中水回用作业文档格式.docx
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（1）雨水
水质较好，是一个重要水资源，根据建筑物形状和规模，可设置利用雨水的中水系统。
但是，水量受到自然条件的限制。
例如，东京大卵多功能体育馆建有雨水利用型中水
系统，从穹形薄膜屋顶收集雨水到贮存池，在经过滤后进入中水回用系统。
雨水贮存池还供应消防用水，利用雨水使年用水量降低。
（2）厨房排水回用。
饭店厨房全部用水作为中水用水的原水。
但是厨房排水为高浓度有机废水，因此中水处理设施采用40m以上的深层曝气槽，占地面积少，供氧能力高，所需面积仅为普通曝气槽的1／20，所需动力只有普通曝气槽的1／8。
特别适应于租借大厦的饮食业厨房排水的中水系统，例如日本梅田中心大楼中水回用系统。
出水水质达到非饮用水标准，处理流程为：
厨房排水→格网→调节槽→深层曝气槽→脱气槽→沉淀槽→砂滤槽（消毒）→中水槽（回用）。
（3）杂排水回用。
采用洗手、浴室、照相室排水等作为原水，污染负荷较低，宜采用曝气过滤法。
例如日本镰仓市竹中工务店大船家族宿舍的中水回用系统。
其流程为：
杂排水→格网→贮水池→潜水泵→调节槽（预曝气）→泵→曝气过滤槽→流量计→处理水槽→（投药）→回用。
（4）建筑小区生活污水。
将建筑小区的洗涤用水或厨房杂排水收集，经简单处理后在本小区回用于冲厕、浇洒绿地等。
这种水源流量稳定，适合长期运行。
例如北京天通苑居民生活小区中水工程设计处理水量为1200m。
／d。
原水来源为居民小区生活污水。
中水用途为绿化和洗车。
（5）污水处理厂的出水。
水质好流量稳定，可以用于城市的绿化、洗车等多项用水。
例如酒仙桥中水处理厂。
其处理规模为6万m。
／d，工艺流程为：
酒仙桥污水处理厂出水→细格栅→进水泵房→（加絮凝剂）→管道混合器→配水井→机械加速澄清池→滤池→清水池→用户。
二、主要的中水回用技术[1]
（一）冷却水技术
1、改直接冷却水为问接冷却水。
在冷却过程中，特别在化学工业中，如采用直接冷却的方法，往往使冷却水中夹带较多的污染物质，使其失去再利用的价值，如能改为间接冷却，就能克服这个缺点。
2、降低冷却要求，减少冷却水用量。
3、采用非水冷却。
采用空冷或油冷，达到冷却的目的。
4、利用人工冷源或海水作冷却水，减少地下水或淡水用量。
5、合理利用冷却水。
对已使用过的冷却水可以进行一定的降温措施后，反复使用，也可以在第一次作为冷却水使用后，用于其他对水质、水温要求较低的场合。
在采用这个办法时，要注意各车问供水系统的密切配合．加强冷却水的管理，避免因一个环节问题而影响其他车问供水。
6、冷却水的循环利用。
这种冷却水利用技术主要是经过冷却器变成的热水经过冷却构筑物使水温降到回用水水温，从而循环使用。
冷却水在循环使用时，应注意水中细菌的繁殖、水垢的形成、设备腐蚀、水压及水量变化等问题。
（二）污水净化再利用
由于生产工艺中各环节的用水水质标准不一，因此将某些环节的水经过适当的处理后重复利用或用于其他对水质要求不高的环节中。
如可先将清水作为冷却水用，然后送人水处理站经软化后作锅炉供水用。
城市污水集中处理后用于生产、生活等。
（三）生活中水回用
生活中水回用主要指生活污水经过处理，达到使用标准后，用于冲厕、绿化、景观、喷洒路面以及冷却水的补充等杂用。
中水水质应达到《生活杂用水水质标准》。
1、中水水源：
选择中水，应首先选用优质杂排水，一般可按冷却水、淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、厕所排水的顺序取舍。
2、处理工艺：
当以优质杂排水和杂排水作为中水水源时，可采用以物化处理为主的工艺流程，或采用生物处理和物化处理的工艺流程。
当利用生活污水作为中水水源时，可采用二段生物处理或生物与物化处理相结合的处理工艺流程。
三、我国中水回用技术水平综述
1、从满足人们需求上分类污水指标［3］
（1）、满足卫生要求，其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮物、BOD5等；
（2）、满足人们感观要求，即无不快的感觉，其衡量指标主要有浊度、色度、臭味等
