再生水处理及回用现状研究

再生水处理及回用现状研究

摘要：本文对国内部分城市地区或单位的再生水设施建设、处理技术、经济投

入等开展了研究，总结和分析现有污水再生处理系统在技术和经济方面的经验和

存在的问题。

关键词：再生水；处理；回用

引言

面临城市水资源危机、水体污染的现实情况，当前缓解的有效途径之一便是

污水再生利用。我国城市再生水开发利用发展较快，但有关再生水系统的优化配置、规划布局都存在很大不足，造成再生水利用率较低，产生更加恶劣的影响。

1再生水概述

再生水是指城市各种污水经过处理后，能满足不同用途的水质要求的水，也

可以说再生水在回到自然水体之前可以被多次利用。达到规定的水质标准，可在

生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。再生水水量大、水质稳定，可以用

于城市的生产用水、生活用水和生态用水。我国从1982年开始污水的科学再生

利用。1982年青岛市就将中水回用于市政及其它杂用用途，以缓解城市所面临的

淡水危机。目前，除了青岛以外，国内缺水的北京、天津、西安、大连等城市已

经建设了大量的再生水回用工程。近年来，我国政府对再生水的回用工程更加鼓励。

为掌握国内再生水处理和回用的现状，本研究对国内部分城市地区或单位的

再生水设施建设、处理技术、经济投入等开展了研究，总结和分析现有污水再生

处理系统在技术和经济方面的经验和存在的问题，对下一步探讨高校再生水回用、削减用水成本及节约水资源方面奠定理论和技术基础。

2再生水处理工艺流程

工艺流程如图1所示。

图1工艺流程图

其中，生物池共分为4个系列（分别为A、B、C、D），单系列处理规模为5

万m3/d，为3廊道构型。每个廊道长156m、宽10m，有效水深6.0m，超高

1.0m，水力停留时间13.48h。生物池第1廊道依次分为缺氧区、厌氧区和好氧区，各区之间以隔墙区分开，使各段有较好的独立环境。图2为单系列生物池示意图。

图2单系列生物池示意图（m）

3研究方法

收集厦门、北京、天津、西安、大连、沈阳等城市10个再生水回用项目的基本信息，包括设施基本情况、设施处理能力及费用情况等。

收集各再生水回用系统运行的水质检验资料，根据我国城市杂用水水质标准（GB/T18920－2002）和景观环境用水水质标准（GB/T18921－2002），对水质达

标情况进行统计分析。

综合上述资料和水质检测结果，分析我国污水再生处理及回用状况，总结经

验和发现问题，并提出政策建议和技术对策。

4研究结果

4.1再生水处理规模

调研的10个再生水项目，处理规模从120～100000m3/d不等。主要原因在

于所调研的再生水回用项目包括集中式和分散式两种，污水的来源及回用的情况

不同，造成处理规模相差较大。部分项目的实际处理量低于设计处理量。

4.2再生水水源和回用途径

在10个再生水项目中，分散式再生水回用主要是一些高校、小区的项目，原水主要是生活污水中的优质杂排水或生活污水（包括冲厕污水）。集中式再生水

回用主要是城市或地区再生水厂，原水为城市污水处理厂二级出水。上述项目中

再生水的回用途径包括：绿化、浇洒道路、冲洗厕所、景观补水、洗车及工业用

水等。

4.3主体处理工艺

经调研发现，各地再生水处理的工艺多种多样，其中主题工艺运用较多的是

膜处理工艺法，包括膜生物反应器（MBＲ）、浸没式微滤工艺（SMF）和连续微

滤工艺（CMF）等。MBＲ的典型工艺流程为：格栅→预曝气调节池→MBＲ池→消毒。SMF的典型工艺流程为：混凝沉淀→SMF→反渗透→消毒。此外，生物处理

法的应用亦较多，包括生物接触氧化法、曝气生物滤池、厌氧-好氧法（A/O）法、缺氧-厌氧-好氧法（倒置A2/O）及周期循环活性污泥法（CASS）等。其中生物接

触氧化法的典型工艺为：格栅→预曝气调节池→接触氧化池→过滤→吸附→消毒。

4.4消毒方式

在10个再生水项目中，消毒方式采用较多的是氯系消毒剂，其中使用最多是的消毒剂是二氧化氯，其次是次氯酸钠。还有一些项目采用的臭氧消毒、紫外紫

外线与氯系消毒剂联合消毒。

4.5再生水处理运行成本

在所调查的10个项目中，处理成本为0．42～2．65元/m2不等，各项目的

成本差距非常大。

5再生水工艺优化改造设计

某再生水厂处理规模为20万m3/d，占地面积约11hm2，处理工艺采用改进

型推流式倒置A2/O活性污泥法。再生水工程采用二沉池出水作为水源，处理工

艺采用反硝化滤池＋超滤膜＋臭氧。

5.1改造要点

为使再生水处理单元的反硝化滤池进水TN含量降低并减少碳源投加量，需

要强化生物池的脱氮效果。在生物池容积和总水力停留时间不变的条件下通过改

变各区容积、位置来调整，将原设计倒置A2/O工艺调整为脱氮A/O工艺，即取

消原厌氧区，由83.9m变为0m。延长缺氧区，使其由51.0m增至107.9m；延长

好氧区，使其由333.1m增至360.1m。增加内回流泵，内回流比为300%。由于取消了厌氧区，生物除磷功能减弱，所以需依靠投加化学除磷药剂保证除磷效果，

药剂采用PAC。为保证来水碳源不足时的反硝化效果，增加碳源投加设施。

5.2改造内容

5.2.1新增消氧区

每个系列好氧区末端17m区域设置消氧区，水力停留时间0.5h。

5.2.2增加内回流泵

1）为提高反硝化效果，可增加混合液回流，回流比按300%计算。采用内回

流泵将好氧区末端的混合液通过2根DN1000mm玻璃钢管道泵送至缺氧区首端。 2）内回流泵安装需要增加一段4.5m×4.3m的钢筋混凝土挡墙，在挡墙内预

埋2个覫815mm的穿墙套管与内回流泵出口导流环对焊。

3）新建一段隔墙用于区分改造后的缺氧区与好氧区，原隔墙及新建隔墙均需