第一篇污水再生及其利用

第一篇污水再生及其利用第一頁，共一百頁，2022年，8月28日隨著世界性的水危機(jī)逐漸凸顯，為了保護(hù)有限的水資源，滿足不斷增長的用水需求，全球很多地區(qū)都將目光轉(zhuǎn)向污水的再生利用。污水再生利用不僅能有效保護(hù)有限的優(yōu)質(zhì)淡水資源，還能滿足不斷增長的用水需求。第二頁，共一百頁，2022年，8月28日20世紀(jì)上半葉在水和污水處理的物理、化學(xué)和生物方面的技術(shù)進(jìn)步，導(dǎo)致了污水再生利用時(shí)代的到來。國際上，美國、日本、以色列、南非、澳大利亞、俄羅斯等國早已開展污水經(jīng)處理后回用的工作。目前國內(nèi)外污水處理市場發(fā)展非常迅速，各種處理技術(shù)也日趨成熟，而污水處理并不是最終目的，充分利用資源是根本的出發(fā)點(diǎn)，這樣既可以節(jié)約水資源又保護(hù)了環(huán)境。國家已經(jīng)確定在“十二五”期間加大對(duì)水資源節(jié)約政策的實(shí)施力度，首次將再生水設(shè)施建設(shè)列入“十二五”規(guī)劃中。第三頁，共一百頁，2022年，8月28日第一節(jié)污水再生概念

一、污水再生概念1．污水再生概念2．再生水分類

二、污水再生的必要性1．現(xiàn)狀與需求2．污水再生的必要性3．再生水用途4．再生水發(fā)展歷史

三、再生水要求與標(biāo)準(zhǔn)四、再生水消毒第四頁，共一百頁，2022年，8月28日城市污水也是一種可再生利用的資源，是一種水量供給穩(wěn)定而可靠的潛在水資源。城市污水再生利用是節(jié)約和科學(xué)利用水資源的有效途徑之一，是自然水資源進(jìn)入良性社會(huì)循環(huán)的保障，能夠?qū)υ摮鞘挟a(chǎn)生諸多經(jīng)濟(jì)和社會(huì)、生態(tài)效益。當(dāng)前，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市水資源日益緊缺的問題越來越嚴(yán)重，因此，城市污水再生利用問題越來越受到社會(huì)重視。一、污水再生概念第五頁，共一百頁，2022年，8月28日

1．污水再生概念污水再生是指污水和廢水經(jīng)處理凈化后，水質(zhì)改善達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，滿足某種使用要求或可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。再生水是由中水演化而來?！爸兴敝从谌毡荆ǔＨ藗儼炎詠硭凶觥吧纤?，把污水叫“下水”，而中水的水質(zhì)介于上水和下水之間，故名“中水”。近年來為了統(tǒng)一用詞，也為了更嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確地定義事物，在新制定的規(guī)范、學(xué)術(shù)刊物和書籍中，“中水”這個(gè)名詞正逐漸被“再生水”所替代。第六頁，共一百頁，2022年，8月28日再生水、中水農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水城市雜用水工業(yè)用水環(huán)境用水補(bǔ)充水源水城市第二水資源用戶城市再生水廠城市自來水廠城市污水處理廠自來水城市污水二級(jí)處理廠水源圖5-1城市再生水循環(huán)示意圖第七頁，共一百頁，2022年，8月28日2．再生水分類再生水按處理方式分為市政再生水和建筑小區(qū)再生水兩種。兩種再生水，或者說兩種處理方式的應(yīng)用現(xiàn)在都十分廣泛。城市再生水（也稱市政再生水），是城市污水處理廠出水經(jīng)深度處理后再通過再生水管網(wǎng)輸送至用戶的非飲用水。此種再生水出水水質(zhì)、水量穩(wěn)定，常用于城市大面積公共綠地及公園的灌溉，還常用作工業(yè)用水，如發(fā)電廠、冶金系統(tǒng)、紡織系統(tǒng)等的冷卻用水等；建筑小區(qū)再生水，是用多個(gè)分散的小型污水處理廠來替代集中的大污水處理廠，如城市中居住小區(qū)、辦公樓、賓館、影劇院、機(jī)場、碼頭、工礦企業(yè)等的生活污水自成系統(tǒng)，就地處理再生后用作非飲用水。第八頁，共一百頁，2022年，8月28日二、污水再生的必要性

