胡洪營(yíng)：再生水利用系統(tǒng)的雙重特征

第第頁(yè)胡洪營(yíng)：再生水利用系統(tǒng)的雙重特征

2023年11月16日，清華大學(xué)-北控水務(wù)集團(tuán)環(huán)境產(chǎn)業(yè)聯(lián)合研究院主辦新生水及水資源高效利用國(guó)際研討會(huì)。200余位國(guó)內(nèi)外政府領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)專家、水務(wù)企業(yè)、投Z機(jī)構(gòu)及媒體等齊聚一堂，一同圍繞新生水及水資源高效利用問(wèn)題進(jìn)行深入探討。

再生水不等同于“中水”

“再生水”是污水（廢水）經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚_(dá)到要求的（規(guī)定的）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在一定范圍內(nèi)能夠再次被有益利用的水。這里所說(shuō)的污水是指在生產(chǎn)與生活活動(dòng)中排放的水的總稱，它包括生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水、被污染的雨水等。“再生水”有時(shí)往往被稱為“中水”，但兩者有明顯的區(qū)別。再生水是我國(guó)城市污水再生利用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的規(guī)范術(shù)語(yǔ)，“中水”是一個(gè)俗稱，沒(méi)有一個(gè)明確的定義。“中水”沿用了R本的叫法，是水質(zhì)介于“上水”和“下水”之間的水?！靶律辈⒎菄?yán)格的學(xué)術(shù)語(yǔ)言，來(lái)源于新加坡的“NEWater”（不是NewWater），是一種昵稱。

再生水系統(tǒng)具有“兩像、兩不像”特征

污水再生利用具有“供水系統(tǒng)”的屬性，是一個(gè)復(fù)雜的非傳統(tǒng)供水工程，既具有污水處理系統(tǒng)的特征，又具有供水系統(tǒng)的特征，但與傳統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)和傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)又有很大的區(qū)別。

①處理出水有明確的用戶，具有“產(chǎn)品”屬性。與污水處理系統(tǒng)顯著不同；

②水源水質(zhì)差、組分復(fù)雜多變，水質(zhì)安全保障挑戰(zhàn)大；用戶水質(zhì)要求多樣，系統(tǒng)優(yōu)化更復(fù)雜(非同一水質(zhì)供水系統(tǒng)）。這與自來(lái)水供水系統(tǒng)顯著不同。

再生利用系統(tǒng)的特點(diǎn)

污水再生利用的“供水系統(tǒng)”屬性，使污水再生利用系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，對(duì)水質(zhì)安全性和可信賴性保障的要求高，在處理過(guò)程中，需對(duì)污水再生利用系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、處理技術(shù)、水質(zhì)要求、管網(wǎng)系統(tǒng)以及可信賴性等進(jìn)行整體優(yōu)化。

在系統(tǒng)構(gòu)成方面，除了二級(jí)處理和深度處理之外，污水再生利用系統(tǒng)還包括管網(wǎng)、儲(chǔ)存、用戶等；在處理技術(shù)方面，高級(jí)氧化和生物濾池等被廣泛應(yīng)用，從而滿足不同用戶的高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求；污水再生利用所用的管網(wǎng)系統(tǒng)是需要對(duì)管網(wǎng)微生物進(jìn)行生長(zhǎng)控制的供水管道；再生水可直接儲(chǔ)存到地表、地下；針對(duì)不同的用戶，對(duì)污水再生利用的可信賴性提出了更高的要求。

污水再生利用是水科技發(fā)展的重要推動(dòng)力

再生水利用的前提就是水質(zhì)安全保障，其核心是安全、穩(wěn)定、高效。需要回答：什么樣的再生水是安全的？如何科學(xué)確定再生水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)？如何保障再生水的安全（處理、儲(chǔ)存、輸配、利用）？等關(guān)鍵問(wèn)題。

污水污染物的種類多樣、性質(zhì)各異、分布廣泛、效應(yīng)復(fù)雜，水質(zhì)安全保障挑戰(zhàn)大、對(duì)水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)、研究手段、水質(zhì)凈化技術(shù)和工藝、系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行和水質(zhì)監(jiān)管的要求更高，因此需要更全面、更深入、更系統(tǒng)、更精細(xì)、更長(zhǎng)期的研究。污水再生利用已成為水科技發(fā)展的重要推動(dòng)力。

深度處理技術(shù)的“伴生風(fēng)險(xiǎn)”――混凝沉淀導(dǎo)致再生水生物穩(wěn)定性下降

我們研究發(fā)現(xiàn)，某些情況下，深度處理之后COD降低，但AOC反而升高了，說(shuō)明深度處理后微生物反而更容易生長(zhǎng)，這樣的話管網(wǎng)輸送過(guò)程中微生物會(huì)再生長(zhǎng)。為什么會(huì)這樣？我們發(fā)現(xiàn)二級(jí)處理中同時(shí)含有大分子和小分子，而混凝沉淀處理之后大分子物質(zhì)大量減少，而大分子物質(zhì)能夠抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，去除了大分子，其抑制作用解除，因此微生物會(huì)更容易生長(zhǎng)。臭氧氧化也存在類似的現(xiàn)象。以上現(xiàn)象是通過(guò)深入、精細(xì)化的水質(zhì)才發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。

圖1生物可利用碳（AOC）濃度在污水再生混凝處理過(guò)程中的變化

深度處理技術(shù)的“伴生風(fēng)險(xiǎn)”――雙膜（UF/RO）工藝潛在風(fēng)險(xiǎn)需關(guān)注

再生水處理中，雙膜（UF/RO）工藝應(yīng)用越來(lái)越多，但其系統(tǒng)運(yùn)行中添加了多種化學(xué)試劑用，如混凝劑、軟化劑、氧化劑、阻垢劑和非氧化性殺菌劑、亞硫酸氫鈉、清洗劑（含有檸檬酸，鹽酸、NaOH、EDTA、Na-SDS等），這些藥劑對(duì)環(huán)境的影響有待研究。

總之，目前再生水安全高效利用的理論、技術(shù)、工程和管理研究均落后于實(shí)踐。從再生水安全高效利用的角度出發(fā)，未來(lái)我們要著眼于：現(xiàn)有技