（3）、满足设备构造方面的要求，即水质不易引起设备、管道的严重腐蚀和结垢，其衡量指标主要有PH值、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。
（4）、再生水用于城市绿化特殊指标：
TDS/EC，TSS
2、国外和国内对中水的水质指标分析对比
中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水，其水质介于上水与下水之间，是水资源有效利用的一种形式。
近年来，我国对中水研究越来越深入，为保证中水作为生活杂用水的安全可靠和合理利用，于2002年正式颁布了（生活杂用水水质的标准）GB/T18920－2002，其绿化用水指标与各国用于城市绿化的再生水水质标准
序号
指标
单位
GB/T18920－2002
日本厚生省
美国环保局
California
州紫皮书
澳大利亚
以色列
1
标准年代
2002
1981
1992
2001
2
PH
6.0~9.0
5.8~8.6
6~9
――
3
色度
≤30
4
嗅
无不快感
5
浊度
NTU
≤10
―――
月均≤2
最大≤5
日均值≤2
95%值≤5
最大值≤10
6
溶解性总固体
ml/L
≤1000
7
BOD5
≤20
20
总BOD5≤15
CBOD5≤10
8
氨氮
符合二级出水限制值
9
阴离子表面活性剂
≤1.0
10
溶解氧
≥1.0
保有溶解氧
11
余氯（化合的）
接触30min≥1.0，管网末端≥0.2
≥2.0
接触30min≥1.0
接触120min≥0.5
12
总大肠菌群
个/100ml
≤3
≤1
最大≤14
7日50%不得检出
30日50%≤2.2
最大值≤23
＜2
≤12
13
粪便大肠菌数
＜1
14
表观
无不良感官效果
15
BOD
16
嗅味
17
TSS
月均≤5
最大≤30
≤15
3、回用中水主要水质指标分析：
（1）、色度：
如果用于冲厕和洗车的杂用水颜色明显，会影响到使用者对再生水信任度。
（2）、BOD：
建筑物都设有消防设施，消防用水是短时间用水，再生水在消防系统中贮存，更多的时间是备而不用，而消防用水在水池或水箱及消防管网内长期存放会变质的问题。
如果采用再生水作为消防水，水中的BOD值的高低会直接影响到水中微生物的生长，从而影响到消防水水质，或者必需将消防用水系统设计为循环流水系统，与再生其他系统串联使消防系统中的存水成为活水。
（3）、氨氮：
国内污水处理厂常规处理工艺不具备脱氮功能 ，出水氮氮值一般都超过10ml/L，如果以二级出水作为再生水的原水，常规深度处理工艺难以达到要求，需要采用脱氮的处理工艺。
（4）、浊度：
浊度过高会影响使用者对再生水的信任度，同时使用树木颜色不明显。
（5）、病毒：
从城市绿化用水看，公众暴露在再生水下的可能性还是比较大，单纯以细菌类指标作为微生物控制指标是不够，还应考虑再生水中的病毒存在的影响。
4、中水回用的潜在风险与安全性评价分析［4］
中水回用是否可以用于某种用途取决于水的物理、化学和微生物方面的特性。
对于城市污水经过处理后再用于非饮用的情况，人们最关心的问题是出现病原菌传播导致传染病的可能性。
虽然目前还没有可靠的流行病学上的证据能够证明，再用经过适当处理的污水引起疾病的爆发，但水的再用可能传播传染性疾病仍是公众关心的问题。
原污水中可能存在的土要病原菌可以分为二人类，即细菌、寄生虫（原生动物和蠕虫）和病毒。
市政污水对公众健康造成危害的种类土要有常规的，非常规的，突发性的三种类型。
常规的污染物可用常规的处理方法去除，非常规的污染物（VOC,surfactants,metals,TDS）必须用高级的处理方法去除或降低，有时即使先进的处理手段也不能将污染物有效的去除，研究还表明，水中的有机物中的一部分很难被污水处理工艺降解，不利于消毒且消耗溶解氧，并可能给环境带来毒性。
废水中可能存在人或兽用的抗生素及其他内分泌干扰物，性激素及类固醇荷尔蒙等，这些污染物如果未能有效去除，就会对公众健康的造成影响。
加拿大、美国等国家的研究表明，将被回用的污水中已经发现的微生物土要有:
细菌、原虫及寄生虫，病毒等[41，如沙门氏菌是市政污水中普遍存在的致病菌的一种，可能导致伤寒、败血.病、急性肠胃炎等。
市政污水中还存在志贺氏菌，可能导致痢疾，污水中存在的弧形人肠杆菌曾在1988年引起细菌性痢疾的暴发。
使用含有氮、磷、钾元素的问收水对农作物的灌溉有好处[s1，但容易引起富营养化和过度繁殖。
其中氮可能渗漏到地下水使饮用水水质超标，中水中的重金属在环境中的蓄积会对动植物产生毒性。
用末经消毒的水进行农作物喷灌的过程中，农民可能会受到影响。
如果在灌溉用水中存在病毒或其它病原体，可能会对其它人群健康产生间接影响。
中水中存在人_」:
合成化学品，在回用于农作物灌溉、池塘养鱼用水或非直接饮用水时会对健康造成影响。
长时间使用含高浓度的可溶解性固体物质的中水会降低土壤的肥力。
未达卫生标准的中水回用对健康的影响在短期暴露的情况下可能不明显，长期暴露将造成危害。
因此有毒化学品及病原微生物对人体健康的潜在危害使中水的安全性评价显得尤为重要
5、污水二级处理后用于绿化的水质安全体系的分析
再生水回用必须保障再生水不会对用户人体健康和自然生态环境造成影响和危害。
建立一套安全可靠、切实可行的水质安全体系显得非常必要，关于绿化用水在美学方面应与饮用水相似，灌溉对土壤、地下水、地表水污染、以及暴露人群的健康影响。
我国北方气候干燥，土壤多属碱性，这些碱性土壤粒子易被风刮到大气中，对雨水中的酸起中和作用，不须过多考虑酸雨的影响，而绿化用水使用再生水区域以及周围地区的相关生态的保护要综合考虑。
作为给水源使用之前，根据其是否经过土壤蓄水层处理以及混合稀释程度来确定处理方法是二级处理可否满足使用，分析如下：
回用水可以灌溉人类并不直接消费的各种作物，公众不应接触回用水，对于这一类回用水，基本的二级处理，甚至更低级的处理就足够了。
当用作给水补充之前要求有一系列的处理过程，要取决于原有供水对回用水的稀释程度和是否形成处理而定，回用水流经土壤后汇入原水源即可认为是行成处理工序。
因为回用前必需要经过一定的净化处理，而且回用的过程本身就是一种方式的深度处理，通过灌溉绿化带，水质往往还会有一定程度的改善。
污水使用方式
可能影响的途径
污水再回用绿化
高压喷灌
低压滴灌
管道漫灌
呼吸道（气溶胶、蒸发）、
消化道（接触）
毒害灌溉植物
污染土壤
污染地表水和地下水
四、中水回用工艺技术进展
（一）、国内城市污水再生处理基本工艺简介
（1）、二级处理→消毒
（2）、二级处理→砂过滤→消毒
（3）、二级处理→混凝→沉淀（澄清、气浮）→砂过滤→消毒
（4）、二级处理→微孔过滤→消毒
（5）、双膜工艺 二级处理→微滤（MF）→反渗透（RO）→紫外线消毒（UV）
其中：
MF工艺可以最大范围地去除颗粒物质；
RO工艺可以最大限度地广泛去除有机物和无机物，这两级膜可以去除绝大多数的大肠杆菌、细菌、病原体、寄生虫卵等；
UV消毒可以杀灭包括病毒在内和剩余病原微生物，是公众免受致病菌侵袭的又一道屏障。
2、中水回用工艺原理介绍
处理水水质不同，回用用途不同，选用的处理方法和工艺也不同。
中水处理技术按处理机理不同可分为物理化学处理法、生物处理法、膜处理法二大类
（1）物理化学法中水处理工艺[5]
物理化学处理法是以混凝沉淀（气浮）技术和过滤吸附技术相结合的基本方式，主要用于处理优质杂排水[6]。
该工艺是以优质杂排水为中水水源，处理目的主要是去除原水中的悬浮物和少量有机物，降低水的浊度和色度。
该工艺的过程是将原水在调节池中混合均匀，并进行预曝气处理，通过混凝沉淀，将大分子有机物、胶体截流去除。
具体工艺流程如下：
原水→格栅→调节池→物化处理→消毒→中水
特点：
占地少；
系统可间歇运行，管理简单。
但该工艺对来水的要求较高，不适合多种水源混合后的处理，因此具有一定的局限性。
当利用污水处理厂二级生物处理出水作为中水水源时，为达到回用水的水质标准，需进一步进行深度处理，包括去脱氮除磷、消毒、脱臭、除色及有毒物质的处理．深度处理技术可采用过滤、活性炭吸附、膜法、臭氧氧化、离子交换等。
其工艺流程如下：
二级出水→调节池→化学处理→过滤→消毒→中水
（2）生化法中水处理工艺[5]
污水中含有大量的有机物质和无机物质，污水的常规生物处理主要是去除污水中可降解的有机物质，利用好氧微生物的吸附、氧化作用，降解污水中的有机物质。