1．現(xiàn)狀與需求2．污水再生的必要性3．再生水用途

第九頁，共一百頁，2022年，8月28日1．現(xiàn)狀與需求2010年全國廢水排放總量為617.3億噸，年末城市污水處理廠日處理能力10262萬立方米，城市污水處理率76.9%。給城市污水再生利用創(chuàng)造了基本條件。2010年，全國再生水的用量只有16.6億立方米，城市污水處理回用率8.5%，僅占全國廢污水排放量的2％。北京是全國再生水開發(fā)和利用最好的城市，但再生水利用也只占全市用水總量的18.4%。中國水資源短缺，城市缺水問題非常突出，目前全國600多個(gè)城市中，有400多個(gè)城市缺水，其中約200個(gè)城市嚴(yán)重缺水，日缺水量達(dá)1600萬m3，年缺水量60億m3。與此同時(shí)，全國城市污水處理回用遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平。在非傳統(tǒng)水源中，污水再生利用具有廣闊的前景。國家“十二五”規(guī)劃已經(jīng)將再生水納入水資源開發(fā)利用的范疇。第十頁，共一百頁，2022年，8月28日“十二五”全國及部分省城市污水處理回用率指標(biāo)到2015年全國城市污水處理回收利用率達(dá)到10%，宜居城市和生態(tài)城市污水處理廠尾水再生回用率達(dá)到30%以上。無錫市區(qū)“十二五”污水處理及再生利用專項(xiàng)規(guī)劃其再生水利用率33%；北京市將實(shí)現(xiàn)再生水利用量不低于10億立方米，利用率達(dá)到75%，河流、湖泊、郊野公園全部使用再生水。以緩解水資源短缺問題。第十一頁，共一百頁，2022年，8月28日2．污水再生的必要性經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，以及水污染的日益嚴(yán)重，導(dǎo)致我國的城市缺水問題十分突出。一方面城市缺水十分嚴(yán)重，另一方面大量的城市污水經(jīng)治理后又白白流失，浪費(fèi)了大量的可利用資源。與城市供水量幾乎相等的城市污水中只有0.1%的污染物質(zhì)，遠(yuǎn)低于海水中3.5%的量值。水是唯一不可替代的，也是唯一可重復(fù)利用的資源。城市污水就近可得，易于收集，再生處理比海水淡化成本低廉，基建投資比遠(yuǎn)距離引水經(jīng)濟(jì)。城市污水可以作為可靠的第二水源，這已成為當(dāng)今世界各國在解決缺水問題時(shí)的共識(shí)。因此，水資源循環(huán)利用已經(jīng)成為必然趨勢，污水作為資源再生利用十分必要。第十二頁，共一百頁，2022年，8月28日3．再生水用途再生水不能飲用，但它可以用于一些對(duì)水質(zhì)要求不高的場合。回用對(duì)象：市政雜用水（公園綠化及河湖補(bǔ)水用水、城市綠化用水、道路路面噴灑用水等）、生活雜用水（包括廁所沖洗、汽車洗滌）和工業(yè)用戶（重點(diǎn)是回用至熱電廠和化工廠等冷卻用水以及城市污水處理廠內(nèi)部雜用水等）。第十三頁，共一百頁，2022年，8月28日三、再生水要求與標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱水質(zhì)指標(biāo)數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)類別發(fā)布時(shí)間實(shí)施時(shí)間發(fā)布部門同時(shí)廢止標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》第一類污染物13項(xiàng)，第二類污染物26項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)1996-10-041998-01-01國家環(huán)境保護(hù)總局、國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局GB8978-88《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》CJ3082-1999《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》35項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1999-01-261999-08-01建設(shè)部CJ18-1986《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》基本控制項(xiàng)目19項(xiàng)、選擇控制項(xiàng)目43項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)2002-12-242003-07-01國家環(huán)境保護(hù)總局、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局—GB/T18919-2002《城市污水再生利用分類》城市污水再生利用分為5類用途推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)2002-12-202003-05-01國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局—第十四頁，共一百頁，2022年，8月28日三、再生水要求與標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱水質(zhì)指標(biāo)數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)類別發(fā)布時(shí)間實(shí)施時(shí)間發(fā)布部門同時(shí)廢止標(biāo)準(zhǔn)GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》13項(xiàng)推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)2002-12-202003-05-01國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局CJ/T48-1999《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T18921-2002《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》基本控制指標(biāo)14項(xiàng)、選擇控制項(xiàng)目50項(xiàng)推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)2002-12-202003-05-01國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局CJ/T95-2000《再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T19923-2005《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》基本控制指標(biāo)20項(xiàng)推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)2005-09-282006-04-01國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局—GB/T19772-2005《城市污水再生利用地下水回灌用水水質(zhì)》基本控制項(xiàng)目21項(xiàng)、選擇控制項(xiàng)目52項(xiàng)推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)2005-05-252005-11-01國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)—GB20922-2007《城市污水再生利用農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)》基本控制項(xiàng)目19項(xiàng)、選擇控制項(xiàng)目17項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)2007-04-062007-10-01國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)—第十五頁，共一百頁，2022年，8月28日四、再生水消毒（一）再生水消毒技術(shù)

1.化學(xué)消毒方法2.物理消毒方法3.組合消毒（二）消毒對(duì)前處理的要求

1．水質(zhì)對(duì)消毒效果的影響2．消毒前的基本水質(zhì)要求3．消毒效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)第十六頁，共一百頁，2022年，8月28日隨著再生水回用的快速發(fā)展，使得人們對(duì)再生水安全日趨重視，消毒技術(shù)是保障再生水安全的一道重要屏障。污水經(jīng)深度處理后細(xì)菌的相對(duì)含量大幅度減少，但其絕對(duì)值仍然很可觀，并可能存在病原菌。如果將其排放到附近河道，或作為城市景觀、環(huán)境用水及雜用水，可能對(duì)健康造成一定的危害。為了確保污水排放或再生利用過程中的衛(wèi)生安全，必須進(jìn)行殺菌消毒，以滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)要求。第十七頁，共一百頁，2022年，8月28日（一）再生水消毒技術(shù)1.化學(xué)消毒方法（1）氯消毒（2）二氧化氯消毒（3）臭氧消毒法

2.物理消毒方法---主要指紫外線消毒法3.組合消毒第十八頁，共一百頁，2022年，8月28日（1）氯消毒液氯具有強(qiáng)大的殺菌力、低廉的價(jià)格和在水中消毒持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)，對(duì)于再生水廠來說，液氯是最常用的消毒劑。一般認(rèn)為氯消毒的原理是氯溶解于水生成的次氯酸（HClO）起作用。HClO為中性小分子，容易擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，然后穿透細(xì)菌的細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，氧化并破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)致使細(xì)菌死亡。氯消毒最大的問題是消毒過程中產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物，DBPS被認(rèn)為有致癌作用且在很低的濃度（小于0.1mg/L）下就會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。第十九頁，共一百頁，2022年，8月28日（2）二氧化氯消毒是一種廣譜高效的氧化性殺菌劑。二氧化氯進(jìn)入微生物體內(nèi)可以依靠其強(qiáng)氧化性可破壞蛋白質(zhì)中的酪氨酸，抑制細(xì)菌特異性吸附，阻止對(duì)主細(xì)胞的感染，同時(shí)與部分微生物蛋白質(zhì)中的氨基酸發(fā)生反應(yīng)，使反應(yīng)產(chǎn)物分解破壞，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。二氧化氯消毒不會(huì)產(chǎn)生致癌、致突變、致畸的消毒副產(chǎn)物，是一種比較安全的消毒技術(shù)。二氧化氯不與氨反應(yīng)，不水解，以游離態(tài)的高效消毒成分存在。殺菌速度快，只要幾分鐘就可以達(dá)到99%以上的殺菌效果，接觸時(shí)間典型為5min～30min。消毒后具有可檢測的殘余二氧化氯，以防止水中細(xì)菌的再繁殖。第二十頁，共一百頁，2022年，8月28日（3）臭氧消毒法臭氧在常溫下是一種具有強(qiáng)烈刺激性氣味的不穩(wěn)定氣體，極易分解成氧氣。臭氧有著極強(qiáng)的氧化性。臭氧殺菌機(jī)理目前還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。有人認(rèn)為臭氧作用于細(xì)胞的表面，改變了細(xì)胞膜的滲透特性，導(dǎo)致細(xì)胞組分泄露到中間介質(zhì)中。也有人認(rèn)為溶菌作用是臭氧使細(xì)菌失活的主要機(jī)理。臭氧在水處理中的作用主要是殺菌、除藻、除色、除臭和氧化有機(jī)物。水中臭氧的反應(yīng)受pH、水溫及水中氨量的影響較小，是一種效果穩(wěn)定的消毒方法。主要問題是臭氧發(fā)生器成本太高，且臭氧傳質(zhì)效率低。第二十一頁，共一百頁，2022年，8月28日2.物理消毒方法主要指紫外線消毒法。與氯相比，紫外線用于再生水消毒有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢：①比氯氣消毒便宜；②比氯氣使用安全；③不產(chǎn)生氯代烴；④對(duì)隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲有效，而氯氣無效。但是紫外線消毒無持續(xù)殺菌的能力，一些微生物在受到可見光照射后發(fā)生光復(fù)活現(xiàn)象。而且微生物DNA形成的胸腺嘧啶二聚體在解聚的過程中會(huì)形成錯(cuò)碼，使DNA變異，從而具有很大的產(chǎn)生新品種微生物的風(fēng)險(xiǎn)。很難將大腸菌群總數(shù)控制在3個(gè)/L以下，污水處理后回用，需要和氯或二氧化氯聯(lián)合使用。第二十二頁，共一百頁，2022年，8月28日再生水組合消毒工藝根據(jù)《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920-2002的要求，總大腸菌群≤3個(gè)/L。從目前水廠運(yùn)行情況來看，單獨(dú)采用一種消毒手段很難將再生水中總大腸菌群數(shù)控制在3個(gè)/L以內(nèi)，且次氯酸鈉、二氧化氯等藥劑消毒劑及臭氧在消毒過程中都會(huì)產(chǎn)生一定的副產(chǎn)物，減少其投加量可減少無機(jī)副產(chǎn)物的產(chǎn)生。紫外線消毒雖然沒有消毒副產(chǎn)物的生成，但其運(yùn)行成本高且沒有持續(xù)消毒能力。兩種或兩種以上消毒工藝組合使用，既能提高殺滅微生物的效果，又能減少抗藥性產(chǎn)生，降低消毒劑濃度，縮短作用時(shí)間。第二十三頁，共一百頁，2022年，8月28日（二）消毒對(duì)前處理的要求1．水質(zhì)對(duì)消毒效果的影響2．消毒前的基本水質(zhì)要求3．消毒效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)第二十四頁，共一百頁，2022年，8月28日1．水質(zhì)對(duì)消毒效果的影響第二十五頁，共一百頁，2022年，8月28日2．消毒前的基本水質(zhì)要求第二十六頁，共一百頁，2022年，8月28日表5-4消毒方法比較和評(píng)價(jià)第二十七頁，共一百頁，2022年，8月28日第二節(jié)再生水應(yīng)用領(lǐng)域一、城市雜用二、工業(yè)回用三、農(nóng)業(yè)回用四、地下水回灌第二十八頁，共一百頁，2022年，8月28日第二十九頁，共一百頁，2022年，8月28日一、城市雜用

