灰水处理技术及回用研究综述
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《装备维修技术》2021年第3期
摘 要:在进行相关水质分析时,经水质指标对比。
水污染物浓度较低,水量占比大,约占家庭所需生活用水总量的75%,由此认为
灰水是加以弱化的雨水,比较容易实现灰水处理与再生利用。
因此,研究灰水的回用技术是有一定的现实意义。
目前,国内常用的回用技术有过滤、人工湿地等不同处理技术。
结果表明:灰水的产生量受人类的生活方式以及生活习惯有关,与气候条件也有一定的影响。
在灰水处理中,人工湿地以及过滤技术能有效去除灰水中的污染物,是目前比较适宜的处理技术。
而上述技术仅仅是在关注灰水中污染物的单项去除效果。
未来应结合灰水的不同特点,有针对性的开发灰水处理的新工艺,有效提高二次回用水率。
关键词:灰水;水质指标;人工湿地;过滤
灰水处理技术及回用研究综述
成 婷
(重庆交通大学,重庆 400074)
随着城市化进程不断加快,国内目前面临着严重的水污染,而水资源对于全人类来说,日渐减少。
我国是人口大国,水资源短缺,
人均水资源占有量仅占世界人均的1/4[1]。
较长远来看,随着未来经济不断发展,人口数量递增,而对于水资源的需求量也会渐长。
目前,较多的是针对工业以及生活污水进行处理后加以回用,既能增加替代水源的同时也能减少污染物的排放,减轻水体的污染。
因此,越来越受到世界广泛关注。
国外相继开发新工艺进行水质处理。
而针对我国目前的情况而言,污废水的回用率仅占废水总量的
7.2%[2-3]。
因此,需要进一步研究各类处理技术。
考虑其传统污水处理模式的局限性。
目前国内外相继针对不同水源分别处理进行相关研究。
提出了“源分离”这一概念。
“源分离”是针对源头着手,进行功能性设计,将不同水源进行收集并分类处理。
此概念一经提出,在国际上受到了广泛的关注及应用。
目前,较广义的区分家庭生产的生活污水可以分为粪便污水,尿液,洗衣,洗浴废水和厨房废水等。
而“源分离”,恰好能够有助于降低混合水的处理难度,弥补传统污水处理模式的不足。
有效降低上污水末端处理废水费用,节约水资源,更符合经济与环保的理念。
基于源头分离控制技术在国外逐渐兴起,对我国的污水处理提供了参考。
灰水一般是指住宅等场所排出的不含厕所废水的生活生产污水。
这其中主要包括浴室、洗衣房、厨房等场所的洗涤用水。
而在生活污水中,灰水的产量最大,且相较于其他污水类型而言,污染物浓度较低,是目前最有潜力的回用水源之一。
1、灰水的水质特点
不同水源不同地区的灰水水质差异很大,主要是由于灰水水质很大一部分受到人类的生活方式以及生活习惯有关,同时也和当地供水的水质息息相关。
经研究发现,灰水水质中含有高浓度的易生物降解有机物、氮磷营养盐、微生物和其他基本水化学成分。
如表
1所示[4-6]。
表1不同类型灰水水质
参数浴室灰水洗衣废水厨房灰水BOD5/mg·L -1
40-42444-45240.8-942
CODcr /mg·L -1
77-64558-120560-1710
TSS /mg·L -1
54-353120-315235-720
TN/mg·L -1
10-32.6 1.1-40.3 6.4-50
TP /mg·L -1
0.11-20.062-5768-74pH 6.4-8.68.1-10 6.3-7.4
由表1中可以看出,污染物浓度最高的是厨房废水。
灰水的pH 值的范围在通常在5-9范围内,由于洗衣废水中含有洗涤剂,而洗涤剂中的碱性物质导致洗衣废水中的Ph出现偏高的现象。
BOD 5/CODcr的比值决定灰水的可生物降解性,从一定程度上说明了微生物分解灰水中有机物的难易程度。
从表1中可以得出,BOD 5/CODcr 的比值介于0.3至0.7之间,这表明灰水中几乎一半的有机物都是可生物降解的。
2、灰水处理技术
2.1人工湿地
人工湿地是目前较常使用处理灰水的手段之一。
即模拟天然湿
地中可能发生的情况,采用常规湿地植物、土壤和微生物混合来去除灰水中的污染物。
目前使用较多的为垂直流人工湿地和水平流人工湿地。
通过物化以及生物组合作用去除水中的污染物。
人工湿地的去除效果常受到多种因素的影响,较常见的就是进水负荷以及电
子受体的可用性等因素[4]。
王凯军等[7]
采用多级串联微型复合垂直流人工湿地针对我国农村家庭生产污水进行处理。
结果显示,COD Cr
和TN的去除率分别达到65%和95%以上。
陈建军等[8]
在三峡库区构建了一套处理单一农户灰水的生态滤池工艺,设定的水力负荷条件
为0.2m 3/(m 2
·
d)。
在此水力负荷条件下,工艺对COD Cr 、TN、NH 4+-N、TP 和浊度的平均去除率分别为75%、58%、72%、50%、80%。
2.2过滤
国内大多数灰水处理所采用的过滤介质包括沙子、砾石、细网
等。
可以有效去除灰水中的固体颗粒污染物。
GROSS 等[9]
采用两个循环垂直向上流生物过滤器处理混合灰水,混合灰水包括洗衣、洗浴以及厨房所产生的灰水。
经研究结果表明,此方案能有效降低阴离子洗涤剂的浓度,去除率能达到98%以上;TSS 去除效果较好,能达到93%;氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐和TP 的去除率分别为16.7%、96.9%、48.5%和73.7%。
3、结语
本文综述了灰水的水质特点,处理技术。
不同地区不同水源的水质差异较大,这与人类的生活方式以及生活习惯息息相关。
且灰水中的污染物低于雨水径流中的污染物,常被认为是弱化版的雨水。
因此,需将灰水与雨水、黑水从源头上分离,提出“源分离”这一理念,并被大众广泛关注和推广。
并且能有效的实行水资源的循环利用、提高水资源的利用率。
灰水的回用的途径大致分为两类:(1)与人体接触用水,如洗澡、洗涤水等。
(2)不与人体接触的用水,如冲厕、绿化、喷洒道路用水等。
考虑其经济成本以及处理难度。
目前,国内回用水的对象主要是不与人体接触的用水,如冲厕、绿化、洗车、喷洒道路、混凝土搅拌、消防、锅炉、湿地、人工景观水体、地下回灌水甚至农业灌溉用水等。
当前国内外更多的关注的是单一处理灰水污染物的去除效果,但针对不同回用水目标的灰水,仍需要开发组合型工艺。
在研究灰水处理技术时,尽可能的考虑灰水本身水质的特殊性,从而进一步研发出适宜灰水水量以及水质特点的可靠、经济的灰水处理技术。
此外,研究灰水处理技术时仍需考虑其灰水中的微生物以及微量污染物的污染。
考虑与生物滞留系统去除相结合。
更加符合当今所倡导的经济环保的理念。
参考文献:
[1]王熹,王湛,杨文涛,等.中国水资源现状及其未来发展方
向展望[J].环境工程,2014,32(7):1-5
[2]中华人民共和国水利部.中国水资源公报[M].北京:中国
水利水电出版社,2017.
[3]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴[M].北京:中
国统计出版社,2017.。