污水回用深度處理工藝說明

1、污水回用深度處理工藝說明城市污水經(jīng)傳統(tǒng)二級(jí)處理后，還殘留有難生物降解有機(jī)物、氮和 磷的化合物、不可沉淀的固體顆粒、致病微生物以及無機(jī)鹽等污染物 質(zhì)。為達(dá)到污水回用的目的須進(jìn)一步深度處理。深度處理的對(duì)象和采用的主要技術(shù)見表1.5-14。表1.5-14二級(jí)處理水深度處理的去除對(duì)象和所采用的處理技術(shù)去除對(duì)象有關(guān)指標(biāo)采用的主要處理技術(shù)有機(jī)物懸浮狀態(tài)SS VSS過濾、混凝沉淀溶解狀態(tài)BOD5、COD TOC TOD混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧氧 化植物性營(yíng) 養(yǎng)鹽類氮TN、NH3-N、NO2-N-、NO3-N-吹脫、折點(diǎn)氯化、離子交換脫氮、 生物脫氮磷TP、P0&金屬鹽混凝沉淀、石灰混凝沉 淀、生物

2、除磷微量成分溶解性無機(jī)鹽Na+、Ca2+、Cl-反滲透、電滲析、離子交換微生物細(xì)菌、病毒臭氧氧化、消毒、再生水回用于工業(yè)（一）城市污水回用于循環(huán)冷卻水對(duì)于再生水用于工業(yè)冷卻，易產(chǎn)生腐蝕、水垢和微生物黏泥等危 害。（1）腐蝕污水中溶解鹽含量高，除了自身引起金屬腐蝕外，還使水的導(dǎo)電 率增加，加速水中電化學(xué)腐蝕；水中的氯離子是一種腐蝕性很強(qiáng)的物 質(zhì)，對(duì)不銹鋼易造成應(yīng)力腐蝕而致破裂。氨氮對(duì)銅材產(chǎn)生腐蝕。（2）水垢污水的硬度、堿度、磷酸鹽的含量高，水中的鈣、鎂鹽類在循環(huán)濃縮 過程中易析出 CaCO3、 CaSO4、 Ca3（PO4） 2、MgSiO3 沉淀，這些物 質(zhì)與懸浮物、金屬腐蝕物和微生物一起，

3、在金屬表面結(jié)成多孔的垢層， 引起局部垢下腐蝕。（3）微生物黏泥（生物垢） 污水中的大腸桿菌、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，給細(xì)菌、霉及藻類大量 繁殖創(chuàng)造了條件。 二級(jí)出水中夾帶有菌膠團(tuán)， 在敞開式廢水處理設(shè)施 和冷卻塔中， 溫度和光照都適宜藻類繁殖。 這些微生物連同黏土質(zhì)和 金屬的氫氧化物等，附著在熱交換器、輸水管道內(nèi)，形成污泥狀黏性 物質(zhì)，產(chǎn)生垢下坑蝕。生物垢還粘結(jié)水中雜質(zhì)，使垢層增厚。形成生 物垢的主要菌種有異氧菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、真菌、藻類等。污水回用于工業(yè)用水必須以二級(jí)處理出水為原水，進(jìn)行不同程度 的深度處理或三級(jí)處理。 國(guó)外深度處理方法有多種， 主要有混凝澄清 過濾法、活性炭吸附過濾法、超

4、濾膜法、半透膜法、微絮凝過濾法、 接觸氧化過濾法、 生物快濾池法、流動(dòng)床生物氧化硝化法、 離子交換、 反滲透、臭氧氧化、氮吹脫、折點(diǎn)加氯等工藝。城市污水回用于循環(huán)冷卻水時(shí)，常見的處理流程有以下幾種： 一級(jí)處理流程水穩(wěn)劑、殺菌劑二級(jí)處理出水T混凝沉淀T過濾T冷卻水此流程是建立在原循環(huán)冷卻水系統(tǒng)具有去除氨氮功能的基礎(chǔ)上，特點(diǎn)是基建投資小，運(yùn)行費(fèi)用低。 生化處理流程水穩(wěn)劑、殺菌劑J二級(jí)出水顆粒填料生物接觸氧化 T混凝沉淀T過濾T冷卻水 該流程可進(jìn)一步去除二級(jí)出水中的 COD和SS并能去除部分氨 氮。 中國(guó)市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究院與大連春柳污水處理廠提出的 城市污水回用于工業(yè)循環(huán)冷卻工藝流程：城市污水t