1.生活沖廁2.洗車3.道路沖洗4.城市綠化景觀第三十頁，共一百頁，2022年，8月28日1．生活沖廁過去，城市中沖廁主要使用潔凈的自來水，大量寶貴的水資源僅發(fā)揮了其最低的作用。沖廁用水量占住宅總用水量的20%以上，占辦公室及教學(xué)樓總用水量的60%以上，據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅沖廁一項(xiàng)，我國每年就消耗大約100多億立方米自來水，這相當(dāng)于50座中型城市的年自來水量。如果改用再生水沖廁，能節(jié)約大量水資源。此外，沖廁用水水量需求大，用水量穩(wěn)定，水質(zhì)要求低，非常適合使用再生水。第三十一頁，共一百頁，2022年，8月28日

再生水用于沖洗衛(wèi)生設(shè)施，需要考慮人們的心理感受。水的色度超標(biāo)或有異味，會(huì)讓使用者產(chǎn)生不與快感，所以對(duì)沖廁再生水的物理感官指標(biāo)有較高的要求。沖廁水的使用場所在室內(nèi)，其衛(wèi)生指標(biāo)也應(yīng)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，否則可能造成病原體的傳播。沖廁再生水的余氯和大腸菌群總數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與道路噴灑和綠化用水相同。第三十二頁，共一百頁，2022年，8月28日2．洗車每清洗一輛小型汽車需用水0.06噸~0.1噸，據(jù)2005年相關(guān)資料，北京擁有小型轎車約240萬輛，以每輛車清洗一次用水0.06噸、每周清洗1次計(jì)，洗車用水將是748.8萬噸/年，相當(dāng)于一個(gè)昆明湖的水量。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，哈爾濱市近幾年有大小洗車行近千家，機(jī)動(dòng)車27萬余輛，每年洗車用水量達(dá)600萬噸以上，這將為城市節(jié)約大量飲用水資源。第三十三頁，共一百頁，2022年，8月28日

利用再生水沖洗車輛時(shí)，對(duì)水質(zhì)的要求是不腐蝕損害車輛部件，沖洗后車輛表面不殘留細(xì)小殘留物。主要的水質(zhì)指標(biāo)是PH值、固體顆粒及表面活性劑。PH值宜盡量控制為中性，以避免對(duì)車輛沖洗部件的損害；固體顆粒和表面活性劑應(yīng)嚴(yán)格控制在允許的范圍內(nèi)，避免在水分蒸發(fā)后車輛表面出現(xiàn)殘留斑點(diǎn)。第三十四頁，共一百頁，2022年，8月28日3．街道沖洗道路噴灑水是為了保持街道廣場的整潔，便利交通。在夏季，道路灑水還可以起到一定的降溫和保護(hù)路面的作用。噴灑道路可以減少道路塵埃飛揚(yáng)，也就可以減少空氣中的細(xì)菌。街道沖洗用水量大，大約2L/d·m2~3L/d·m2。但其水質(zhì)要求較低，適合使用再生水。第三十五頁，共一百頁，2022年，8月28日街道經(jīng)噴灑后空氣中細(xì)菌總數(shù)小于噴灑前總數(shù)，以快車道的相差值為最大。用再生水噴灑道路時(shí)，與工作人員發(fā)生直接接觸，再生水噴灑形成的水霧及氣溶膠等飛揚(yáng)到空中，有可能與公眾發(fā)生直接接觸。若再生水消毒不徹底，生物指標(biāo)不合格，其中所含的致病菌可能影響工作人員和公眾的身體健康。若水中含有超過標(biāo)準(zhǔn)的有毒有害物質(zhì)，也會(huì)對(duì)人體造成不同成度的損害。因此，必須嚴(yán)格控制回用水水質(zhì)，確保用水的安全。第三十六頁，共一百頁，2022年，8月28日4．城市綠化景觀（1）綠地灌溉我國城市綠化發(fā)展很快。綠地面積的增加雖然有利于改善城市生態(tài)環(huán)境和居民的生活條件，但也加劇了城市生活用水、工業(yè)用水與環(huán)境用水之間的矛盾。公共綠地的灌溉水量較大，為2L/d·m2，因此用再生水澆灌綠地是解決矛盾的主要方法之一。（2）景觀水體

