石家庄市桥西污水处理厂中水回用项目研究

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　　一、前言
　　我国是一个缺水的国家，按人口平均，水资源拥有量相当于世界平均数的1/4，居世界第84位。我国有45％的地区处于干旱半干旱地带，降水量年度变化大，季节变化大，不少地区连续干旱。华北地区，属干旱、半干旱，年降雨量较少，水资源短缺，不能满足工业发展及人们生活的需要，缺水问题尤为突出。因而开发和利用有限的水资源十分重要。污水再生回用的必要性已认识多年，直到最近才有了新的发展，随着城市污水处理厂的不断建设，污水再生的回用，特别在一些缺水的地区是大有可为的。为了解决水资源日益紧张的问题，水的再生和回用将成为第二水源，越来越受到人们的重视。
　　二、石家庄市水资源
　　石家庄市地处华北平原的中部，属于严重缺水城市之一，近年来由于严重超采，地下水位逐年下降。可以说水资源短缺已经成为严重制约我市经济发展的主要因素，因此政府有关部门及各有识之士非常重视中水回用的问题，人大及政协代表曾多次把中水回用作为议案提交市政府，希望尽快进行我市中水回用的研究及应用。
　　三、中水回用
　　水在自然界中是唯一不可替代的，也是唯一可以再生的资源。污水经过适当再生处理，可以重复利用，实现水在自然界中的良性大循环。城市污水就近可得，易于收集，易于处理，数量巨大，稳定可靠，不受制于天，不受制于人。作为城市的第二水源要比海水、雨水来的实际，比长距离引水花钱要少的多。
　　可以粗略估算一下，城市供水量的80%变为城市污水排入管网中，收集起来再生处理后60%可以安全回用，合计起来，可达到城市供水量的一半左右。将再生水回用至城市水质要求较低的用户，替换出等量的自来水，即相应增加了城市一半的供水量。由此可见，中水回用潜力非常巨大。
　　1. 污水回用的对象
　　由城市污水深度处理后的回用水可以有很多不同的用途。基本可归纳为以下几类：① 工业用水。② 城市生活用水和市政用水。③ 农业回用。④ 地下水回灌。⑤ 景观、娱乐方面回用。⑥ 其他方面的回用。
　　再生水的回用应满足如下条件：① 对人体健康不应产生不良影响。② 对环境、生态不应产生不良影响。③ 对生产目的的回用不应对产品质量产生不良影响。④ 水质应符合各类实用规定的水质标准。⑤ 在技术上是可行的、适宜的。⑥ 在经济上是廉价的，并在水价上有竞争力。
　　2. 再生水回用的技术可行性
　　对于再生水回用，最重要的是必须向其回用对象供水的全过程提供能满足其安全使用的水。通过国外近60年的理论探索及工程实践和我国国内近二三十年中的试验运行表明：将二级处理出水经深度处理（三级处理）后，其水质可满足目标水质要求。
　　三级处理工艺通常为：
　　
　　
　　
　　各工序处理效率及目标水质：
　　项目 去除率（%） 出水水质
　　（mg/L）
　　 混凝沉淀 过滤 综合
　　浊度
　　BOD5
　　CODcr
　　总氮
　　总磷
　　SS
　　铁 50～60
　　30～50
　　25～35
　　5～15
　　40～60
　　40～60
　　40～60 30～50
　　25～50
　　15～25
　　5～15
　　30～40
　　40～60
　　40～60 70～80
　　60～70
　　35～45
　　10～20
　　60～80
　　70～80
　　60～80 3～5
　　5～10
　　40～75
　　
　　
　　5～10
　　0.3
　　
　　3. 再生水回用工程的经济性分析
　　二级处理的污水投资约在1000～1500元/吨，深度处理工程投资约400～600元/吨，加上管网配套总计600～1000元/吨。按照130亿立方米水源投资大约在225亿元左右。而同样规模的长距离引水工程，以南水北调的中线工程，一期投资就达到1000亿元。而如果是海水淡化则需要投资2250亿元。可见污水回用在经济上具有明显优势。
　　中水回用工程的回用量越大，其吨水投资越小，吨水成本越低，经济效益越明显。目前，城市污水处理后的深度处理技术在国内外都很成熟，中水回用的技术条件非常成熟，并且在经济上也占有优势，因此，中水回用很值得大范围推广。
　　4. 石家庄市目前再生水回用状况
　　2002年，石家庄市桥西污水处理厂污水回用改造工程启动，污水回用规模为10万吨/日。经过对二级处理工艺改造和深度处理，铺设13.2公里中水管道，将再生水输送至民心河中线河段，补充河道景观用水。同期，我厂通过自己建设的小型深度处理设施，每天生产200吨左右的再生水，为我市的洗车行业用水提供水源，到目前为止，运营良好。
　　另外，在市政府的支持下，由排水总公司出面，筹建了桥西污水处理厂的二期扩建项目，远期规划包括了12万吨/天的深度处理单元，其处理出水将提供给西柏坡电厂四期工程的循环冷却水及城市绿化等使用。
　　四、针对回用目标拟采用的工艺路线
　　从我们调查总结的企业用水情况，我们可以看出，再生水的回用于企业主要适用于冷却水方面，冷却用再生水的处理工艺，应当简单可靠、技术成熟、管理方便。我们对多种流程进行了试验对比，这些流程包括：
　　A.二级处理出水直接回用；
　　B.二级处理出水直接过滤后回用；
　　C.二级处理出水接触过滤后回用；
　　D.二级出水混凝沉淀（澄清）、过滤后回用；
　　E.二级出水混凝沉淀（澄清）、过滤、活性炭吸附后回用；
　　F.二级处理改造为除磷脱氮工艺或厌氧曝 气工艺，其后混凝沉淀（澄清）、过滤后回用；
　　G.常规二级处理，澄清、过滤。
　　上述几种流程，都包括二氧化氯杀菌和水质稳定处理。
　　根据我厂的普曝处理工艺和二级处理出水水质，并通过对比试验和技术经济比较，确定用G工艺为优化工艺。
　　工艺流程示意图如下：
　　
　　
　　
　　本区域内工业企业较少，其他行业如印染、化工、机械等多是小型企业，用水量不大，且位置分散，考虑用水企业铺设中水管路的费用较高，因此，实施意义不大。
　　五、中水用于洗车
　　此项目1999年设计并开工建设，2000年正式运转。其主要是利用现桥西污水处理厂二级处理出水作为水源，增加必要的深度处理工艺，即：混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附、消毒工艺，使出水水质符合国家生活杂用水（洗车）水质标准，并替代自来水用于全市洗车场洗车用水。回用水规模为200m3/天。到目前为止，此工程项目运转良好，供水水质稳定，并有进一步扩大规模的要求。
　　六、结论及建议
　　目前，我市污水排放量巨大，充分利用再生水，是利国利民的举措。一方面，污水的处理减少了污染源的排放，不但有利于保护我市的自然环境，同时减少了对下游流域的环境污染。另一方面，中水的充分利用还节约了大量宝贵的饮用水资源。是有百利而无一害的事情，其社会效益非常显著。
　　石家庄市桥西污水处理厂处理中水回用于工业，不论从其出水水质，还是再生水的供应量来讲，都完全可以满足周边工业企业的用水需求。将桥西污水处理厂处理中水回用于工业是完全可行的。
　　在此，建议政府考虑，建立以城市污水处理厂为供水中心的区域性供水网络，为企业实现分质供水，即实现水资源的节约，又为企业降低了生产成本。
　　
　　参考文献：
　　[1]《城市污水再生利用 工业用水水质》GB/T 19923-2005
　　[2]关于严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》的通知
　　[3]关于我市城镇污水处理厂污染物排放将执行新标准的汇报

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