5、常規(guī)二級(jí)處理t澄清、過濾、殺菌t除氨氮t水質(zhì)穩(wěn) 定t再生水該流程特別適用于城市污水回用于電廠。經(jīng)長(zhǎng)年運(yùn)行結(jié)果表明， 氨氮可控制在電力系統(tǒng)要求的標(biāo)準(zhǔn) lmg/L 以內(nèi)，對(duì)銅的腐蝕率判定 為 "幾乎不腐蝕 "。（二）污水回用于工業(yè)其他用水對(duì)于其他類別的工業(yè)用水，如原料用水、生產(chǎn)工藝用水、生產(chǎn)過程用水以及鍋爐用水等， 雖然沒有相應(yīng)的回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)， 但必須符合有關(guān)行業(yè)的用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)幾乎所有工廠都用鍋爐，因此都有充分供應(yīng)鍋爐用水的問題。鍋 爐的工作壓力越高， 鍋爐用水的水質(zhì)也必須提高。 對(duì)于壓力極高的鍋 爐（6.8 MPa 以上），全部硬度必須去除，溶解固體應(yīng)盡可能低，最 好在 0

6、.5mg/L 以下。在這種情況下， 要求高度去除離子和脫氣。 對(duì)于 高壓鍋爐，溶解性硅石不得超過 0.2mg/L,而對(duì)于壓力為1727MPa 的鍋爐，則 5mg/L 可以滿足要求，且水中不得含氨。高壓鍋爐要求 的處理措施， 要超過通常用于污水高級(jí)處理去除溶性解礦物質(zhì)的措施。 污水回用于鍋爐給水時(shí)的典型處理流程為：二級(jí)出水-混凝過濾-活性炭吸附-離子交換-鍋爐給水 此工藝流程中， 活性炭吸附處理單元可根據(jù)具體情況用超濾代替， 或增加精細(xì)過濾、電滲析等處理單元。 清華大學(xué)與太原化工廠等單位提出的城市污水回用于化工循環(huán) 冷卻工藝流程 ;城市污水-二級(jí)處理 -顆粒填料生物接觸氧化 -混凝沉淀 -雙層

7、濾料過濾 -回用 天津污水處理研究所、 天津大學(xué)提出的再生水回用于造紙工藝 用水工藝流程：城市污水-二級(jí)處理-活性炭（超濾）-出水過濾二、再生水回用于生活雜用水生活雜用水包括城市綠化、建筑施工、洗車、打掃灑水、建筑物 廁所便器沖洗等，也稱 "中水"。中水系統(tǒng)一般由污水收集、調(diào)節(jié)、預(yù) 處理單元、深度處理單元、中水儲(chǔ)存、中水輸配等組成。中水預(yù)處理 單元一般包括格柵、毛發(fā)去除、預(yù)曝氣等 ;處理單元分為生物處理和 物化處理兩大類型，生物處理單元如生物接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤、曝氣 生物濾池、土地處理等 ;物化處理單元如混凝沉淀、氣浮、微絮凝等 深度處理單元如過濾、活性炭吸附、膜分離、氧化

