我國中水回用現(xiàn)狀及對策

1、我國中水回用現(xiàn)狀及對策聯(lián)合國在2003年3月16日“第三屆水資源論壇大會”召開之前發(fā)表的最新報告，對180個國家和地區(qū)的水資源豐富狀況進行排名，中國以平均每人每年擁有近2260m3用水統(tǒng)計數(shù)字排在第128位。中國水資源存在時空分布差異性大的特點，在600多個城市中有400多個嚴重缺水，其中比較嚴重的缺水城市達110個，我國城市缺水總量為60億m3。并且隨著經(jīng)濟的發(fā)展，“三廢”的大量排放污染了地表水和地下水。據(jù)2003年《中國水資源公報》

2、顯示：2003年，全國工業(yè)和城鎮(zhèn)生活廢水排放總量為460.0億t，比上年增加4.7％。其中工業(yè)廢水排放量212.4億t，比上年增加2.5％；城鎮(zhèn)生活污水排放量247.6億t，比上年增加6.6％。我國相當部分的工業(yè)廢水和90%以上的生活污水未經(jīng)處理直接排入受納水體，直接造成對水資源的污染。在我國，與很多發(fā)達國家主要用中水沖廁不同，國內(nèi)沖廁用水主要是潔凈的自來水。因此，我國每年有大量寶貴的水資源僅發(fā)揮了最低的功用就被浪費了。據(jù)專家估計，僅沖

3、廁項，我國每年就消耗大約100多億立方米自來水，這相當于50座中型城市的年自來水用量。我國城市污水多數(shù)未經(jīng)處理直接排放，建設(shè)部有關(guān)部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國城市2003年污水處理率達到42％，不足污水排放量的一半，即使經(jīng)過處理后的污水也極少回用，結(jié)果一方面導(dǎo)致水體受到污染，另一方面城市水資源短缺。加上工業(yè)廢水及生活污水的肆意排放，導(dǎo)致我國80％以上的地表水、地下水被污染。專家們警告：“20年后我國將找不到可飲用的水資源”。根據(jù)衛(wèi)星拍攝的照片

4、，我國數(shù)百個湖泊正在干涸，一些地方性的河流也在消失。水資源污染、水污染加劇、地下水超采和用水效率低下，進一步加劇了有限水資源的供需矛盾。面對如此嚴峻的現(xiàn)實，要保證經(jīng)濟和社會的健康持續(xù)發(fā)展，保證水資源的可持續(xù)利用，中中水回用在國外的發(fā)展中水開發(fā)與回用技術(shù)近期得到了迅速發(fā)展，在美國、日本、以色列、英國等國家(尤以日本突出)得到了廣泛的應(yīng)用。這些國家均以本國度、區(qū)域的特點確定出適合其國情國力的中水回用技術(shù)，使中水回用技術(shù)日臻完善。以色列是在中

5、水回用方面最具特色的國家。占全國污水處理總量46％的出水直接回用于灌溉，其余333％和約20％分別回灌于地下或排水河道，其中水回用程度之高堪稱世界第一。在日本，8月1日是水日，8月1日至7日是水周。日本的年降雨量達1714毫米，為世界平均量的一倍，是個水資源相對豐富的島國。但盡管如此，日本在上水道和下水道之間，專門設(shè)置了中水道。為鼓勵設(shè)置中水道系統(tǒng)，日本政府制定了獎勵政策，通過減免稅金、提供融資和補助金手段大力加以推廣。新建的政府機關(guān)、

6、學(xué)校、企業(yè)辦公大樓以及會館、公園、運動場等公共建筑物基本上都設(shè)置了中水道。3、我國中水回用的發(fā)展現(xiàn)狀我國對城市污水處理與利用的研究，早在1958年就開始列入國家科研課題20世紀60年代關(guān)于污水灌溉的研究已達到一定的水平，70年代中期進行了以回用為目的的城市污水深度處理小試，80年代初在青島、大連、太原、北京、天津、西安等缺水城市相繼展開了污水回用的試驗研究。在中水試驗的同時，有關(guān)中水的標準和法規(guī)也相繼出臺。2000年，以“十五”綱要為標

7、志，中水回用被正式寫入文件；2002年，出臺了三個標準：GBT18920《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》、GBT18921《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》、GB5084《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》，以代替CJ25.189《生活雜用水水質(zhì)標準》。近幾年，中水回用工作日益受到重視，國內(nèi)許多城市都建設(shè)了中水回用工程。例如：北京的高碑店污水處理廠建成了我國最大的中水回用工程，回用規(guī)模為30萬m3d，回用對象主要是河湖補水、城市綠化、噴灑道路和熱電

8、廠冷卻用水；天津東郊污水處理廠回用工程將二級出水過濾、消毒后回用，規(guī)模為7萬m3d；河北邯鄲市建成6萬m3d的回用水工程，用于電廠冷卻水；山東棗莊和泰安分別建成3萬m3d和2萬m3d的回用水工程；青島市海泊河建成4萬m3d的中水回用工程，用于工業(yè)冷卻、綠化和生活雜用。其他還有大連中水回用示范工程已.運行10余年，北京華能熱電廠、大慶油代關(guān)于污水灌溉的研究已達到一定的水平，70年代中期進行了以回用為目的的城市污水深度處理小試，80年代初在

9、青島、大連、太原、北京、天津、西安等缺水城市相繼展開了污水回用的試驗研究。在中水試驗的同時，有關(guān)中水的標準和法規(guī)也相繼出臺。2000年，以“十五”綱要為標志，中水回用被正式寫入文件；2002年，出臺了三個標準：GBT18920《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》、GBT18921《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》、GB5084《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》，以代替CJ25.189《生活雜用水水質(zhì)標準》。近幾年，中水回用工作日益受到重視，國內(nèi)許多城

10、市都建設(shè)了中水回用工程。例如：北京的高碑店污水處理廠建成了我國最大的中水回用工程，回用規(guī)模為30萬m3d，回用對象主要是河湖補水、城市綠化、噴灑道路和熱電廠冷卻用水[6]；天津東郊污水處理廠回用工程將二級出水過濾、消毒后回用，規(guī)模為7萬m3d[7]；河北邯鄲市建成6萬m3d的回用水工程，用于電廠冷卻水；山東棗莊和泰安分別建成3萬m3d和2萬m3d的回用水工程；青島市海泊河建成4萬m3d的中水回用工程，用于工業(yè)冷卻、綠化和生活雜用。其他還

11、有大連中水回用示范工程已運行10余年，北京華能熱電廠、大慶油田采油廠、克拉瑪依采油廠等均已建成中水回用工程用于循環(huán)冷卻水。與大型污水處理系統(tǒng)相比一體化設(shè)備具有處理效率高、能耗低、產(chǎn)泥量少、管理方便、占地面積小等優(yōu)點。因此一體化設(shè)備在污水處理領(lǐng)域得以廣泛的應(yīng)用而且在新的形勢下更具有不可替代的優(yōu)勢一體化設(shè)備技術(shù)自80年代初引進我國以來隨著污水處理要求的提高以及其應(yīng)用與實踐不斷得以革新和發(fā)展?？偟目磥韺υ摷夹g(shù)的研究主要集中在主體工藝的改進、工

12、藝流程的優(yōu)化組合和填料性能的提高等方面以進一步提高處理效率減少能耗突顯一體化處理設(shè)備的優(yōu)勢。3.1主體工藝的改進一體化設(shè)備主體工藝多采用生物膜法。生物膜法污泥濃度高、容積負荷大、耐沖擊能力強處理效率高。早期設(shè)備主要采用生物轉(zhuǎn)盤體積龐大生物膜難控制盤軸易損壞。目前一體化設(shè)備逐漸發(fā)展為接觸氧化法和生物流化床工藝。尤其是生物流化床成為近年來的一個研究熱點。相比接觸氧化法填料是生物膜法的主體直接關(guān)系處理效果。填料的選擇和研究包括四個方面:(1)

13、水力特性:空隙率高、水流阻力小、流速均勻(2)生物膜附著性:比表面積大易于生物膜生長和老化膜脫落(3)化學(xué)與機械穩(wěn)定性:經(jīng)久耐用不溶出有毒物質(zhì)(4)經(jīng)濟性:來源廣泛價格便宜〔7〕。一體化設(shè)備生化池常用的生物填料包括蜂窩填料、波紋填料、束網(wǎng)填料、顆粒填料等。接觸氧化法一般采用固定式的蜂窩填料、波紋填料、束網(wǎng)填料等生物流化床采用懸浮式的顆粒填料。幾種填料的性能比較見表1。近年來懸浮(流化)的顆料狀或立體狀填料得以迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用并有逐漸取

14、代固定式填料的趨勢。相比因定式填料懸浮填料具有一系列優(yōu)點〔8〕:(1)孔隙率大比表面積幾百至幾千不等。因此填料表面附著的微生物數(shù)量大種類多。污泥總濃度高達40～50gL是普通活性污泥法的污泥濃度的5～10倍。填料單元內(nèi)可以形成多級微生物的食物鏈。而且微生物的泥齡較高對難降解的有機物有較好的去除率同時也有利于世代時間較長的硝化菌和亞硝化菌生長使出水達到硝化。江蘇鵬鷂集團通過控制空心柱狀填料的長度可以實現(xiàn)填料單元內(nèi)層厭氧、外層好氧并保證適