水的重復利用

《水的循環(huán)與重復利用》

課程論文凈水廠濾池反沖洗廢水回收技術探討姓名：陳亮專業(yè)：市政工程學號:1030501010指導老師：陳衛(wèi)日期：2011年1月10日

凈水廠濾池反沖洗廢水回收技術探討摘要：隨著水資源的日益緊缺，高效的水資源利用也被廣泛的關注。凈水廠濾池反沖洗用水占了水廠凈水生產的不小的部分，如果把這部分水重新回用，那么在節(jié)水和水的重復循環(huán)利用方面起到很好的作用。本文探討了濾池反沖洗廢水回用技術在實際應用中存在的問題，并對回收濾池反沖洗廢水提出建議。關鍵字:濾池反沖洗；廢水回用；處理方法；節(jié)水關鍵字:濾池反沖洗；廢水回用；處理方法；節(jié)水經濟社會的發(fā)展對水資源壓力不斷加大。節(jié)約用水和水的循環(huán)利用的任務越來越重要，越來越迫切，是緩解水資源短缺、減輕和防治水污染、實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的必然選擇。反沖洗廢水量可達整個水廠制水量的3%——10%，因此，濾池反沖洗廢水回用有著很高的社會效益和經濟價值。1■概述當今世界各國面臨著水資源危機的共同挑戰(zhàn)——全球1/5的人口得不到安全的飲用水，30億人缺乏衛(wèi)生設施，致使每年有300?400萬人死于水致性疾病。如果水資源危機得不到有效解決，水資源短缺與水環(huán)境惡化將威脅人類的生存。保護好水資源、節(jié)約用水，是我們共同的目標。近兩年，國家發(fā)布了一系列節(jié)水、節(jié)能、減排方面的文件：2005年國家發(fā)展改革委、科技部、水利部、建設部、農業(yè)部聯(lián)合發(fā)布了《中國節(jié)水技術政策大綱》；2007年初，國家發(fā)展改革委、水利部、建設部發(fā)布了《節(jié)水型社會建設“十一五”規(guī)劃》；2007年5月，國務院發(fā)布了《節(jié)能減排綜合性工作方案》。2007年國家更是將節(jié)水、節(jié)能、減排提到了空前的高度。節(jié)約和科學有效地開發(fā)利用水資源，必須在每個用水系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)上下功夫。凈水廠自用水主要包括濾池反沖洗用水、沉淀池排泥、凈水藥劑溶解用水、開啟泵前灌注泵體所需的引水、職工生活用水等。其中濾池反沖洗用水不僅水量大，而且水中雜質古量也較穩(wěn)定。對這部分水進行回收再處理，既節(jié)約水資源又有利于水的處理。2■濾池反沖洗水回用現(xiàn)狀目前，我國大多數(shù)以地表水為原水的水廠仍然采用常規(guī)水處理工藝，即“混凝一沉淀一過濾一消毒”。在常規(guī)工藝運行中，濾池反沖洗廢水約占水廠產水量的3%——10%，其主要成分是原水中的懸浮物、膠體雜質、細菌和細碎的絮凝體。在水源稀缺逐漸成為城市發(fā)展瓶頸的今天，宜接排放這部分水顯然不符合社會可持續(xù)性發(fā)展的需要。另外，反沖洗廢水中含有大量無機鹽（如鋁鹽），直接排放會污染水體及土壤。所以，回收處理這部分水具有節(jié)約水源和保護環(huán)境的雙重意義。最早這種廢水直接不經處理回用到飲用水系統(tǒng)，特別是在我國，至今還有直接不經處理回用的報道。隨著研究的深入，濾池反沖洗廢水回用技術不斷進步，其處理回用技術從直接回用轉變?yōu)榛炷恋頌橹?、離心過濾、氣浮等傳統(tǒng)技術，近些年，高效安全的膜過濾技術在回用濾池反沖洗廢水方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。3■反沖洗廢水處理技術濾池是水廠處理工藝中一道重要的屏障，截留了絕大多數(shù)顆粒物，其中包含了大量的有機物、金屬離子及微生物，這些有機物、金屬離子及微生物隨濾池反沖洗時進入反沖洗廢水中。其主要成分是原水中的懸浮物、膠體雜質、細菌和細碎的絮凝體。如果能恰當?shù)乩闷浣Y核和剩余的絮凝性能，既能回收利用生產廢水，又可減少混凝劑的投加量。從水處理混凝的角度出發(fā)，可以利用反沖洗廢水中已形成的磯花顆粒對混凝的有利作用，改善水處理工藝的混凝沉淀性能，節(jié)省混凝劑的投加量。3.1傳統(tǒng)回用技術濾池反沖洗廢水直接回用或者經過混凝——沉淀處理回用全水廠前端的方法最早被使用。這種回用方法無疑會增加水廠沉淀池負荷，因此首要考慮的問題就是會不會引起水廠沉淀池出水濁度的增加和混凝劑用量的增加。很多研究表明，從節(jié)能角度看，直接回用比例不大于20%的濾池反沖洗廢水有利于水廠沉淀池的沉淀過程，可節(jié)省混凝劑，節(jié)約能源，并且不會導致沉淀池出水濁度升高。從國內外的研究結果來看，回用濾池反沖洗廢水至水廠前端對水廠的沉淀池沉淀過程的強化作用是肯定的，回用比例小于20%不需要額外增加混凝劑，一般回用比例大于20%才需要增加混凝劑用量以保證沉淀池出水濁度不增加。3.2沉淀沉淀是應用最廣的處理反沖洗廢水的方法，既可用于間歇回收也可用于連續(xù)回收，比較常用的工藝有平流式沉淀池、澄清池、瀉湖、斜板（管）沉淀池等。其前投加混凝劑有助于提高沉淀效果，因此在單獨使用沉淀的效果不佳時，可投加混凝劑。如果能將沉淀運用得當，可獲得滿意的濁度和顆粒去除率。當溢流速度足夠慢時，消毒副產物前驅物質等污染物也能被去除。但如果設計或運行不當?shù)脑?，顆粒的去除率將達不到要求，會危及出廠水的水質安全，這就需要均衡池或儲存池有足夠的容積來避免這種情況，對用地緊張的地區(qū)可能難以承受，同時需要經常排泥。3.3微砂輔助沉淀微砂輔助沉淀是20世紀70年代開始用于水處理中的一項新技術，通過添加微砂和一種混凝劑來提高絮凝和澄清的效果。微砂可分離并重復使用，往往用于沒有足夠空間建平流沉淀池而又需要澄清的場合。當進水的水質變化較大時，也可考慮使用微砂輔助沉淀。微砂輔助沉淀具有占地少、運行良好、啟動快的特點，并可降低投資費用。缺點是對機械設備的依賴性大、運行時間短、藥劑的投加量大、需要電耗等，這些都會增加處理成本。3.4氣浮氣浮被廣泛用在水廠濾池之前，或用于污水廠污泥的濃縮。如無特殊說明，氣浮多指加壓溶氣氣浮?？諝庠诩訅簵l件下溶于水，呈過飽和狀態(tài)。進入氣浮池后，壓力下降，空氣以微氣泡的形式釋放出來，將密度接近于水的固體或液體污染物微粒粘附在氣泡上，上浮至水面。均衡一混凝一氣浮工藝對處理反沖洗廢水來說是合適的，水質條件允許的話也可免掉均衡和混凝，直接使用氣浮。3.5顆粒床過濾顆粒床過濾用于回收濾池反沖洗廢水也是一種有效的工藝。顆粒床前端是否需要投加藥劑以及是否需要絮凝都要視具體情況而定。高濁度的反沖洗廢水可能會很快堵塞顆粒床，使得過濾周期縮短，這時在進入顆粒床濾池前就需要先澄清反沖洗廢水，對于水質較好的反沖洗廢水來說則無需澄清。3.6膜技術是精密的過濾技術，在回用濾池反沖洗廢水方面表現(xiàn)了良好的效果，使用膜過濾技術回用濾池反沖洗廢水能高效截留反沖洗廢水中顆粒物，不會導致自來水系統(tǒng)出水濁度增加、不會引起消毒前體物質的增加、致病微生物去除效果很好，濾池反沖洗廢水回收率高、運行費用低，這已經被很多研究證實。但由于這是一門新興技術，因此許多方面還需要更深入的研究，膜構件的成本有待降低，如何緩解膜污染也是一項關鍵技術。4■各種處理技術的對比總結總的來說，飲用水系統(tǒng)濾池反沖洗廢水直接回用或混凝——沉淀后回用比例不超過20%有助于沉淀池顆粒的去除，并可以節(jié)省一定量的混凝劑，一般也不會引起消毒前體物質的累積，但是對致病微生物問題需要慎重研究。反沖洗廢水氣浮凈化、離心過濾等技術在反沖洗廢水回用方面應用不廣，但是這兩種技術去除反沖廢水中顆粒物、有機物以及致病微生物的效果也是明顯的。膜濾作為一種新興技術，在凈水處理和反沖洗廢水處理上有著廣闊的應用前景，膜濾技術處理會是很安全的，不會引起消毒前體物質的累積、致病微生物濃縮的問在膜材料快速發(fā)展和成本大大降低的情況下，膜濾技術會成為一種十分有效的處理反沖洗廢水的方法。參考文獻:柯水洲，袁輝洲，袁韌.濾池反沖洗廢水回用和混凝性能的改善[J].中國給水排水，2000.唐仲民，何少華.自來水廠濾池反沖洗水的回收[J].中南工學院學報，1997.柯水洲，袁輝洲.濾池反沖洗水回用的小試研究J].湖南大學學報：自然科學版，1999.⑷韓宏大，何文杰.濾池反沖洗水回用試驗研究[J].工業(yè)水處理，2001.周鶴，朱偉萍，孫小利.凈水廠濾池反沖洗水的回收利用[J].平頂山工學院學報，2002.陶輝，王玲，徐勇鵬，等.濾池反沖洗廢水的直接回流利用研究[J].中國給水排水，2008.邙璐，許仕榮，陳益清，等.濾池反沖洗水的超濾處理回收中試[J].中國給水排水，2007.鄭少平.濾池反沖洗廢水預處理技術研究進展[J].山西建筑，2007.黃麥秋.水廠沉淀池排泥水和濾池反沖洗水直接回用的研究[J].廈門科技,2007.王貴彬，許占祥，王國清.淺談凈水廠排泥水的處理[J].煉油與化工，2003.劉輝，許建華.自來水廠排泥水處理的國內外發(fā)展概況[J].中國給水排水，2001.KroftaM.WangLkRecyclingofFilterBackwashWaterandAlumSludgeforReuseinWaterTreatmentPlants[J].LenoxInst.forResearch，Inc.，MA.USA，1988.RookJJ.Formationofhalofonnsduringchlorinationofnaturalwaters[J].waterTreatmentExam，1974.TobiasonJE,EdzwaldJK.LevesqueBILFull-scaleassessmentofwastefilterbackwashrecycle[J].AmericanWaterWorksAsaoeiation，2003.]WillemseRJN，BrekvoortY.Full-scalerecyclingofbackwashwaterfro