城市污水回用(新)

三个因素 相互作用
活性炭
微生物
污染物
Porrotti 和 Rodman 1974年细胞外酶假说：
微生物个体尺寸1万埃左右
微生物的 胞外酶 10 埃大小
微孔隙区的 等效直径大约20-40埃
胞外酶
污染物
酶基质复合体
或 产物
活性炭
争论：1）酶能否进入微孔 2）胞外酶除水解酶外是否有其
他的酶
高负荷冲击时， 活性炭为微生物的生存提供庇护，保证使反应 器稳定的运行。 在低负荷情况下，
水污染控制工程
七、深度处理方法
污染物 悬浮性 有机物 溶解性 无机物 营养盐 溶解性 磷 氮 处理方法 过滤、混凝沉淀、微滤、气浮 活性炭吸附、臭氧氧化、混凝沉淀、生 物处理 反渗透、纳滤、电渗析、离子交换 生物除磷、混凝沉淀 生物脱氮、氨吹脱、离子交换、折点加 氯
水污染控制工程
八、污水再生利用工程设计规范
设计水量：300m3/d；实际水量：200m3/d，运行成本： ￥ 0.68/m3
项目
pH
SS COD BOD5 LAS 总大肠菌 (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) （个/L） 9 ﹤5 ﹥44.4 69 24 65.2 25 ﹤5 ﹥80 0.79 0.11 86 ﹤3
细菌（个 /L）
嗅味
色 度
原水 7.8 中水 7.5 去除 率％
1
无不 ﹤5 快感
2 企事业单位中水工程
北京科技会展中心中水：洗澡、洗手——冲厕、绿化、景观
格栅 调节池 毛发过滤器 砂滤器 生物活性碳 中水池
混凝剂
设计水量：160m3/d；实际水量：80m3/d，运行成本： ￥ 1.24/m3
项目 原水 砂滤器出水 中水 去除率％ pH 7.2 7.2 7.1 SS (mg/L) 150 20 8 95 COD (mg/L) 120 70 35 70 BOD5 (mg/L) 70 45 7 90 1.0 80 无 LAS (mg/L) 6.2 嗅味
中水概念：主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的 水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。
水污染控制工程
二、中水回用方向
分类 农、林、牧、渔业用水 城市杂用水
GB/T 18919-2002 范围 农田灌溉、造林育苗、畜牧养 殖、水产养殖 城市绿化、冲厕、道路清扫、 车辆冲洗、建筑施工、消防 冷却用水、洗涤用水、锅炉用 水、工艺用水、产品用水 娱乐性景观环境用水、观赏性 景观用水、湿地环境用水
污水再生利用工程设计规范（GB/T 50335━2002） 城镇污水再生利用技术指南（试行）
水污染控制工程
八、污水再生利用工程设计规范
城镇污水再生利用技术指南（试行）2012年
1宾馆饭店中水工程
北京新世纪饭店中水工程：洗浴排水—冲厕、空调补水、洗车
格栅 调节池 毛发过滤器 生物接触氧化池
混凝剂
中水池 消毒接触池 过滤器 综合净水器
城市污水再生利用-工业用水水质标准(GB/T 19923-2005)
城市污水再生利用-农田灌溉用水水质标准(GB 20922-2007)
城市污水再生利用-绿地灌溉水质标准(GB/T 25499-2010)
水污染控制工程
城市杂用水水质标准(GB/T 18920-2002)
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 浊度/NTU 色/度 嗅 ≤ 5 1500 10 10 1.0 ≤ 0.3 0.1 10 1500 15 10 1.0 -
维修费 0.04
折旧费 0.15
合计 0.69
活性炭也会因为反相浓度梯度的原因使得溶液 中存在一定量基质，供微生物代谢使用，同时使活 性炭得以再生利用。
双层生物活性炭反应器
1、容器，2、膨胀层，3、密实层，4、气提器，5、中心区， 6、污水进水管，7、底部配水管，8、中部配水管，9、循环水管， 10、净化水收集槽，11、反冲洗水收集槽，12、保护水层
接触30min后≥1.0，管网末端≥0.2 3
水污染控制工程
四、中水水源的选择
根据《建筑中水设计规范》，选择中水水原时，应首先选 用优质杂排水。 一般按下列顺序取舍： 1）冷却水；2)淋浴排水；3)盥洗排水；4)洗衣排水；5)厨 房排水；6)厕所排水。
北京市中水工程，以洗浴排水作为水源居多。
水污染控制工程
UV410(cm-1)
0.008 (0.003)
0.001 (0.001)
87.50
八、生物活性炭处理工业废水
间二硫氮茚硫醇去除动力学
生物活性炭反应器中含石油产品的废水氧化动力学
35 40 30