環(huán)境娛樂性用水主要用于形成娛樂性或觀賞性湖泊等。娛樂用水又可以分為主要接觸和次要接觸兩大類：主要接觸是指水與人體的接觸是長時(shí)間和直接的，并且有吸入的可能，比如游泳；次要接觸是指諸如劃船、釣魚和進(jìn)行觀賞等活動(dòng)，一般情況下并無浸水的可能。根據(jù)用水與人體接觸的方式不同，必須采用不同的處理程度。第三十七頁，共一百頁，2022年，8月28日再生水中污染物在土壤中蓄積的危害懸浮固體過多會(huì)造成土壤板結(jié)，使突然呈厭氧態(tài)，導(dǎo)致幼小植株和幼苗死亡，還會(huì)造成灌溉系統(tǒng)堵塞和磨損；酸堿度會(huì)影響金屬可溶性，從而對(duì)植物造成影響；過多的有機(jī)物（用生化需氧量BOD表示）會(huì)導(dǎo)致土壤的滲透能力變差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)阻礙植物的生長；含鹽分（以溶解性總固體來表示）過量時(shí)，植物發(fā)芽延遲，生長受阻，枝葉變黃，根莖腐爛；第三十八頁，共一百頁，2022年，8月28日再生水中污染物在土壤中蓄積的危害鉛、砷、鉻和鎘等重金屬在土壤中累積會(huì)對(duì)植物造成傷害，影響植物的養(yǎng)分吸收和利用，打亂植物體內(nèi)的代謝平衡，使細(xì)胞的生長發(fā)育停止；硼、鋅、銅、錳、鐵等微量元素在土壤中過量富集就會(huì)對(duì)植物造成傷害，如硼會(huì)使植物葉片呈畸形萎蔫，退綠變黃甚至霉變；氮磷砷等營養(yǎng)元素過量會(huì)影響植物開花授粉。再生水的衛(wèi)生指標(biāo)不合格，用它澆灌綠地時(shí)，水中的病原體有可能附著在樹木和草坪上，若與人體接觸會(huì)發(fā)生疾病的傳播或感染。綠地灌溉用水的衛(wèi)生指標(biāo)很嚴(yán)格。第三十九頁，共一百頁，2022年，8月28日景觀水體用水包括觀賞性景觀環(huán)境用水、娛樂性環(huán)境用水及濕地環(huán)境用水。與人體接觸的娛樂性環(huán)境用水不應(yīng)含有有毒、有刺激性物質(zhì)和病原微生物，對(duì)濕地則需根據(jù)具體情況，經(jīng)評(píng)價(jià)后，提出相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

有些水景如噴泉、瀑布等，水及水中所含的物質(zhì)易以細(xì)微氣溶膠的形式在空氣中擴(kuò)散，有可能直接接觸周圍人群的皮膚或進(jìn)入人體呼吸道，所以其衛(wèi)生指標(biāo)備受關(guān)注。第四十頁，共一百頁，2022年，8月28日二、工業(yè)回用再生水用于工業(yè)包含兩方面：工業(yè)利用和工業(yè)廢水的內(nèi)部循環(huán)。工業(yè)對(duì)再生水的需求量很大，對(duì)水質(zhì)的要求也多種多樣。再生水可用于量大面廣的冷卻水、洗滌沖洗用水及其他工藝低質(zhì)用水，因此它最適合冶金、電力、石油化工、煤化工等工業(yè)部門的利用。

