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中水(污水、废水 )回用设备

 

    中水(Reclaimed Water)是指各种排水经处 理后,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,它是废水的二次利用,就是污水经过处理后达到国家规定水质标准的再生水,因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准,但又高于允许排放的污 水的水质标准,处于二者之间,所以叫做“中水”。
详细介绍

一、中水水源 与水 质
   1.1
、中水水源  
   
中水水源包括:冷 却排水、淋浴排水、盥洗排水、厨房排水、厕所排水、城市污水厂二沉池出水和工业污水作为中水水源等。严禁传染病医院、结核病医院污水和放射性污水作为中水水源。对于住宅建筑可考虑除厕所生活污水外其余排水作为中水 水源;对于大型的公共建筑、旅馆、商住楼等,采用冷却排水、淋浴排水、盥洗排水作为中水水源;公共食堂、餐厅的排水水质污染程度较高,处理比较复杂,不宜采用;大型洗衣房的排水由于含有各种不同的洗涤剂,能否作为 中水源须经试验确定。
   1.2
、中水水质
   
中水作为生活杂用 水,其水质必须满足下列基本条件:(1)卫生上安全可靠 ,无有害物质,其主要衡量指标有大肠菌群数、细菌总数、悬浮物量、生化需氧量 、化学耗氧量等;(2)外观上无不快的 感觉,其主要衡量指标有浊度、色度、臭气、表面活性剂和油脂等;(3)不引起设备、管 道等严重腐蚀、结构和不造成维护管理的困难,其主要衡量指标有PH值、硬度、溶解性 固体等。我国现行的中水水质标准有:《生活杂用水水质标准》(CJ25.1—89)、《生活杂用水 标准检验法》(CJ25.2—89)。

二、处理工艺流程
为了将污水处理成 符合中水水质标准的水,一般要进行三个阶段的处理:
 
1)预处理 该阶段主要有格栅 和调节池两个处理单元,主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质。
 
2)主处理 该阶段是中水回用 处理的关键,主要作用是去除污水的溶解性有机物。
 
3)后处理 该阶段主要以消毒 处理为主,对出水进行深度处理。保证出水达到中水水标准。

三、处理的主要方 法
按目前已被采用的 方法大致可分为三类:物理化学法、生物 化学法物化生化组合法
1)生物化学法处理 法——利用水中微生物的 吸附、氧化分解污水中的有机物,包括好氧和厌氧微生物处理,一般以好氧处理较多。
生物化学法可以分 活性污泥法 、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统 、厌氧生物处理法等方法。
A
、 活性污泥法
1)鼓风曝气:即排 流式曝气,将压缩空气不断地鼓入废水中,保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到净化污水效果。
2)机械曝气:即表 面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到净化污水效果。
3)纯氧曝气:它是 按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快污水净化速度。
4)深井曝气:般用 直径为0.5~6.0m,深度50~60m的曝气装置,利用 水压来提高水中氧的转移速率,以提高其净化效率。

B
、 生物膜法
1)生物滤池:使废 水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到净化目的。
2)生物转盘:由固 定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以净化废水。

(3
)生物接触氧化: 供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。
C
、生物氧化塔:利 用水中微生物的藻类、水生植物等对废水进行好氧或厌氧生物处理的天然或人工塘。
D
、土地处理系统
(1
)土地渗滤:利用 土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力(过滤、吸附、微生物分解等)来处理生活污水,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。
(2
)污水灌溉:主要 目的为灌溉,以充分利用净化后的污水。
E
、厌氧生物处理法 :利用厌氧微生物(如甲烷微生物等)分解污水中有机物,达到净化水目的,同时产生甲烷气、CO2等气体。厌氧生化 处理主要用于处理高浓度有机废水及污泥硝化处理。
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。
运用物理和化学的 综合作用使废水得到净化的方法。通常是指由物理方法和化学方法组成的废水处理系统,或指包括物理过程和化学过程的单项处理方法,如浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。
    1935
W.鲁道夫和 EH.特鲁尼克开始试 验用物理化学处理系统处理污水。随着工业的发展,工业废水水质日趋复杂,废水中许多污染物,如重金属离子,用通常的生物处理法难以去除;许多复杂的有机物、生物难以降解;对有毒的污染物其浓度超过微生物的耐受限度 时,生物处理法又不适用。为了保护环境和合理利用水资源,废水排放标准越来越严格,对废水回用率的要求越来越高。因此,70年代以来,物理化 学处理法得到广泛重视和迅速发展。
   
物理化学处理既可 以是独立的处理系统,也可以是生物处理的后续处理措施。其工艺的选择取决于废水水质、排放或回收利用的水质要求、处理费用等。为除去悬浮的和溶解的污染物而采用的化学混凝-沉淀和活性炭吸附 的两级处理,就是比较典型的一种物理化学处理系统。处理过程是在废水中投加石灰,快速混合后,进行絮凝沉淀,除去大部分悬浮的和胶体的物质,同时除去一部分磷酸盐。沉淀后的出水,流过活性炭接触床,由于活性炭的吸 附作用,除去溶解的污染物,如溶解的有机物等。活性炭要进行反冲洗和再生。沉淀池的沉渣经脱水、煅烧后,其中石灰可回收利用;煅烧产生的二氧化碳气体可用作调整沉淀出水的pH。通过这个系统处 理后,出水水质的代表性数据是:BOD(生化需氧量 )5mgLCOD(化学需氧量 )15mgL、悬浮物5mgL、磷0.15mgL、氮2.6mgL。假若对水质有其 他要求,还可增加相应的处理过程,如为了进一步脱氮,可以增加氨解析、离子交换或折点氯化。
   