氯 离子 浓度（mg/L）
加入40mg/L 2,4-DCP
35
1 2 3 4
2,4-DCP浓度 (mg/L)
25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 200 250 300
30 25 20 15 10 5 0 -5 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
加入70mg/L 2,4-DCP
时间 （ h）
时间 (h)
a b 1—对照 2—活性污泥法 3—生物活性炭法 4—石英生物膜法 BAC对2,4-DCP的生物吸附过程
项目
pH ≤
冲厕
道路清扫、消防
城市绿化
6.0-9.0 30 无不快感 10 1000 20 20 1.0 --1.0
车辆冲洗
建筑施工
5 1000 10 10 0.5 0.3 0.1
20 15 20 1.0 ---
溶解性总固体/（mg/L)≤ 五日生化需氧量（BOD5） /（mg/L) ≤ 氨氮/（mg/L) 阴离子表面活性剂/ （mg/L) 铁/(mg/L) 锰/（mg/L) ≤ 溶解氧/（mg/L) ≥ 总余氯（mg/L) 总大肠菌群/（个/L) ≤ ≤
水污染控制工程
第九章
城市污水回用 ——中水处理技术
水污染控制工程
水污染控制工程
•水资源利用要开源、节流。
•污水回用成为应对环境污染，缓解水资源紧缺的重要节水技术。
水污染控制工程
一、中水的概念
“中水”起名于日本，“中水”的定义有多种解释，在污水工 程方面称为“再生水”，工厂方面称为“回用水”，一般以水 质作为区分的标志。
管网
冲洗水箱 液氧储罐 臭氧车间
前臭氧
提升泵房及臭氧接触池
活性炭吸附池 鼓风机房
取水口
粉末活性炭 （应急）
取水泵房
高锰酸钾 （应急）
平流沉淀池
粉末活性炭 （应急）
滤池
清水池
二级泵房
管网
矾
后加氯
补加氯
第三水厂（已建）
工艺流程
水污染控制工程
（3）膜处理 采用超滤（微滤）、电渗析或反渗透膜处理，其优 点是SS去除率很高，占地面积与传统的二级处理相比，减少了 很多。但目前对此工艺处理大水量污水成本仍较高。
Compounds Parameters Bulk solution Removal Efficiency (%)
Influent
CODMn(mg l-1) UV254(cm-1) 4.75 (0.35) 0.082 (0.008)
Effluent
1.50 (0.44) 0.020 (0.012)
68.42 75.61
Manometer
Valve Membrane module Clapboard Flowmeter of air
Valve
Flowmeter
Flowmeter
Effluent water Integrative membrane-bioreactor
Feed tank
Feed pump Blower
洗浴排水特征污染物范围（mg/L）
浓度水平
较低（宾馆） 中等（公寓）
较高（学校）
CODcr 40-80 80-450 150-250
BOD5 10-25 25-60 60-130
LAS 0.5-1.0 1.0-1.5 1.5-3.0
部分以生活污水为原水的水质（mg/L）
名称 中国农业大学 北京市环科院 北京新星花园 CODcr 335 252-570 60-70 BOD5 218 120-314 20 SS 220 92-303 70
3 居住小区中水工程
天通苑中水工程：居民小区生活污水—绿化、洗车
格栅 水解酸化调节池 两级生物接触氧化及沉淀池 消毒剂 中水池 石英砂过器 中间水池 混凝剂
设计水量：1200m3/d；实际水量：1200m3/d，运行成本： ￥ 0.69/m3
Fra Baidu bibliotek
项目 运行费用 （￥/m3）
电费 0.4
药费 0.07
人工费 0.03
工业用水
环境用水
补充水源水
补充地表水、补充地下水
水污染控制工程
城市污水回用水水质基本要求： 1. 回用水水质符合回用对象的水质控制指标。 2. 回用系统运行可靠，水质水量稳定。 3. 对人体健康、环境质量、生态保护不产生不良影响。 4. 回用于生产目的时，对产品质量无不良影响。
5. 对使用管道、设备等不产生腐蚀、堵塞、结垢等损 害。
1.可被活性炭吸附也可被微生物的降解
2.可被活性炭吸附但不可被微生物的降解 3.不可被活性炭吸附但可被微生物的降解 4.不被活性炭吸附也不可被微生物的降解
生物活性炭技术定义:
以活性炭为载体, 表面长有微生物的处理工艺, 在水质净
化过程中同时发挥着活性炭的物理吸附作用和微生物的降解
作用的水处理技术.