1.石油化工工業(yè)2.鋼鐵冶金行業(yè)3.造紙行業(yè)4.熱電行業(yè)第四十一頁，共一百頁，2022年，8月28日1.石油化工工業(yè)化工行業(yè)是公認(rèn)的耗水大戶，從國家環(huán)?？偩职l(fā)布環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)，工業(yè)廢水排放總量，化工廢水占全國工業(yè)廢水排放總量的19%，位居第一位。石油化工生產(chǎn)用水主要可分為：①生產(chǎn)裝置用水（含公共設(shè)施、生活用水）；②循環(huán)冷卻水；③軟化水、除鹽水、發(fā)生蒸汽用水，不同用水目的對(duì)水質(zhì)要求不盡相同。其中后兩項(xiàng)用水約占80%以上，而且使用后仍有較好的水質(zhì)，易于再利用。第四十二頁，共一百頁，2022年，8月28日2.鋼鐵冶金行業(yè)鋼鐵工業(yè)是資源型工業(yè)，能耗物耗大，環(huán)境污染比較嚴(yán)重。我國同世界上先進(jìn)國家的水平相比，存在著相當(dāng)大的差距。我國鋼鐵生產(chǎn)的用水量相對(duì)較大，行業(yè)平均為噸鋼耗新水34m3，而先進(jìn)國家的噸鋼新水耗量在10m3以內(nèi)。鋼鐵企業(yè)70%的廢水來源于冷卻用水，一般污染程度較輕，廢水的污染物主要是懸浮物，經(jīng)過簡單凈化基本上可以作為直接冷卻水或濕式除塵洗滌水使用。鋼鐵冶金行業(yè)的工業(yè)用水重復(fù)利用率較高。第四十三頁，共一百頁，2022年，8月28日3.造紙行業(yè)造紙廠按工序排出水主要有以下三股：一是制漿蒸煮廢液，通稱造紙黑液；二是分離黑液后紙漿的洗、選、漂水，也稱中段水；三是抄紙機(jī)上的白水。美國典型的漿紙廠噸漿用水量為72m3~78m3。由于在制漿造紙過程中要使用大量的水，美國幾乎所有的造紙廠都建立了初級(jí)或二級(jí)廢水處理系統(tǒng)，以除去廢水中的BOD，其去除率可達(dá)30%~70%。第四十四頁，共一百頁，2022年，8月28日據(jù)2002年中國環(huán)境年報(bào)公布的數(shù)據(jù)表明，我國紙業(yè)的排水量為35.3億m3，占全國工業(yè)總排水量的18.2%；COD（化學(xué)需氧量）排放量287.7萬t，占全國總排放量的40.8%。達(dá)標(biāo)排放污水僅占造紙排水總量的53.8%，還有相當(dāng)一部分企業(yè)甚至沒有污水處理設(shè)施，我國造紙噸產(chǎn)品廢水排水量是歐洲國家的5倍~10倍。第四十五頁，共一百頁，2022年，8月28日4.熱電行業(yè)火力發(fā)電廠的用水一般分為兩類：一類是生產(chǎn)用水（包括熱力系統(tǒng)用水，冷卻系統(tǒng)用水，水力除灰排渣系統(tǒng)用水和煙氣脫硫系統(tǒng)用水）。另一類是生活用水（包括綠化、消防用水）?；痣姀S的循環(huán)水是最大耗水項(xiàng)目，因此，節(jié)水技術(shù)措施主要是加強(qiáng)循環(huán)水處理工藝水平，提高濃縮倍率，其次是加大再生水回用力度。2000年我國火力發(fā)電廠年均取水總量為840.5億m3，其中，淡水取水量為540.4億m3，工業(yè)用水重復(fù)利用率為55%，循環(huán)冷卻電廠重復(fù)利用率為95%。我國采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)的活力發(fā)電廠裝機(jī)耗水率為1.32m3/Sgw,而國外為0.7m3/Sgw~1.0m3/Sgw。第四十六頁，共一百頁，2022年，8月28日三、農(nóng)業(yè)回用再生水用于農(nóng)業(yè)可以采用兩種方式。農(nóng)業(yè)用水需求量大，水質(zhì)要求直接灌溉和排至灌溉渠或自然水體進(jìn)行間接回用一般也不高，是污水再生利用產(chǎn)業(yè)的主要需求者之一。一般經(jīng)二級(jí)處理的城市污水出水水質(zhì)都能達(dá)到或超過農(nóng)業(yè)灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)業(yè)用水量基本占到區(qū)域用水量的50%以上，但對(duì)水質(zhì)的要求相對(duì)于工業(yè)和生活要低，因此污水回用于農(nóng)業(yè)，可以大大緩解作物的危害及其隨后生態(tài)鏈危害會(huì)大大降低，而且還可以提供相對(duì)較為豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分。第四十七頁，共一百頁，2022年，8月28日1．環(huán)境安全性再生水中可能存在微生物致病菌，長期污灌對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、土壤中金屬和毒物積累等有影響。污水灌溉使淺層甚至深層地下水受到污染，其恢復(fù)需十分漫長的過程。美國在灌溉水水質(zhì)中，明確規(guī)定了利用期為20年和長期利用的不同標(biāo)準(zhǔn)，這說明污水灌溉不能只顧眼前的經(jīng)濟(jì)利益，而要考慮長期的經(jīng)濟(jì)效益。二級(jí)污水農(nóng)業(yè)回用的關(guān)鍵是如何處理好二級(jí)污水中雜質(zhì)離子帶來的問題。第四十八頁，共一百頁，2022年，8月28日2．食用安全性污水回用于農(nóng)業(yè)，必須考慮對(duì)食用安全和品質(zhì)的影響。污水處理后的再生水不可避免地仍然會(huì)存在一些有害因子，包括微生物致病菌和有毒有害化學(xué)物質(zhì)。在適合再生水灌溉的區(qū)域，也并非所有農(nóng)作物都可以進(jìn)行污灌，研究表明棉花、蘆葦、玉米等飼料類植物等推薦為“優(yōu)先灌溉作物”；果蔬等根莖類植物是“不推薦或者不宜灌溉類作物”。第四十九頁，共一百頁，2022年，8月28日四、地下水回灌地下水回灌可以防止地面沉降、海水及苦咸水入侵及補(bǔ)充地下水儲(chǔ)量。地下水的天然補(bǔ)給非常緩慢，長期過量開采地下水會(huì)導(dǎo)致地下水位下降，引起地下水資源枯竭；再生水儲(chǔ)存于地表水庫和河湖也潛在著一定的風(fēng)險(xiǎn)。而實(shí)施再生水地下回灌則可以解決這兩方面的問題，再生水地下回灌正變得越來越重要。第五十頁，共一百頁，2022年，8月28日優(yōu)點(diǎn)（1）不存在因建水庫或大壩而造成對(duì)環(huán)境的影響；（2）人工回灌的費(fèi)用要小于同等規(guī)模地表水庫的費(fèi)用；（3）含水層可以減少用于運(yùn)輸?shù)乇硭墓芫€或渠道，不需要修建長距離的輸水系統(tǒng)；（4）儲(chǔ)存于地表水庫的水，由于藻類和其他溶于水產(chǎn)物的影響，會(huì)面臨蒸發(fā)、味覺和嗅覺問題，造成污染，而土壤含水層處理方法和地下儲(chǔ)存則可以避免；再生水回灌進(jìn)入地下后，蒸發(fā)量遠(yuǎn)比地面水庫少；（5）適合作為地表水庫的場地可能并不可行或不被環(huán)境接受，將再生水回灌到地下則不存在這些問題；（6）在廢水回用項(xiàng)目中包含地下水回灌，作為再生市政廢水向地下水轉(zhuǎn)變的結(jié)果，可以克服公眾對(duì)污水回用的心理障礙。第五十一頁，共一百頁，2022年，8月28日可能的負(fù)面影響（1）建設(shè)回灌工程的場地、土壤和植被受到擾動(dòng)，可能會(huì)損害周圍的生態(tài)環(huán)境；（2）回灌水的水質(zhì)應(yīng)得到可靠的保證，否則會(huì)降低含水層的質(zhì)量；（3）要有充足的源水供應(yīng)地下水回灌，若水量太少，地下水回灌有可能在經(jīng)濟(jì)上是不可行的；（4）在沒有經(jīng)濟(jì)利益刺激、運(yùn)用法律或法規(guī)來維護(hù)監(jiān)測井和取水井時(shí)，這些將會(huì)失修，難免成為地下水的污染源。第五十二頁，共一百頁，2022年，8月28日第三節(jié)污水再生方法

