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小區生活污水處理及回用技術

文章來源:互聯網 更新時間:2015-12-09

  小區是具有一種或多種功能的相對獨立的區域,包括通常意義上的居民生活小區、醫院、公園、旅游渡假村、新建大學城、高速公路的生活服務區等,其排水系統通常不在城市市政管網覆蓋范圍之內,必須設置獨立的污水處理設施。小區污水系統的處理能力,各國并無統一的限定。美國建議將單個構筑物的處理能力限定在3785m3/d的范圍內。根據我國情況,建議把污水量在4000m3/d以下的處理廠定義為小區污水處理廠。小區生活污水不同于包括部分工業廢水的城市污水,其水質水量特征為:水質、水量小時變化系數較大,污染物濃度通常比城市污水低,污水可生化性好,處理難度較??;且由于其污染來源比較簡單,從處理技術和處理成本角度考慮,具有相當的技術可行性和很高的回用價值。資料顯示,以生活用水為例,用于烹飪、飲用的水約占5%,而對占20%~30%不與人體直接接觸的生活雜用水如沖廁用水等,加上小區綠化澆灌用水、空調冷卻水、地面沖洗水以及車輛清洗等用水也可歸入生活雜用水的范疇,并無高水質要求[2],這種用水分布為小區生活污水的回用去向提供了可能。根據小區的功能特點,小區生活污水回用方向,主要應該是廁所沖洗水、綠化澆灌水、地面沖洗水、車輛沖洗水、非接觸風景景觀用水等。根據我國對于生活雜用水(廁所便器沖洗、城市綠化、洗車沖洗等)水質標準要求,并參考美國制訂的《水回用建議指導書》、《市政雜用水水質標準》和日本的《城市生活用水中水水質標準》中關于此類再生回用水的水質要求,一般要求小區生活污水經過二級強化處理并消毒后,使回用水水質達到表1標準,即可滿足對于小區生活污水的一般回用要求。

  小區生活污水回用不僅可以為水資源匱乏地區提供了新的“水源”,即使對水源豐沛的地區,也可以起到防治污染的作用,減輕城市下水管網和污水處理的壓力。

  1小區生活污水的典型處理工藝

  小區生活污水處理工藝是在傳統的城市污水處理工藝的基礎上發展起來的。常規城市污水二級生物處理工藝主要有:氧化溝技術、SBR工藝(系列)、BAF工藝、A2/O工藝、生物處理+人工濕地工藝等。根據小區及其污水的特點,一般小區生活污水處理設施應工藝流程合理,處理效果穩定,采用一體化設施,并盡量采用地埋式處理,地面進行綠化;如采用地上式處理,需與周圍環境協調,并盡量減少如臭味、噪聲、污泥等二次污染。

  2小區生活污水的回用技術

  近年來,通過對國外成熟技術的借鑒和國內的研究實踐,小區回用技術得到了很快的發展。生活污水深度處理的目的是進一步去除污水中的懸浮物(SS)、有機物、氮磷等營養鹽以及可溶的無機鹽等。根據污水回用用途和地理條件的不同,處理工藝與流程也有著很大的區別。污水的深度處理流程通常有以下幾類:(1)混凝、澄清、過濾法;(2)直接過濾法;(3)微絮凝過濾法;(4)接觸氧化法;(5)生物快濾池法;(6)流化床生物氧化法;(7)活性炭吸附法;(8)膜過濾技術(超濾、納濾等);(9)生物膜技術等。對于小區生活污水回用,根據污水回用的去向,我國一般采用以下工藝流程。

  表3常見小區生活污水回用工藝流程

  1綠化、沖廁等二級出水→消毒→回用

  2空調冷卻水等二級出水→過濾→消毒→回用

  3洗車、消防、空調冷卻水等二級出水→混凝沉淀→砂濾→消毒→回用

  隨著小區生活污水處理技術的發展,二級處理及深度處理的差異不再像以往明顯,諸如生物膜技術、生物活性炭技術、BAF工藝等作為二級強化處理,一般二級生化處理出水經過混凝沉淀和過濾等深度處理,消毒后就可以達到回用要求。隨著回用要求的提高,對于生物活性炭技術、

  膜生物反應器、膜技術等深度處理技術也正逐步為人們所重視。

  2.1.1生物活性炭技術

  生物活性炭是一種去除微量有機物的有效方法,其實質是生物降解與炭的物理吸附兩者的協調作用。王占生等以生物活性炭理論為基礎,選用廉價的多孔性物質或惰性物質(比如陶?;驙t渣等)來代替活性炭的一種新型工藝———顆粒填料生物接觸氧化法,在城市污水深度處理中已經得到了成功的應用。應用生物活性炭工藝處理小區生活污水二級出水,可以使最終出水COD降至30mg/L左右,BOD、SS、色度等也可達到回用要求。與傳統的混凝、澄清、過濾工藝相比,該工藝工程投資略高,但運行費用較低。

  2.1.2膜技術

  膜技術主要是指納濾、超濾、滲透以及反滲透等膜分離技術。小區生活污水經二級處理出水,經反滲透(RO)等膜技術深度處理,其出水可作為工業用水或生活用水。不過,由于膜技術的成本很高,且運行管理比較麻煩,目前在國內的應用不是很廣。

  2.1.3膜生物反應器(MBR)

  MBR作為一種新型的污水處理和水回用技術,在小區生活污水回用方面具有很好的應用前景。MBR集生物反應器的生物降解作用和膜的高效分離作用于一體,具有出水水質好、處理負荷高、裝置占地面積小、產泥量少、易于實現自動控制等優點。其出水經消毒后可直接回用,甚至可回用于飲用水水源。MBR在發達國家的污水回用工業中已經得到了很好的應用,但是膜本身成本高,操作系統復雜以及運行成本較高,阻礙了其在小區生活污水回用處理中的應用。

  3小區生活污水回用技術的思考

  小區作為一個相對獨立的生活區域,這不僅對小區生活污水的回用提出了要求,也使小區生活污水回用技術在推廣和運行中面臨著一系列需要思考的問題。

  3.1.1回用技術的可靠性

  小區生活污水回用技術通過多年的研究與發展,本身已經逐步完備。小區生活污水回用的去向主要是生活雜用水等,水質及其穩定性要求高,因此,在實際工程設計時,必須根據小區生活污水水質、水量以及小區功能和環境要求,選擇合理、可靠的處理工藝;并要考慮能長期安全可靠地運行。

  3.1.2回用設施的智能化管理

  小區生活污水回用設施處理規模較小,一般都是兼職管理,因此,在設計時必須考慮到智能化管理,如采用PLC自控等。小區回用設施采用PLC自控等智能化管理,不僅可以保證處理設施穩定、可靠地運行,保證出水水質的安全,而且還促進了SBR和A2/O等對控制系統要求比較高的先進污水處理工藝在小區生活污水回用中的進一步推廣應用。

  3.1.3回用水的安全性

  小區生活污水回用的去向主要為生活雜用水和非接觸觀賞性景觀用水等,因此,必須盡量減少可能有毒或者有害非生活污水進入小區生活污水處理站,以防破壞小區生活污水處理站的正常運行或者影響出水水質;而且從衛生和健康角度考慮,還必須對回用水進行嚴格的消毒處理。另外小區生活污水回用,在作為綠化用水時,盡量不要采用噴灌;而作為景觀用水時,也不宜作為瀑布和噴泉等易形成水霧的景觀用水。

  3.1.4回用設施的環境協調

  小區是一個人員相對集中的獨立區域。小區生活污水回用設施在工藝選擇和單體構筑物的造型設計上,必須考慮到周圍人居環境相和諧、協調。因此,小區生活污水回用設施不僅要求工藝先進、運行穩定和管理智能,而且需對運行中的噪音和氣味有很好的解決方案,如景觀竹林等人工濕地技術;要考慮到污泥消化處理,減少污泥的外排量。

  4結語

  我國許多城市面臨著嚴峻的水資源匱乏,小區生活污水回用作為一個切實可行的緩解水資源和防止污染的辦法,已經逐步為人們所重視。按照我國新的城市污水處理及污染防治技術政策,要求2010年實現城市污水處理率50%以上,污水回用率30%以上,污水回用于市政、工農業等各個行業。而北京市在最近出臺的《北京市中水設施建設管理試行辦法》已經對小區生活污水回用提出了明確的要求,要求現有和新建小區必須配建污水回用設施。小區生活污水回用盡管規模比較小,且分散,對運行管理帶來一定的難度。但由于小區生活污水就近處理并回用,水源穩定可靠,可減少供水管網的壓力,同時也緩解了城市下水管網和污水處理設施的壓力;且對于水資源匱乏也有一定的緩解。小區生活污水回用技術正逐步成為污水處理的一個重要方向。

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