8、消毒等。中水處理 工藝流程大致有以下四類：1. 以優(yōu)質(zhì)雜排水為原水一般采用生物 -物化組合流程和物化流程。主要組合工藝有：（1）以生物接觸氧化為主的處理工藝原水T格柵T調(diào)節(jié)池T生物接觸氧化T沉淀T過濾T消毒T中水（2）以生物轉(zhuǎn)盤為主的處理工藝原水T格柵T生物轉(zhuǎn)盤T調(diào)節(jié)池T沉淀T過濾T消毒T中水（3）以混凝沉淀（氣?。橹鞯奶幚砉に嚮炷齽㎎原水T格柵T調(diào)節(jié)池T混凝沉淀（氣浮）T過濾T活性炭T消毒T中水（4）以微絮凝過濾為主的處理工藝混凝劑原水T格柵T調(diào)節(jié)池T過濾T活性炭T消毒T中水(5) 以過濾 -臭氧為主的處理工藝混凝劑J原水T格柵T調(diào)節(jié)池T過濾T臭氧T消毒T中水( 6)以物化處理 -膜分離為

9、主的處理工藝混凝劑J原水T格柵調(diào)節(jié)池一一鏍凝沉淀過濾(微絮凝過濾)T精密過濾 T膜分離T消毒T中水2. 以綜合生活污水為原水(1) 以生物接觸氧化法為主的處理工藝原水T格柵T調(diào)節(jié)池T兩級(jí)生物接觸氧化T沉淀T過濾T消毒T 中水(2) 以水解 -生物接觸氧化法為主的處理工藝原水-格柵-水解酸化調(diào)節(jié)池-兩級(jí)生物接觸氧化-沉淀-過濾 消毒中水(3) 以厭氧 -土壤為主的處理工藝原水-水解池或化糞池 -土壤處理-消毒-植物吸收利用3. 以糞便水為主要原水的處理工藝目前主要應(yīng)用于公共廁所，采用以生物處理為主、輔以物化處理 的工藝流程。（1）以多級(jí)沉淀分離 -生物接觸氧化法為主的處理工藝原水-t兩級(jí)沉淀t兩

10、級(jí)生物接觸氧化t沉淀t過濾t活性炭t 消毒t中水（2）以膜生物反應(yīng)器為主的處理工藝原水T化糞池T膜生物反應(yīng)器T中水三、地下水回灌（一）回灌的技術(shù)分類地下回灌包括天然回灌和人工回灌。人工回灌按回灌對(duì)象分地表水回灌、雨水回灌和城市污水二級(jí)處 理出水回灌等。按回灌形式分為： 直接地表回灌，包括漫灌、塘灌、溝灌等，是應(yīng)用最廣泛的回 用方式; 直接地下回灌，即注射井回灌，適于地下水位較深或地價(jià)昂 貴的地方 ; 間接回灌，如通過河床利用水壓實(shí)現(xiàn)污水的滲濾回灌， 多用于 被嚴(yán)重污染的河流。 地下回灌既是一種污水間接回用方法， 又是一種 土地處理污水方法。前者是“污水回用于地下回灌” ，即僅將地下含 水層作為

11、儲(chǔ)水池， 同時(shí)利用地下流場(chǎng)實(shí)現(xiàn)回用水的異地取用。 在土壤 滲濾前，污水經(jīng)深度處理， 水質(zhì)須同飲用水。從地面上滲濾下來與地 下水混合后的清水可以不受限制地使用， 也可作為飲用水。后者是“污 水經(jīng)地下回灌后回用”，也就是更多地將地下回灌過程作為一種污水 處理手段， 在一個(gè)相對(duì)封閉的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)污水的回灌與抽取回用。 污水 部分凈化后進(jìn)行土壤滲濾， 滲入地下的污水通過取水井抽出， 并根據(jù) 其水質(zhì)加以利用。(二)回灌污水典型處理流程再生水回注地下含水層、補(bǔ)充地下水，可用于防止海水入侵、因 過量開采地下水而造成的地面沉降、 重新提取作灌溉用水或生活飲用 水。再生水還可回注地下含油層，增加油井壓力以開采石油。

