城市污水回用现状及发展
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城市污水回用的现状及发展前景
——污水回用新技术论文
环工2007-2班
贾志慧
学号:07073178
城市污水回用的现状及发展前景
环工07-2班贾志慧
摘要:水资源紧缺是我国不能忽视的现状,而城市污水具有水量大、水质稳定的特点,对城市污水加以回用是解决水资源匮乏的有效措施。本文阐述了国内外城市污水现状,并提出了目前城市污水回用所存在的问题及其解决方法,对城市污水回用的前景进行了展望。
关键词:城市污水;回用;现状;前景
水是人类赖以生存的主要资源,是对生态、经济和社会有巨大价值的物质,是城市生存和发展的不可缺少的物质保证。我国是一个淡水资源紧缺的国家,近几年,随着经济的持续高速发展和城市建设步伐的加快,城市缺水日益严重。然而工业及生活排水又不断污染可利用的淡水资源,日趋严重的水污染降低了水体的使用功能,使本来就具有的水资源供需矛盾更加尖锐,水资源短缺问题己成为国家经济社会可持续发展的严重制约因素。因此,自然水资源的合理利用和寻找可利用的新水源显得尤为重要。
城市污水的再生回用是开源节流、减轻水体污染程度、改善生态环境、解决城市缺水问题的有效途径之一。
1.我国水资源及城市污水回用现状
我国水资源严重匮乏,属于世界上13 个贫水国之一,人均水资源量仅是世界平均水平的1/4。据统计,我国有一半城市缺水,每年因缺水造成的损失估计为1 200 亿元。随着经济的发展,水资源紧缺的问题越来越突出。虽然近年来人们的节水意识增强,但用水量的日益增大,加剧了水资源问题的严重性,开展污水回用措施则相当于开辟了一种新的水源,已逐渐被人们重视[1]。
为了解决日益严重的水资源缺乏问题,一些非常规水资源受到了人们的重视, 尤其是城市污水。相对海水淡化,人工降雨等可行方案,城市污水资源稳定可靠,易于收集,处理简单,而且处理费用相对较少。可以说,实施城市污水回用,实现污水资源化,对节约水资源,缓解城市用水压力,保障城市用水安全,实现我
国的水资源可持续发展有着重要的意义[2]。
我国从20 世纪50 年代起开始采用污水灌溉的方式回用污水,到60 年代关于污水灌溉的研究达到了一定水平。80年代末,随着我国大部分城市水紧缺的加剧和污水回用技术的日趋成熟,污水回用的研究与实践才得以加速发展[3]。
国家“七五”、“八五”期间,“城市污水资源化的研究”和“城市污水回用技术”作为大课题列入国家科技攻关计划,取得了初步成果,提出了相应的污水资源化技术。在“八五”期间,大连、北京、西安、太原等城市相继建成了回用于工业冷却用水、工业用水和市政景观用水的污水回用示范工程,为我国城市污水回用积累了经验。目前已经投产的城市污水回用工程约有30 个,回用工程规模在1.5×105m3/d 左右,约为全国城市污水设计处理水量的1%以上[3]。
目前,污水回用虽然在我国一些大城市受到了重视,得到了发展,收到了实效,但是从总体上而言,我国的污水回用还处于初级阶段,无论规模还是涉及到的领域都不及一些发达国家,如美国,日本。因此,城市污水回用还有待我们去继续拓展,提高。
2.国外城市污水回用现状
美国从20 世纪60 年代开始大规模建设污水处理厂,随后开始污水回用[4]。目前,有357 个城市回用污水,再生回用点536 个。全国城市污水回用总量约9.4×109m3/a,其中包括污灌用水、景观用水、工艺用水、锅炉补给水以及回灌地下水和娱乐养鱼等多种途径[3]。污水回用60%用于灌溉用水,30%用于工业用水,10%用于城市生活等其他方面。美国从20 世纪70 年代初以来,总用水量不断增加,但总取水量反而减少,污水回用率稳步提高,使代表世界先进工业大国和农业大国的美国水工业走上良性循环的轨道。
日本是开展污水回用较早的国家之一,早在20 世纪60年代,日本沿海和西南一些缺水城市,如东京、名古屋、川崎、福冈等地即开始考虑将城市污水处理厂的出水经进一步处理后回用于工业、生活或生活杂用。相对而言,日本城市污水回用工程,以有较多的“中水道”供生活杂用而著称[5]。20 世纪90 年代初,日本在全国范围内进行了污水回用的调查研究与工艺设计,对污水回用在日本的可行性进行深入的研究和工程示范,在缺水地区推广污水回用技术,节水已见成
效。
以色列是节约用水,特别是污水回用方面最具特色的国家[5]。该国100%的生活污水及72%的城市污水已经回用,最大规模可达20×104m3/d。处理后的污水42%用于农业灌溉,30%用于地下水回灌,其余用于工业及市政等回用[3]。在阿根廷,城市污水主要用于农业灌溉。城市污水一级处理出水灌溉农田面积约2000ha,此外还将稳定塘净化水与河水混合灌溉蔬菜作物[5]。
3.城市污水回用技术
按处理程度划分,城市污水的处理可分为一级处理、二级处理和三级处理。通常情况下城市污水处理厂只对污水进行格栅、沉淀等常规的一级处理和生化二级处理。虽然在经过了这两级处理后,污水中大量漂浮物、悬浮物和有机物得到了有效的去除,但是在污水中依然存在一些细小的悬浮物、可溶性的无机物、微生物难降解的可溶性有机物以及一定量的微生物[3]。因此,城市污水处理厂的二级出水除了能在少数场合直接回用外都还需要进行进一步的三级处理, 才能达到回用水的水质要求。城市污水回用技术中常见的三级处理单元操作有混凝沉淀、过滤、消毒、活性炭吸附、石灰软化处理、离子交换、高级氧化、膜分离等[6]。
城市污水的回用途径不同,所要求的回用水水质标准也会有所不同。在实际操作中可在满足特定水质要求的前提下,以经济可行为原则对上述深度处理单元操作进行合理的搭配组合来设计污水回用处理流程。另外,在某些特殊的场合, 也可通过对现有的常规二级处理进行技术改造来改善二级出水水质,从而达到回用要求。
4.城市污水回用中存在的问题及对策
水处理技术的不断成熟,特别是近年来高级氧化、膜分离等高级处理技术的发展给城市污水的回用提供了技术上的保障,因此如果单纯从技术层面上来讲,可以说目前城市污水的回用基本上已经不存在问题。但是在一些水质要求较高的回用场合,由于回用工艺复杂、投资和运行成本都还相对较高、回用时存在着经济上不合理的问题。同时,目前城市建设规划不够合理、城市污水的处理率相对较低、城市水价偏低、关于污水回用的政策法律法规及管理机制还不完善、污