6. 使用时没有嗅觉和视觉上的不快感。
水污染控制工程
城市污水再生利用-分类标准(GB/T 18919-2002) 城市污水再生利用-城市杂用水水质标准(GB/T 18920-2002) 城市污水再生利用-景观环境用水水质标准(GB/T 18921-2002)
城市污水再生利用-地下水回灌水质标准(GB/T 19772-2005)
双层生物活性炭反应器工艺示意图
1、反应器，2、曝气柱，3、水泵，4、布水系统，5、集水装置， 6、反冲洗出水集水槽，7、净化后出水集水槽，8、锥型收缩装置， 9、密实过滤层，10、 膨胀炭层
生物活性炭反应器
1、两级泥水分离区， 2、厌氧颗粒污泥膨胀 床区，3、活性炭膨胀 床区，4、加热器，5、 排气阀，6、剩余污泥 排放，7、净化后的水， 8、进水，9、填料冲 洗用水，10、发酵气 收集
塔式生物活性炭反应器
1、膨胀床反应区，2、过滤器， 3、毛刷填料区，沉淀出水，5、 过滤配水器，6、过滤器进水 及反冲洗出水，7、滤后水出 水及反冲洗配水
I-污水进水
II-去循环泵
III-去除剩余生物量
膨胀床生物活性炭示意图
生物活性炭净化水原水试验
膨 胀 床 生 物 活 性 炭 工 艺
膜—生物活性炭反应器
内循环流化床生物活性炭工艺 处理采油废水
臭氧活性炭工工艺
臭氧—活性炭工艺介绍
臭氧化 学氧化 活性炭 物理化 学吸附
臭氧灭 菌消毒 活性炭 生物降 解
连云港
茅口水厂（已建）
粉末活性炭 （应急） 高锰酸钾 （应急）
矾 粉末活性炭 （应急） 后加氯 补加氯
取水口
取水泵房
前臭氧
斜管沉淀池
滤池
清水池
二级泵房
水污染控制工程
五、污水回用系统 系统类型： •建筑中水系统；
•小区中水系统；
•城市中水回用系统。
水污染控制工程
五、污水回用系统 污水收集
回用水处理
回用水输配 用户用水管理
水污染控制工程
六、回用处理技术方法
目前已被采用的方法大致可分为三类：
（1）生物处理法。
曝气生物滤池、生物接触氧化、SBR及其变体工艺（CAST等）
17 21 25
30 20 10 0
The remove effect of CODMn of Xihai lake by this process at normal temperature （200C）
The purifying effect of Sanjiadian reservoir water by this process at low temperature （<10oC)
Suction pump
6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 1 5 9 13
days
100 90 80 70 60 50 40
Removel efficiency(%)
Influent CODMn(mg/l)
Influent COD Removel efficiency
水污染控制工程
（2）物理化学处理法，以混凝沉淀（气浮）技术及活性炭吸附 相结合为基本方式，与传统的二级处理相比，提高了水质，但
运行费用较高。
生物活性碳滤池
生物活性炭工艺
（Powdered Activated Carbon Treatment Process，PACT）
生物活性炭工艺
对于生物活性炭技术, 按照污染物被活性炭吸附性 和被微生物的降解性可将其分为四类: