概述:联合国在2003年3月16日“第三届水资源论坛大会”召开之前发表的最新报告,对180个国家和地区的水资源丰富状况进行排名,中国以平均每人每年拥有近2260m3用水统计数字排在第128位。中国水资源存在时空分布差异性大的特点,在600多个城市中有400多个严重缺水,其中比较严重的缺水城市达110个,我国城市缺水总量为60亿m3。并且随着经济的发展,“三废”的大量排放污染了地表水和地下水。据2003年《中国水资源公报》显示:2003年,全国工业和城镇生活废水排放总量为460.0亿T,比上年增加4.7%。其中工业废水排放量212.4亿T,比上年增加2.5%;城镇生活污水排放量247.6亿T,比上年增加6.6%。我国相当部分的工业废水和90%以上的生活污水未经处理直接排入受纳水体,直接造成对水资源的污染。
由于工业废水及生活污水的肆意排放,导致我国 80%以上的地表水、地下水被污染。专家们警告:“20年后我国将找不到可饮用的水资源”。根据卫星拍摄的照片,我国数百个湖泊正在干涸,一些地方性的河流也在消失。水资源污染、水污染加剧、地下水超采和用水效率低下,进一步加剧了有限水资源的供需矛盾。
面对如此严峻的现实,要保证经济和社会的健康持续发展,保证水资源的可持续利用,中水回用势在必行。
所谓中水,是污水处理厂将收集来的生活污水、工业废水、雨水等城市污水,在污水厂中经过传统的活性污泥法,达到去除有机物、重金属离子等目的,使污水水质达到河湖排放标准,然后将水送到深度处理厂,经过混凝、沉淀、过滤、消毒传统工艺过程或利用膜技术深度处理,从而得到的水称为中水。中水水源按照《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)和《污水再生利用设计规范》(GB0335-2002)分为优质杂排水和污水处理,具体种类和选取顺序为:
1)卫生间、公共浴室的盆浴和淋浴等的排水;
2)盥洗排水;
3)空调循环冷却水系统排水;
4)冷凝水;
5)游泳池排污水;
6)洗衣排水;
7)厨房排水;
8)冲厕排水。
中水水源一般不是单一水源,大多有三种组合方式:
1)盥洗排水、淋浴排水、循环冷却水称为优质杂排水,应优先选用;
2)冲厕排水以外的生活排水称为杂排水;
3)污水处理,即所有生活排水的总称,这种水质最差。
中水用于冲厕、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工等杂用的水质,按《城市污水再生利用 城市杂用水质》(GB/T18920-2002)中城市杂用水类标准执行。
中水用于景观环境用水,其水质应符合国家标准《城市污水再生利用 景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)的规定。
用途:在城市生活、生产用水中,约40%的水是与人们生活紧密接触的,对水质要求严格。而多达60%的水使用在工业用水,农业灌溉,环卫用水和绿化用水等方面,如将这部分用中水替代,在水质标准上是完全允许的,同时节约了大量的新鲜水源。目前工业冷却用水与工厂的运转联系紧密,用水量相对稳定。而随着城市基础设施建设的不断发展,相应的环卫、绿化、景观等方面的市政杂用水也随之增加,对于用水便捷性和供水形式多样化提出了更高的要求,用水潜力比较大。我们认为应从以下几方面推广使用中水:
1、园林绿化用水包括以下几个方面:
㈠、绿化用水
㈡、河湖补水
㈢、公园内冲洗厕所
㈣、公园内道路冲洗
2、配合城市环境综合治理,发挥中水效应
空气含尘量高是导致我市空气污染较严重的一个重要原因,目前可吸入颗粒物已经成为北京市大气污染的首要污染物,而且根据国家气象局专家预测,我国已进入了沙尘暴多发阶段。我们应采取有力的措施有效的降低空气中的可吸入颗粒物,在治理沙源的同时应加强人工降尘。目前人工降尘的方法是环卫部门定时派水车浇洒路面,由于受水车载水体积所限浇洒范围达不到理想的压尘目的。所以我们不妨借鉴国外的方法,在城市主要干道沿线铺设中水管线,并配设相应的喷头,在保证用水量充足的前提下,可将现行的水车喷洒改为中水冲洗路面,提高压尘效果。可先选定特定路段进行试点,采用水车与喷头相结合的方式,逐步实现中水降尘。
3、中水用于小区
将中水引入小区,实现双路供水是建设节水型城市的重要体现,小区中的冲厕用水、绿化用水、洗车等方面都可以用中水代替。为了使中水引入小区首先应加大中水宣传力度,在社会上普及中水概念,增强节水意识,通过各种喜闻乐见的宣传形式逐步消除人们心理上的障碍。其次制定相应的法规,并加强法规约束力,保证小区规划阶段同时考虑中水回用。再次应在水处理技术的创新应用上下功夫,研究更经济实用的水处理办法,提高中水水质,扩大小区使用范围。
4、中水洗车
汽车数量飞速增加,与之相应的洗车站也应不断增加,才能满足使用需要。但对于用新鲜水源冲洗车辆,很多缺水城市都很难接受继续增加洗车站点。若使用中水洗车就不存在无水可用的问题,中水在水质、水量上都能满足要求,并具有以下优势:第一.节约用水;第二.中水水价一定比现行洗车水价低廉,各用户容易接受推广起来比较容易;第三.水量丰富,可以节省循环设备的投资,用于引进先进洗车设备,提高工作效率。第四.能发挥洗车站的宣传效应,在已铺中水管线适宜地点多建洗车站点,宣传中水使用,给人以较直观的印象。
5、工业冷却水
工业冷却用水用量大,且不受季节影响,中水回用工程在规划阶段应充分考虑工业用户。
膜分离技术包括微滤、纳米过滤、超滤、渗析、反渗透、电渗析、气体分离等,其以处理效果好,能耗低,占地面积小,操作管理容易等特点而倍受关注。微滤可以去除沉淀不能除去的包括细菌、病毒在内的悬浮物,还可以除磷;超滤已被用于去除腐质酸等大分子;反渗透已被用于降低矿化度和去除总溶解性固体(TDS) ;使用反渗透对于城市污水处理厂二级出水的脱盐率达 90%以上,水的回收率达 75%左右, COD和 BOD的去除率达 85%左右 (超滤大于 50% ),细菌去除率 90%以上,对于含氮化合物、氯化物和磷也有较为优良的脱除性能;纳米过滤介于反渗透和超滤之间,工作压力在 015~1MPa,可以截留 200~400道尔顿以上的分子,产水量也较大,如在 827 kPa时达 1 020 L / (m2?d)。纳米过滤可以直接去除一切病毒、细菌和寄生虫,同时大幅度的降低溶解有机物 (消毒副产物的前体 ),它可将 THMs (三卤甲烷 )和HAAs(卤代乙酸类物质 )前驱物去除 90%,硬度去除 85%~95%,一价离子去除率大于 70% (操作压力为482~689 kPa时 ),在软化水的同时减少溶解固体,低压大水量使得纳米过滤的运行费用大大降低。为减少消毒副产物和溶解有机碳,用纳米过滤比用传统的处理和用臭氧加活性炭更便宜。 可见膜分离技术无论从处理水质还是从经济效益方面都将对中水回用的发展产生深远的影响