一、基本方法

二、膜分離技術(shù)（一）膜分離技術(shù)基本概念

（二）在污水再生中的應(yīng)用

三、膜集成技術(shù)（一）在鋼鐵污水再生回用領(lǐng)域的應(yīng)用（二）膜生物反應(yīng)器第五十三頁，共一百頁，2022年，8月28日污水達(dá)標(biāo)排放，并不是排水系統(tǒng)的最終目標(biāo)，而是更艱巨的治理工作的開端。目前，常用的污水再生回用技術(shù)包括傳統(tǒng)處理(混凝-常規(guī)過濾)、生物過濾、消毒、活性炭吸附、膜分離、生物脫氮除磷、高效菌種應(yīng)用等，可以選用一種或幾種組合。各種再生水處理單元技術(shù)去除的污染物是不同的，在城鎮(zhèn)污水再生利用工程中僅使用單元技術(shù)很難滿足用戶對(duì)水質(zhì)的要求，必須針對(duì)不同再生利用目標(biāo)采用不同的組合工藝進(jìn)行處理。第五十四頁，共一百頁，2022年，8月28日一、基本方法城鎮(zhèn)污水再生利用工程中，普遍采用常規(guī)處理工藝，即混凝、沉淀或澄清、過濾和加氯消毒，該工藝能夠有效地去除二級(jí)處理出水中的懸浮物、膠體雜質(zhì)和細(xì)菌，使再生水擁有廣泛的適用范圍，具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。第五十五頁，共一百頁，2022年，8月28日1．再生水用于城市雜用根據(jù)《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18920－2002），城市雜用水包括城市綠化、建筑施工、洗車、道路灑水、廁所沖洗用水等。再生水作為城市雜用水時(shí)，技術(shù)方法選擇上首先應(yīng)提高二級(jí)生物處理在低溫條件下的硝化效果，然后在深度處理技術(shù)選擇時(shí)采用過濾技術(shù)，包括砂濾、機(jī)械過濾、快濾等，過濾前一般應(yīng)投加混凝劑或助凝劑，如混凝沉淀過濾、微絮凝過濾、磁共沉技術(shù)等；最后對(duì)出水進(jìn)行消毒技術(shù)處理。第五十六頁，共一百頁，2022年，8月28日2．再生水用于景觀環(huán)境用水根據(jù)《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18921－2002），景觀環(huán)境用水包括觀賞性景觀環(huán)境用水和娛樂性景觀環(huán)境用水，水體分為河道、湖泊和水景三類。二級(jí)處理出水難于滿足景觀環(huán)境用水水質(zhì)要求，再生水處理需進(jìn)一步去除BOD和SS，盡可能地降低氮和磷，并進(jìn)行相應(yīng)的消毒處理。因此，在再生水處理技術(shù)選擇中，應(yīng)首先提高二級(jí)處理過程的生物脫氮和硝化效果，如采用多級(jí)A/O技術(shù)、增加缺氧段停留時(shí)間、提高內(nèi)回流比、在好氧池中增加填料等，再生水處理采用反硝化濾池技術(shù)。第五十七頁，共一百頁，2022年，8月28日對(duì)于BOD、SS和TP去除，再生水處理可選擇混凝沉淀過濾、微絮凝過濾、磁共沉等技術(shù)，以滿足景觀環(huán)境用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于濁度的改善可選擇活性炭吸附和臭氧氧化技術(shù)。消毒可選擇臭氧消毒、紫外線消毒或氯消毒。工程中應(yīng)對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，從控制水體富營養(yǎng)化角度可選擇強(qiáng)化二級(jí)處理+臭氧氧化+曝氣生物濾池+反硝化濾池+消毒的技術(shù)路線，或強(qiáng)化二級(jí)處理+膜技術(shù)+消毒的技術(shù)路線。第五十八頁，共一百頁，2022年，8月28日3．再生水用于工業(yè)用水水源根據(jù)《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19923－2005），工業(yè)用水包括冷卻用水、洗滌用水、鍋爐補(bǔ)給水和工藝與生產(chǎn)用水。再生水作為工業(yè)用水水源可選擇強(qiáng)化二級(jí)處理技術(shù)（如在曝氣池添加填料，提高硝化效果），后續(xù)處理可采用混凝沉淀過濾+消毒的技術(shù)，也可采用膜技術(shù)來提高處理效果并同時(shí)去除二級(jí)處理出水中的重金屬，但膜處理+消毒技術(shù)工程投資和運(yùn)行費(fèi)用都較高。防止結(jié)垢、腐蝕的方法中一般采用化學(xué)法及沉淀法，如加酸酸化或加阻垢劑（如鉻酸鹽、多磷酸鹽）等。第五十九頁，共一百頁，2022年，8月28日4．再生水用于農(nóng)業(yè)根據(jù)《城市污水再生利用農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)》（GB/T20922－2007），農(nóng)田灌溉用水包括纖維作物、旱地谷物、油料作物、水田作物和露地蔬菜等灌溉用水。將再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉，應(yīng)確保衛(wèi)生安全，并防止土壤退化或鹽堿化等。含鹽量是再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉最重要的水質(zhì)指標(biāo)之一，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了非鹽堿土地區(qū)及鹽堿土地區(qū)的含鹽量標(biāo)準(zhǔn)。另外，還應(yīng)防止重金屬及有害物質(zhì)在土壤中富集，并通過食物鏈積累于農(nóng)作物中。如果再生水采用噴灌，尚需要控制懸浮物，以防堵塞噴頭。對(duì)于纖維作物、旱地谷物和油料作物，二級(jí)處理加消毒即可滿足要求，對(duì)于水田作物和露地蔬菜，需采用常規(guī)二級(jí)處理加混凝、沉淀、過濾等補(bǔ)充處理技術(shù)才能達(dá)標(biāo)。第六十頁，共一百頁，2022年，8月28日5．再生水用于地下水回灌根據(jù)《城市污水再生利用地下水回灌水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19772－2005），地下水回灌包括地表回灌和井灌兩種。井灌對(duì)水質(zhì)的要求比地表回灌要高。再生水回灌于地下含水層，補(bǔ)充地下水，用以防止因過量開采地下水而造成的地面沉降和海水侵入，但回灌于地下的再生水可能將被重新提取用作農(nóng)業(yè)灌溉用水或生活飲用水水源。城鎮(zhèn)污水處理廠的二級(jí)出水仍可能含有有機(jī)微污染物、痕量重金屬、糞大腸菌、致病菌或病毒等有害物質(zhì)。第六十一頁，共一百頁，2022年，8月28日5．再生水用于地下水回灌為防止對(duì)地下含水層的污染，提供清潔水鏈，對(duì)于地下水回灌的再生水水質(zhì)要求較其他回用領(lǐng)域要嚴(yán)格。在地下水回灌再生處理技術(shù)選擇中，需要采取多種單元技術(shù)組合才能滿足回灌地下水水質(zhì)要求。目前較常用選擇的技術(shù)有：多層濾料過濾、臭氧氧化、反滲透、氯化、硅藻土過濾、混凝沉淀、活性炭吸附；消毒技術(shù)有臭氧消毒和氯消毒。第六十二頁，共一百頁，2022年，8月28日二、膜分離技術(shù)（一）膜分離技術(shù)基本概念1．膜分離的定義2．膜分離的基本原理3．工業(yè)應(yīng)用主要膜過程（二）在污水再生中的應(yīng)用1．在工業(yè)廢水再生中的應(yīng)用2．城市綠地噴灑用水3．應(yīng)用到洗車和噴泉景觀用水4．污水再生實(shí)例

