污水深度处理与回用技术浅析

污水深度处理与回用技术浅析

陈柱慧

(湖南城建职业技术学院，湖南湘潭411101)

摘要:污水的深度处理与回用是解决当今节水治污两大问题的最有效的途径。本文介绍了污水深度处理的内涵及其在国内外发展的历史与现状，并对污水深度处理常用方法作了简要分析。

关键词:深度处理;回用;方法

中图分类号：X703 文献标识码：A

水是人类社会赖以生存、发展的最宝贵的自然资源，然而随着世界经济的迅速发展，人口的增加及工业化和城市化步伐的加快，城市用水量和污水排放量急剧增加，目前，缺水现象已成为一个世界性的问题。为解决大量的工业生产用水和市政或生活辅助用水，污水回用成为可靠的第二水源。污水深度处理与回用不仅可以缓解供水不足、水污染和改善生态环境等问题，而且还提高了回用水的水质、水量及其经济附加值，具有广泛的应用空间，并能创造更多的经济效益。

1 污水深度处理的内涵

污水深度处理是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水（废水）的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的微量COD 和BOD有机污染物质，SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类[1]。

2 国外污水深度处理与回用的历史与现状

污水深度处理在经济发达国家已在推广，甚至普及。

污水处理与回用在美国的发展，可以追溯到20世纪20年代，但城镇污水处理设施的大规模建设和普及始于60年代末，而产业化的污水回用设施建设的全面展开则是自80年代末期开始的。目前，再生水作为一种合法的替代水源，在美国正在得到越来越广泛的利用，成为城市水资源的重要组成部分。20 世纪80 年代美国污水回用量已达260万m3/d,其中62% 用于农业灌溉，31.5% 用于工业，5% 用于地下水回灌，其余用于城市市政杂用等。

日本最初的深度处理设施为1976年东京都多摩川流域下水道南多摩污水处理厂。到1996年，日本全国有162座污水处理厂有再生水设备，利用再生水量为48万m3/d。日本污水回用工程已见显著成效，目前福冈、高松市、琦玉县、长崎等各地已开始实施深度处理水利用计划。随着城市的发展，日本用于改善环境的再生水量会进一步增加。

以色列是在再生水回用方面最具特色的国家。以色列地处干旱半干旱地区，人均年水资源占有量仅为476m3，其解决水资源短缺的主要对策是农业节水和城市污水深度处理与有效利用。现在，以色列几乎100% 的生活污水和72% 的城市污水已经回用。处理后42% 的再生水用于农灌，30% 用于地下水回灌，其余用于工业和市政等。该国建有127 座再生水水库，其中地表再生水水库123 座，再生水水库与其他水库联合调控统一使用。

再如，在1993年，德国的污水二级处理普及率就已经达到90%，污水深度处理普及率达48%，芬兰的污水二级处理普及率与深度处理普及率也达到了77% 和88%, 瑞典的这两项指标则分别为95%和67% 。

世界上其他国家，如阿根廷、巴西、智利、墨西哥、科威特、沙特阿拉伯等，在污水深度处理与有效利用中也做了许多工作。

3 国内污水深度处理与回用的历史与现状

[收稿日期] 2010－06

[作者简介] 陈柱慧(1981-), 女,湖北荆州人,硕士,湖南城建职业技术学院设备系教师，研究方向:污水处理[联系方式] 电话：130xxxxxxxx；Email:xxxx@

我国对城市污水处理与回用的研究，早在1958年就被列入国家科研课题。60 年代，由于当时城市化程度较低，污水处理与回用停留在一级处理后灌溉农田的水平。

到了70 年代，随着污水产生量的日益增多，我国开始着手进行水污染防治。当时将重点放在工业废水污染的控制上，提出了“三同时”的方针，但处理率不过1% ～2% 。

80 年代初，在北方缺水的大城市如青岛、大连、太原、北京、天津、西安等相继开展了污水回用于工业与民用的试验研究。在大连春柳污水处理厂建成 1 万m3/d 回用水量的深度处理示范工程。1992 年投产运行，回用水水质长期稳定。出水供给附近的大连红星化工厂作为工业冷却水，并为热电厂、染料厂等企业提供了稳定的水源，解决了各厂因缺水而停产的问题，开创了城市污水作为城市第二水源的事业，树立了城市污水回用于工业的典范，为国家的污水回用示范工程。

90 年代中期之后，国务院开始了包括治理三河(淮河、海河、辽河) 、三湖(滇池、太湖、巢湖) 在内的绿色工程计划。尽管如此，2000年底我国城市废水处理率也仅为1415%，主要水系的水质仍没有达到其功能的要求，约有40% 以上的河段仍处于V 类或劣V 类的状态。

经过几十年发展的历程，我国的污水深度处理与回用事业已经具备了相当的规模，逐渐形成了系统的思路。但水污染防治形势仍然十分严峻，策略有待于进一步完备。

4 污水深度处理常用的方法

深度处理常用的方法有以下几种：

4.1活性炭吸附法

活性炭是一种多孔性物质，而且易于自动控制，对水量、水质、水温变化适应性强，因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在500～3000的有机物有十分明显的去除效果，去除率一般为70%～86.7%，可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等[2]。常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、颗粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大类。

4.2膜分离法

膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等，还可以降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理, 满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求。

4.3高级氧化法

工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物，种类多、危害大，有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基（如•OH等），使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质，甚至直接生成CO2和H2O，达到无害化目的。常用的高级氧化法主要有：湿式氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法、光化学催化氧化法、电化学氧化法、超声辐射降解法、辐射法。

4.4臭氧法

臭氧具有极强的氧化性，对许多有机物或官能团发生反应，有效地改善水质。臭氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅，其脱色效果比活性炭好；还能降低出水浊度，起到良好的絮凝作用，提高过滤滤速或者延长过滤周期。目前，由于国内的臭氧发生技术和工艺比较落后，所以运行费用过高，推广有难度。

5结语

污水的深度处理在城市和工业污水回用处理中扮演着非常重要的角色。从缺水的现状来看，污水回用是解决水资源短缺问题的最为直接简单有效的方法，它实现了水资源的多次重