12、在可能影響注水能力的指標(biāo)中，渾濁度或懸浮物是首要指標(biāo)，可 能造成長(zhǎng)期堵塞和腐蝕的指標(biāo)還有細(xì)菌總數(shù)、氧濃度、 H2S 濃度、朗 格利爾( Langelier )指數(shù)、總?cè)芙夤腆w等。為防止回注水對(duì)地下含 水層的污染， 再生水的水質(zhì)要求較其他回用嚴(yán)格， 須采取深度處理中 多種技術(shù)單元的組合才能滿足對(duì)回注水水質(zhì)的要求。我國(guó)油田系統(tǒng)的大慶等幾大油田使用生活污水或含油污水回注地 下深層，增大壓力以利開采石油?；刈⒂吞锏叵拢陨钗鬯疄樵脑偕幚砹鞒虨椋?原水-沉砂-初沉-生物處理-物化處理-過速-殺菌 - -脫氧回注以石油污水為原水的再生處理流程為：原水-隔油-生物處理-氣浮-過濾-活性炭-茶菌-脫氧

13、-回 注國(guó)外多采用以下流程： 二級(jí)出水多層濾料過濾臭氧氧化回注； 二級(jí)出水多層濾料過濾-反滲透-氧化回注； 二級(jí)出水氯化硅藻土過濾臭氧氧化-回注； 二級(jí)出水-混凝-多層濾料過濾-反滲透 -氧化-回注。 美國(guó)21世紀(jì)水廠將達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的再生水與地下水混合注入到含水層中，作為鹽水侵蝕屏障，其處理工藝流程為：二級(jí)出水-化學(xué)澄清-再碳酸化-過濾-活性炭吸附_J-混合池送往回注系統(tǒng)-反滲透四、以城市污水處理廠出水為原水的回用水工藝流程污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50335-2002規(guī)定：“城市污 水再生處理，宜選用下列基本流程：二級(jí)處理一消毒；二級(jí)處理過濾一消毒；二級(jí)處理一混凝一沉淀（澄清、氣浮）一過濾

14、一消 毒；二級(jí)處理一微孔過濾一消毒”。當(dāng)用戶對(duì)再生水水質(zhì)有更高要求 時(shí)，可增加深度處理其他單元技術(shù)中的一種或幾種組合，其他單元技術(shù)有：活性炭吸附、臭氧一還原團(tuán)、脫氮、離子交換、超濾、納濾、 反滲透、膜一生物反應(yīng)器、曝氣生物濾池、臭氧氧化、自然凈化系統(tǒng)等。污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50335-2002條文說明中給出1.5-16和表了深度處理單元技術(shù)的處理效率與出水水質(zhì)，見表1.5-17。表1.5-16二級(jí)出水進(jìn)行沉淀過濾的處理效率與出水水質(zhì)項(xiàng)目處理效率/%出水水質(zhì)/（mg/L）混凝沉淀過濾綜合濁度50603050708035(NTU)SS406040607080510BOD530502550

15、6070510CODCr2535152535454075TN5155151020一TP4060304060801Fe4060406060800.3表1.5-17其他單元過程的去除效率（%）項(xiàng)目活性炭吸附脫氮離子交換折點(diǎn)加氯反滲透臭氧氧化BOD54060一2550一> 5020 30CODCr406020302550一> 50> 50SS6070一> 50一> 50一氨氮3040> 50> 50> 50> 50一TP8090一一一> 50一色度d7080一一一> 50> 70濁度7080一一一> 50一五、農(nóng)業(yè)灌溉污水灌溉是指對(duì)生活污水和工業(yè)廢水進(jìn)行無害化處理后直接或間 接地用于農(nóng)田灌溉、園林灌溉和地下水庫(kù)回灌。一般城市污水要求的 二級(jí)處理即可滿足農(nóng)田灌溉的要求，從水質(zhì)看，達(dá)到我國(guó)農(nóng)田灌溉 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB5084-92，除生食蔬菜和瓜果的成熟期灌溉外，對(duì)于糧食作物、飼料、林業(yè)、纖維和種子作物的灌溉，一般不必消毒。城市污水集中處理回用于農(nóng)業(yè)灌溉的典型處理流程為：二級(jí)處理出水T過濾T消毒T農(nóng)業(yè)灌溉過濾可以去除水中懸浮顆粒，但使用消毒工序時(shí)要慎重，避免消 毒劑對(duì)農(nóng)作物的損害。農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB5084-92)適用于全 國(guó)地面水、地下水、處理后的