運(yùn)行的污水中水廠中可以看出：對(duì)于常規(guī)的污水回用（水質(zhì)要求不是很高的），傳統(tǒng)的老三套（混凝、沉淀、過濾）基本上可以將水質(zhì)達(dá)到雜用水標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)別情況下須增加深度處理工藝如生物接觸氧化工藝、生物吸附工藝、脫鹽工藝、膜處理工藝【5】等，工藝的選擇與回用水的對(duì)象有關(guān)，須綜合考慮各方面因素后確定最終的工藝流程。工藝選擇常須考慮的因素有回用水對(duì)象、輸送距離、進(jìn)水水質(zhì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地方政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等，其中用水對(duì)象和進(jìn)水水質(zhì)對(duì)其其決定性作用。用戶對(duì)水質(zhì)要求較高則需對(duì)水質(zhì)進(jìn)行深度處理，工藝選擇較為局限；進(jìn)水SS較高的話，往往在工藝前加一個(gè)混凝沉淀設(shè)施，確保出水的SS達(dá)標(biāo)。此外，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)回用水也會(huì)有影響：如果以工業(yè)為主，回用水水質(zhì)則較高；若僅僅用于市政雜用水和景觀用水，則水質(zhì)要求相對(duì)來說較低。
3.結(jié)論
污水資源化回用是順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求提出并展開實(shí)施的，是為人類的后代謀福利的惠民工程，綜合考慮污水回用的實(shí)行具有以下幾個(gè)方面的意義[6]：
（1）減少供水壓力，提升經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力 水資源作為一項(xiàng)可重復(fù)利用的資源，充分發(fā)揮這一優(yōu)勢(shì)具有重大意義。
（2）節(jié)能環(huán)保污水回用將本應(yīng)排入環(huán)境實(shí)體中的污水再次回收利用，通過深度的處理設(shè)施將其凈化并重新利用，減少了排入環(huán)境中的污染物含量，進(jìn)而提升了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境狀況。
（3）節(jié)約供水成本 污水作為一個(gè)潛在的資源，長(zhǎng)期以來人們總是須對(duì)其處理后排入環(huán)境中。
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