和生物处理法相比 ,物理化学处理法的优点是:占地面积可少1412;出水水质好,而 且效果比较稳定;对废水水量、水温和浓度变化的适应性较强;可以除去有害的重金属离子;除磷、脱氮和脱色的效果好;可根据不同要求,选择处理方案;处埋系统的操作管理易于实现自动检测和自动控制。但这种处理系统的 设备费和日常运转费较高,要比生物处理法消耗较多的能源和物料,因此决定处理工艺方案时要根据对出水水质的要求,进行技术、经济比较和对环境影响的全面分析。
3)膜处理——(物化生化结合法 )采用超滤(微滤)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。
四、工艺流程选择
     确定工艺流程时必 须掌握中水原水的水量、水质和中水的使用要求,应根据上述条件选择经济合理、运行可靠的处理工艺;在选择工艺流程时,应考虑装置所占的面积和周围环境的限制以及噪声和臭气对周围环境带来的影响。中水处理的工艺流程 主要取决于中水水源和中水的用途,中水水源不仅影响处理工艺的选择,而且影响处理成本,因此,中水水源的选择十分关键;目前,我国主要以小区生活污水作为中水水源,所处理的中水主要用于浇花、冲厕、洗车等。
A
、以城市污水处理 厂二级处理出水为中水水源时,可采用物化+消毒工艺,具体如下:源水->调节池->过滤池->消毒池->储水池->回用
B
、以小区生活污水 作为中水水源时,可采用生化+消毒工艺,具体如下:源水->水力筛->调节池->生化池->过滤池->消毒池->储水池-> 回用
C
、以工业废水二级 处理出水作为中水水源时,可采用预处理+膜工艺,具体如下:源水->预处理->MBR生物反应器  ->RO系统->回用
上述工艺设施可根 据现场具体情况,并根据回用实际情况,对上述工艺进行调整。

五、一体化中水回 用设备  

    一体化中水回用设备 是将中水回用处理的几个单元集中在一台设备内进行,其特点是结构紧凑、占地面积小、自动化程度高,一般的处理量小于1500/天,主要适用于某 一单体建筑的生活污水处理,一般人口少于3000人。当污水量和水质波动比较大时,需要设置一定容积的调节池,此时调节池一般为构筑物,不包含在中水回用设备 中。常用的设备如下:
1)组装式中水回用 设备
   
将不同的处理工艺 流程段设计成单体,如预处理器、好氧处理单体、厌氧处理单体、气浮单体等,根据不同的水质和处理深度要求,选择不同的单体进行连接,如同拼积木,组成一个完整的工艺。此设备可根据现场情况设计为地上式或地埋式;材 质可采用钢筋混凝土,也可采用钢板(做防腐)或玻璃钢等材料。 目前,此类设备已有定型产品销售。
2MBR生物反应器  (Membrane Bioreactor,简称MBR)
   
膜生物反应器  又称MBR生物反应器  ,是将膜分离技术与生物处理工艺相结合而开发的新型系统。膜生物反应器  从整体构造上来看,是由膜组件及生物反应器  两部分组成,应用于膜生物反应器  废水处理工艺中的膜是微滤膜或超滤膜,结构型式多采用中空纤维式、平板式等 。
   
对于中水处理流程 选择的一般原则是,当以洗漱、沐浴或地面冲洗等优质杂排水(CODcr150~200mg/lBOD5 50~100mg/l)为中水水源时, 一般采用物理化学法为主的处理工艺流程即可满足回用要求。当主要以厨房、厕所冲洗水等生活污水(CODcr300~350mg/lBOD5150~200mg/l)为中水水源时, 一般采用生化法为主或生化、物化结合的处理工艺。而物化法一般流程为混凝、沉淀和过滤。

   
传统的生物化学法 运转时必须考虑到反应速率和污泥的沉降性能。反应速率主要取决于活性污泥的浓度,污泥浓度高,则反应速度就快。但考虑到二沉池不能过大,所以活性污泥的浓度就不能太大,从而影响了反应速率。污泥的沉降性能则取决于 曝气池的运行条件。严格控制曝气池的操作条件是首要条件,因此也限制了生物化学法的应用范围。为了克服这些不足,科学家们首先想到了用膜来进行固液分离。超滤膜分离技术正是在这样的情形下发展起来的。其原理是在一 定压力下,采用具有一定孔径的分离膜,将溶液中的大分子物质、胶体、细菌和微生物截留下来,从而达到浓缩与分离的目的。其处理精度可达0.1微米。不会产生生 化法那样的气味儿,污泥量少,无需进行污泥处理。同时启动也十分方便,不必象生化法那样接种和培驯污泥,因而操作方便。国外的研究资料表明,超滤技术作为中水处理的后处理技术,具有适应性强、对悬浮物、细菌和洗涤 剂的去除率高,出水稳定等诸多优点。
   
膜生物反应器  有以下几个优点:出水水质好、工艺参数易于控制、设备紧凑,占地少、易于自动控制管理。


   
注:如果将中水回 用处理工艺中的后处理部分去掉(一般包括过滤、消毒等),所排放的废水为达标废水,一般生活污水处理以此类处理工艺较多。

 

 

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