生物处理法包括好氧生物法、厌氧生物法和兼性生物氧化法，中水回用一般多采用好氧生物膜微生物处理技术，主要包括活性污泥法、接触氧化法等。
[6]
该工艺是将不同水量、不同水质的原水在调节池中混合均匀，并进行预曝气处理，进入生化池（接触氧化池）后，利用填料上的生物膜吸附、氧化水中有机污染物，再经过过滤消毒，得到水质稳定的中水。
工艺流程如下：
原水→格栅→调节池→生物处理→沉淀池→过滤→消毒→中水
采用鼓风曝气，气体从总进气管进入分气管，从连接头进入曝气膜管和加强衬管之间的缝隙，再在一定的气压作用下，使曝气管的管膜微孔张开，进行均匀曝气，当停止供气时，在水压作用下，微孔闭合，有效地防止了曝气管堵塞现象。
曝气管气泡分散性好，氧转移效率高。
填料采用弹性组合填料，具有材质优异，结构稳定，易挂膜，微生物附着量大，不易结团，不宜堵塞、耐冲击负荷、使用寿命长等优点。
投加含氯或臭氧消毒剂，性能稳定，消毒杀菌彻底；
无原水时，可间歇曝气，保持生物菌活性。
生物处理法的特点是适用于较大规模的处理工程，但近年来随着水处理技术的不断发展，也开发出了一些小型的生物处理设施，适用于较小水量的工程，可同样获得较好的经济效果；
生物处理法的出水水质较为稳定，运行费用相对较少，尤其对于大型污水处理工程，生物处理法显得尤为突出。
如果中水水源为综合排水，处理目的是同时去除水中的悬浮物和有机物。
[6]
（3）膜生物反应器中水处理工艺[5]
膜处理法属于物理处理或物理化学处理方法，是指利用膜技术来处理水，使之符合一定的水质标准。
当前膜处理方法主要有两种，即连续微滤和膜生物反应器。
连续微滤系统是以微滤膜为中心处理单元，配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和自控单元等，形成一闭路连续操作系统。
当污水在一定压力下通过微滤膜时，就达到了物理分离的目的。
连续微滤系统的特点有：
设备控制简单，系统可自动运行；
占地小、结构紧凑，模块化设计可根据用户需求灵活地扩大或缩小；
高抗污染的聚偏氟乙烯膜材料，耐氧化，使用寿命长；
运行费用较低[6]。
该工艺将生物处理技术与膜分离技术相结合，膜分离组件置于曝气池中，污水中的绝大部分有机物被微生物所分解，根据筛分原理，膜分离组件将微生物直径大于膜孔径的颗粒截留下来，得到优质的处理出水。
原水→格栅→调节池→膜生物反应器→消毒→中水
工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不需经三级处理即可回用，操作方便，可实现全自动化管理。
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，能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分离；
可使生物处理单元内生物量维持在高浓度水平，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水停留的时间大大缩短；
由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌（如硝化细菌等）的生长，从而使系统中各种代谢过程顺利进行；
使一些难降解的大分子有机物的停留时间变长，有利于它们的分解；
生物膜技术与其它过滤分离技术一样，在长期的运转中，膜作为一种过滤介质容易堵塞，膜的通水量随运转时间而逐渐下降，需进行有效的反冲洗和化学清洗，防止和减缓膜的堵塞。
（4）硅藻精土中水处理工艺[5]
王庆中教授发明的高纯纳米微孔硅藻精土应用于中水处理，取得了显著效果，并在许多地方得到推广。
在进行水处理时，污水中加入微量硅藻精土处剂，之后，处理剂在高速搅拌或抽吸污水的泵机叶片的旋转作用下，瞬间散于水体之中，硅藻表面的不衡电位能中和悬浮离子的带电性，使其稳态受到破坏而与硅藻形成电位中和产生沉淀作用，凝集成较大的絮花，借助重力沉淀至底部，加上硅藻巨大的表而移，巨大的孔体积和较强的吸附力，把细微和超细微污染物质吸附到硅藻表面。
原水→格栅调节池→污水处理专用设备+消毒→中水
↑
硅藻精土
利用硅藻特有的混凝沉淀、吸附、自身超滤层生化等功能处理污水，出水水质稳定，具有工艺流程简单、投资少、适应性强、占地面积小、运转管理简单、水回收率高、处理效果好、运行费用低等优点，是一种具有广阔前景的处理技术。