第六十三頁，共一百頁，2022年，8月28日（一）膜分離技術(shù)基本概念1．膜分離的定義2．膜分離的基本原理3．工業(yè)應(yīng)用主要膜過程第六十四頁，共一百頁，2022年，8月28日膜分離技術(shù)被認(rèn)為是“21世紀(jì)最有前途、最有發(fā)展前景的重大高新技術(shù)之一，它在工業(yè)技術(shù)改造中起著戰(zhàn)略性作用”。世界上許多國家包括我國在內(nèi)，都把膜分離技術(shù)及其應(yīng)用列為國家重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。膜分離技術(shù)對(duì)許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著關(guān)鍵作用。甚至有人預(yù)言“誰掌握了膜技術(shù)，誰就掌握了化學(xué)工業(yè)的未來”。膜分離過程作為一門新型的分離、濃縮、提純技術(shù)，是以外界能量為動(dòng)力，憑借各組分在膜中傳質(zhì)的選擇性差異，對(duì)多組分流體物質(zhì)進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的方法。第六十五頁，共一百頁，2022年，8月28日1．膜分離的定義自然界中經(jīng)常存在著這樣的物質(zhì)體系，即在一種流體相內(nèi)或兩種流體相之間，有一薄層凝聚相物質(zhì)把流體相分隔成兩部分。這一薄層物質(zhì)就是所謂的膜(membrane)。膜可以是固態(tài)的或液態(tài)的，甚至氣態(tài)的，中性的或荷電性的。而被膜分隔開的流體相物質(zhì)可以是液態(tài)的或氣態(tài)的。膜本身可以是均勻的一相，也可以是由兩相以上的凝聚態(tài)物質(zhì)所構(gòu)成的復(fù)合體，可以是對(duì)稱型的或非對(duì)稱型的。第六十六頁，共一百頁，2022年，8月28日不論膜本身薄到何等程度，它都必定有兩個(gè)界面，并由這兩個(gè)界面分別與被其分隔于兩側(cè)的流體相物質(zhì)相接觸。膜有兩個(gè)明顯的特征：其一，膜充當(dāng)兩相的界面，分別與兩側(cè)的流體相接觸；其二，膜具有選擇透過性，這是膜與膜過程的固有特性。第六十七頁，共一百頁，2022年，8月28日膜不是普通的塑料膜或皂泡膜，而是那些具有一定特殊性能(例如，半透、電學(xué)、光學(xué)、識(shí)別及反應(yīng)等特性)的膜。對(duì)于分離膜，可將它看作是兩相之間的一個(gè)半滲透的隔層，該隔層按一定的方式截留分子。因此，兩相間的膜必須起到隔層的作用，以阻止兩相的直接接觸。該隔層可以是固體、液體，甚至是氣體，半滲透性質(zhì)主要是為了保證分離效果。如果所有物質(zhì)不按比例均可通過，那就失去分離的意義了。膜截留分子的方式有多種，例如，按分子孔徑大小截留，按不同滲透系數(shù)截留，按電荷截留，按不同的溶解度截留，等等。第六十八頁，共一百頁，2022年，8月28日表5-5主要膜分離過程的推動(dòng)力推動(dòng)力膜過程壓力差電位差濃度差濃度差(分壓差)濃度差加化學(xué)反應(yīng)反滲透、超濾、微濾、氣體分離電滲析透析、控制釋放滲透汽化液膜、膜傳感器第六十九頁，共一百頁，2022年，8月28日2．膜分離的基本原理(1)根據(jù)它們物理性質(zhì)的不同主要是質(zhì)量、體積大小和幾何形態(tài)差異，用過篩的辦法將其分離。微濾膜分離過程主要就是根據(jù)這一原理將水溶液中孔徑大于50nm的固體雜質(zhì)去掉的。(2)根據(jù)混合物化學(xué)性質(zhì)的不同物質(zhì)通過分離膜主要依靠溶解擴(kuò)散，首先是與膜表面接觸的混合物進(jìn)入膜內(nèi)的速度(稱溶解速度)，其次是進(jìn)入膜內(nèi)后從膜的表面擴(kuò)散到膜的另一表面的速度，二者之和為總速度?？偹俣扔螅高^膜所需的時(shí)間愈短；總速度愈小，透過時(shí)間愈久。溶解速度完全取決于被分離物與膜材料之間化學(xué)性質(zhì)的差異，擴(kuò)散速度除化學(xué)性質(zhì)外還與物質(zhì)的分子量有關(guān)。第七十頁，共一百頁，2022年，8月28日圖5-3各種膜的截留區(qū)段第七十一頁，共一百頁，2022年，8月28日表5-6膜分離過程的特點(diǎn)及膜材料過程主要性能膜膜的結(jié)構(gòu)類型主要膜材料微濾（MF）以壓力為推動(dòng)力，主要依靠機(jī)械篩分作用，濾除>50nm的顆粒對(duì)稱孔高分子膜，孔徑0.05μm~10μm摺疊式，膜片式，纏繞式，噴熔式再生纖維素膜，聚丙烯膜，聚氯乙烯膜，聚四氟乙烯，聚酰胺，陶瓷，不銹鋼等超濾(UF)以壓力為推動(dòng)力，機(jī)械篩分過程，截留分子量范圍為500~100萬，濾除10nm~100nm的物質(zhì)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的多孔膜，孔徑1nm~50nm卷式，中空纖維，管式，平板式醋酸纖維素，聚砜，聚丙烯腈，聚氯乙烯，聚偏氟乙烯，聚酰胺，陶瓷等納濾(NF)以壓力為推動(dòng)力，其膜截留分子量約為200~1000，依靠溶解擴(kuò)散Donna效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)低分子有機(jī)物的脫鹽純化和高價(jià)離子脫除具有納米級(jí)孔徑的微孔結(jié)構(gòu)，非對(duì)稱膜和復(fù)合膜卷式，管式，平板式醋酸纖維素、聚砜和芳香族聚酰胺復(fù)合材料等反滲透(RO)以壓力為推動(dòng)力，利用半透膜的選擇透過性，使溶劑透過膜和溶質(zhì)分開，即水中溶解鹽類的脫除主要以復(fù)合膜為主卷式，板式，中空纖維，管式醋酸纖維素，聚砜，聚酰胺及其改性膜等電滲析(ED)以電位差為推動(dòng)力，利用陰、陽離子交換膜的選擇透過性，從溶液中脫除或富集電解質(zhì)異相、均相及陽膜陰膜的陽、陰離子交換膜板式，卷式聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯等的苯乙烯接枝聚合物第七十二頁，共一百頁，2022年，8月28日表5-7工業(yè)應(yīng)用膜過程的分類及其基本特性膜分離技術(shù)原理推動(dòng)力（壓力差）/kPa透過組分截留組分膜類型處理物質(zhì)形態(tài)微濾篩分10~200溶劑，鹽類及大分子物質(zhì)0.1μm~10μm多孔膜液體或氣體超濾篩分100~1000高分子溶劑或含小分子物質(zhì)10nm~100nm非對(duì)稱膜液體納濾溶解擴(kuò)散Donna效應(yīng)500~1500溶劑或含小分子物質(zhì)>1nm非對(duì)稱膜和復(fù)合膜液體反滲透溶解擴(kuò)散1000~10000溶解性物質(zhì)0.1nm~1nm非對(duì)稱膜或復(fù)合膜液體電滲析離子交換電位差小離子組分大離子和水離子交換膜液體膜蒸餾傳質(zhì)分離蒸汽壓差揮發(fā)性組分離子，膠體，大分子等不揮發(fā)組分和無法擴(kuò)散組分多孔疏水膜液體或氣體液膜溶解擴(kuò)散濃度差加化學(xué)反應(yīng)可透過組分無法透過組分液膜液體滲透汽化溶解擴(kuò)散濃度差（分壓差）膜內(nèi)易溶解或易揮發(fā)組分不易溶解或不易揮發(fā)組分均質(zhì)膜，復(fù)合膜或非對(duì)稱膜進(jìn)料為液態(tài)，滲透為氣態(tài)第七十三頁，共一百頁，2022年，8月28日工業(yè)應(yīng)用的反滲透裝置第七十四頁，共一百頁，2022年，8月28日工業(yè)應(yīng)用的反滲透裝置的膜組件之間的連接第七十五頁，共一百頁，2022年，8月28日（二）在污水再生利用中的應(yīng)用1．在工業(yè)廢水再生中的應(yīng)用2．城市綠地噴灑用水3．應(yīng)用到洗車和噴泉景觀用水4．污水再生實(shí)例第七十六頁，共一百頁，2022年，8月28日1．在工業(yè)廢水再生中的應(yīng)用（1）利用反滲透技術(shù)將鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)廢水處理后進(jìn)行回收利用，節(jié)約了大量的水資源，并降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本；另一方面大大減少了廢水的排放對(duì)地下水源、流域水源以及對(duì)環(huán)境的污染，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（2）應(yīng)用反滲透技術(shù)將鋁氧化漂洗廢水重新處理成純水，返回到生產(chǎn)工藝中去，而濃縮液經(jīng)負(fù)壓蒸發(fā)后冷卻結(jié)晶，并外運(yùn)填埋；實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。（3）采用兩級(jí)RO膜系統(tǒng)對(duì)含鎳250mg/L～350mg/L的漂洗廢水進(jìn)行處理，對(duì)鎳的截留率達(dá)99.9%以上，經(jīng)兩年多運(yùn)管行考察，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)濟(jì)效益明顯，年凈收益達(dá)43.34萬元，且出水達(dá)到回用要求。第七十七頁，共一百頁，2022年，8月28日2．城市綠地噴灑用水與傳統(tǒng)的處理方式相比較，城市污水經(jīng)過納濾或反滲透處理回用到城市綠地噴灑，可以降低由于水中的無機(jī)鹽特別是重金屬鹽類含量過高造成的土壤鹽堿化，有效地避免水中可能存在的致病微生物對(duì)人的身體健康造成的潛在危害。第七十八頁，共一百頁，2022年，8月28日3．應(yīng)用到洗車和噴泉景觀用水建筑小區(qū)的中水水源主要為淋浴和盥洗排水，是城市污水中水質(zhì)最穩(wěn)定、容易匯集、便于凈化、可就近回用的水資源。相比其他類排水，水中的懸浮物、有機(jī)物和鹽分都比較低，建筑中水經(jīng)過納濾或者反滲透處理可以消除水中的臭味，有效地截留水中可能存在的致病微生物，降低水的濁度和磷含量，出水水質(zhì)可以達(dá)到A類景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。第七十九頁，共一百頁，2022年，8月28日4．污水再生實(shí)例北京清河污水廠再生水二期工程的建設(shè)規(guī)模為32萬m3/d。項(xiàng)目主要對(duì)現(xiàn)有污水處理廠生物處理系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，通過脫硝過濾池處理，再進(jìn)行超濾膜深度處理工藝，去除各種污染物。處理出水再經(jīng)過臭氧接觸氧化等深度處理工藝，使嗅味、色度等污染指標(biāo)得到進(jìn)一步去除，使出水達(dá)到再生水出水水質(zhì)的要求。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足《再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，部分水質(zhì)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類水體水質(zhì)要求。污水再生系統(tǒng)工藝流程如圖5-4所示。第八十頁，共一百頁，2022年，8月28日

圖5-4污水再生系統(tǒng)工藝流程框圖第八十一頁，共一百頁，2022年，8月28日三、膜集成技術(shù)（一）在鋼鐵污水再生回用領(lǐng)域的應(yīng)用（二）膜生物反應(yīng)器第八十二頁，共一百頁，2022年，8月28日三、膜集成技術(shù)目前，很多企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了污水再生回用，大部分是采用傳統(tǒng)的處理技術(shù)，如生化降解、混凝沉淀、氣浮、過濾等，但因工業(yè)廢水成分復(fù)雜，經(jīng)傳統(tǒng)工藝處理后的水不能有效去除其中的污染物，無法滿足生產(chǎn)用水要求，限制了回用的范圍。因此，針對(duì)企業(yè)排污水的水質(zhì)狀況，采用有效的深度處理工藝，可以使回用水滿足各用水點(diǎn)的要求，最終實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。這一需求促進(jìn)了更多、更新的水處理技術(shù)的發(fā)展。而將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)處理工藝結(jié)合的膜集成技術(shù)能夠很好地解決污水再生回用的深度處理問題，從而拓展了污水再生回用的深度和廣度，并使膜分離技術(shù)得到了大規(guī)模的推廣應(yīng)用。第八十三頁，共一百頁，2022年，8月28日（一）在鋼鐵污水再生回用領(lǐng)域的應(yīng)用傳統(tǒng)鋼鐵污水處理技術(shù)中的曝氣、隔油、石灰軟化、混凝沉淀和過濾工藝，能有效降低鋼鐵污水中的懸浮物、濁度、膠體、COD、油類物質(zhì)、硬度和堿度，能夠部分滿足鋼鐵企業(yè)的回用需求，但處理后的污水具有高含鹽量的特點(diǎn)，而以離子交換為基礎(chǔ)的脫鹽技術(shù)，難以應(yīng)付鋼鐵污水復(fù)雜多變的水質(zhì)，通常離子交換樹脂再生頻繁并出現(xiàn)樹脂污染的情況，導(dǎo)致鋼鐵污水回用在深度脫鹽工序上產(chǎn)生瓶頸。而以膜法為核心的膜集成技術(shù)突破了這個(gè)瓶頸，并在近十年中得到長足發(fā)展，大量的鋼鐵企業(yè)跨入污水回用膜法脫鹽技術(shù)使用的行列。第八十四頁，共一百頁，2022年，8月28日安陽鋼鐵（西區(qū)）污水處理廠深度脫鹽系統(tǒng)處理水量為850m3/h，采用“多介質(zhì)+反滲透”的核心處理工藝（見圖5-5）。其前處理來水水質(zhì)指標(biāo)如表5-8。安陽鋼鐵（西區(qū)）污水處理廠于2006年7月竣工，幾年來反滲透膜運(yùn)行情況良好，段間壓差穩(wěn)定，進(jìn)水壓力三年來沒有明顯升高，每次清洗后都能恢復(fù)，出水電導(dǎo)率低于30μs/cm，清洗頻率在90天左右。污水處理廠的出水水質(zhì)指標(biāo)見表5-9。第八十五頁，共一百頁，2022年，8月28日圖5-5安陽鋼鐵（西區(qū)）污水處理廠深度脫鹽系統(tǒng)工藝流程圖第八十六頁，共一百頁，2022年，8月28日