5污水回用的新工艺及选用原则[7]
污水回用工艺主要有以下几种；
生物接触氧化法，气浮过滤法，周期循环活性污泥法（cASS），毛管渗滤法。
其中。
生物接触氧化法由于工艺比较成熟并得到广泛使用，例如北京有80％的中水处理均采用生物接触氧化法。
笔者通过多年设计经验和调查，提出三种比较常用的新工艺。
（1）生物池法：
工艺流程如下图：
将接触氧化池、二沉池、中间水池采用一体化设计；
彻底分解水中有机物，深度处理采用石英砂、活性炭过
滤，可以降低水的浊度、色度，去除异味。
（2）膜反应器法：
流程简单，易于管理；
膜反应器采用一体化设计，水力停留时间少，几乎不需排泥；
可以保证管网中一定的余氯，出水更优良、稳定，可直接回用。
（3）混凝处理法：
结构简单，低投资，运行费用低；
但要求原水为优质杂排水。
三、中水回用技术的实例介绍
（一）臭氧在中水深度净化回用中的应用［8］
臭氧一生物活性炭技术是把物理、化学和生物科学结合为一体的高新技术。
作为有效的快速高效废水深度处理手段，具有氧化能力强、反应快、使用方便、不产生药剂残留或化学二次污染，臭氧化法水处理使水中污染物得到氧化与分解、并使污染物脱泡沫、脱色、脱臭、除氮（NH’及NO一2）、杀菌、灭藻与病毒灭活，除铁除锰、除硫化物、酚、氛、有机氨、睛、硝基染料、农药有机磷、有机抓化合物、石油制品及合成洗涤剂、除水中致癌物以及降低水中的COD、BOD，等具有特殊的处理效果，特别是对生物有毒难降解污染物的处理，提高其生物活性有特殊的效果。
其原理是利用臭氧先把不易被生物降解的大分子有机物氧化分解成易被微生物降解的小分子有机物.同时由于臭氧反应后一部分生成仇增加了水中的含氧量，此水进入活性炭装置、使微生物在活性炭表面迅速生长繁殖、并对聚集在活性炭表面上的有机物进行降解，达到排污除垢净化水质的目的。
流程如下图
工作过程:
1、生物处理:
具有高级处理能力的生物技术
污（废〕水生物技术处理分两个步骤进行，两串联的分隔开的生物过滤反应器接触的污物在生物反应器中进行生物转化。
在转化过程中污物最初由泵抽进反硝化反应器中，在水中的硝酸盐转化成氮，易降解的c0o提供一个碳源并在反硝化反应器中减少，同时。
甲醉或醋酸加入其中。
在反硝化反应之后是硝化反应器，氨、氮在这里转化成硝酸盐、氧气在硝化反应器底部加入，在硝化反应器之后一部分滤液被循环到反硝化反应器。
为了稳定反应过程，Na0H和磷酸被添加，两个生物反应器中在BO。
和氮化合成物消除后，滤液更进一步用臭氧一生物活性炭法处理。
2、臭氧一生物活性炭
氧化生化较难处理的污物用密封系统的强氧化生化技术可处理掉。
在前两级生化处理工艺后，中间水池的滤液仍含有诸如生化法不能降解的COO和AOX〔有机氯化合物）需要进一步用臭氧强氧化法和生物活性炭生化降解法处理才能达到相应的排放或回用标准.工艺操作过程是:
前两级生化处理后的滤液送至循环水处理环路内，由臭氧发生系统产生的高浓度臭氧用动态螺旋混合器送至臭氧反应器中.臭氧与水体污物间的离子化学反应即刻进行包括消毒、杀菌、脱色、除臭以及除去污水中有害物质（如亚硝酸盐等）降低COO、B00，.去除悬浮固体等把前两级生化时不易被生物降解的大分子有机物氧化分解成被微生物降解的小分子有机物，同时臭氧反应后一部分生成伪使水中含氧量增加，此水进入生物活性炭反应器，使微生物在活性炭表面迅速生成繁殖，并对聚集在活性炭表面上的有机物进行降解，水泵将生物活性炭反应器中的滤液抽出至机械过滤器过滤、滤去反应沉淀物即可得到无色、无味、达到消毒要求.外观似自来水的优质用水送至回用水池供使用。
在臭氧反应过程中，气和水的氧化反应过程是要求的压力和温度下进行，氧化反应的最终产品是生物可降解的物质和二氧化碳。
（二）中水回用技术在石化生产中的应用介绍［9］
中水回用技术在石化生产中的应用的工艺流程如下图
1 设置曝气生物滤池
曝气生物滤池（BAF）利用生物膜法净化污水，滤池的生物膜是由滤料表面和滤料空隙之间截留的悬浮物、吸附胶体和繁殖微生物所形成的[
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