中國(guó)廢水三級(jí)處理的回用和發(fā)展前景
中國(guó)北方地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)一直面臨著水資源短缺的問(wèn)題，而整個(gè)國(guó)家的工業(yè)化加速發(fā)展更加重了這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性。作為補(bǔ)救措施之一的南水北調(diào)工程每年從南方向北方輸水400億立方米。相較之下，其他比較容易實(shí)施的措施包括污染控制和廢水回用。
水污染控制、廢水回用、節(jié)約用水和地下水的開(kāi)采是中國(guó)在保護(hù)有限的水資源上的基本舉措。而廢水回用是節(jié)約水資源的一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效的重要方法。在巨額投資已經(jīng)花在二級(jí)污水處理廠的基礎(chǔ)上，再投資三級(jí)處理回用系統(tǒng)是十分經(jīng)濟(jì)有效的。這樣不僅能減少?gòu)U水排放對(duì)環(huán)境的污染，而且可以保留原水供給其它需要優(yōu)質(zhì)水的用戶。
回用項(xiàng)目實(shí)例
Severn Trent Services公司已經(jīng)在中國(guó)參與了三個(gè)三級(jí)污水處理回用項(xiàng)目。
項(xiàng)目之一為在大連以使用固定生化膜((Submerged Aerated Filter，SAF)和深床砂濾器(DeepBed) 的技術(shù)來(lái)進(jìn)一步處理二級(jí)污水并將處理過(guò)的水用于工業(yè)水回用。其它兩個(gè)項(xiàng)目是在石化工廠中應(yīng)用同樣的處理技術(shù)來(lái)處理廢水并用于內(nèi)部回用。固定生化膜(SAF)與深床砂濾器(DeepBed) 綜合處理污水的結(jié)果證明它是技術(shù)上有效、成本低廉的三級(jí)出水回用處理手段。
大連中水回用處理廠的日處理量為20,000噸，出水指標(biāo)為氨氮小于1毫克/升，懸浮物小于1毫克/升，化學(xué)需氧量(COD)小于40毫克/升。業(yè)主十分滿意能于三年內(nèi)收回所投資的成本。終端用戶使用三級(jí)處理后的回用水比直接使用飲用水節(jié)約了60%的費(fèi)用。
大連市由此節(jié)約了寶貴的飲用水滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨，而充足的水源也吸引了外?guó)投資者到大連來(lái)。
處理技術(shù)
Severn Trent Services公司在中國(guó)北方所參與的這三個(gè)中水回用項(xiàng)目中可利用的廠房空間都十分有限，因此，在審慎評(píng)估后而選定固定膜生化技術(shù)是基于它的占地面積小及處理能力高的優(yōu)點(diǎn)。在比較過(guò)其它固定膜生化技術(shù)，例如生長(zhǎng)曝氣過(guò)濾器(BAF)、移動(dòng)床式生長(zhǎng)反應(yīng)器(MBBR)和生物轉(zhuǎn)盤(pán)(RBCs)，這些項(xiàng)目最終選中Severn Trent Services公司提供的浸入式曝氣過(guò)濾器(TETRA SAF)技術(shù)的原因是由于它簡(jiǎn)單、可靠,和經(jīng)濟(jì)的特性。
SAF系統(tǒng) 是一種上流式、固定膜生化技術(shù)反應(yīng)器。它使用的介質(zhì)顆粒比一般傳統(tǒng)式BAF所使用的要大 (SAF介質(zhì)的有效尺寸為20-40毫米；BAF介質(zhì)的有效尺寸為2-6毫米)。由于使用較粗的介質(zhì)，SAF系統(tǒng)避免了一般傳統(tǒng)BAF技術(shù)所常見(jiàn)的高壓頭損失、氣水分布及堵塞問(wèn)題。由于SAF系統(tǒng)沒(méi)有噴嘴、微小細(xì)孔、和活動(dòng)零件，更進(jìn)一步降低了堵塞的可能性。SAF系統(tǒng)比BAF系統(tǒng)需要更少的控制儀器和閥門(mén)，這是因?yàn)樗恍枰礇_洗，而且它在反應(yīng)器和布水、布?xì)庵g沒(méi)有壓力損失。
大連衡吉廢水回用項(xiàng)目
擁有2百萬(wàn)人口的大連市座落在中國(guó)北方的遼寧省，日需水量為1百萬(wàn)立方米。其中包括35萬(wàn)立方米的居民用水、35萬(wàn)立方米的工業(yè)用水，以及30萬(wàn)立方米的商業(yè)和公共事業(yè)單位用水。大連市的水資源十分有限，主要靠?jī)蓚(gè)位于100和150英里之外的水庫(kù)供水。為解決水源短缺的問(wèn)題，大連市考察多種潛在解決辦法，例如鹽水淡化、水資源保護(hù)以及從其它地區(qū)調(diào)水。
盡管如此，基于以下的因素，中水回用被列為最優(yōu)先的潛在解決方法：
在城市中可回用的污水可以很容易地取得。處理和回用污水不僅減少了污染問(wèn)題，而且也減輕用水的緊張局面，事實(shí)上，以往會(huì)造成污染的廢水現(xiàn)在已經(jīng)成為一種水資源。 在污水處理廠周圍有大量的工業(yè)基地、企業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)和公共事業(yè)單位。 這些單位在很多地方能夠以回用水來(lái)代替自來(lái)水。這樣，自來(lái)水就可用于其它需要高水質(zhì)的地方。 大連市是一個(gè)發(fā)展中的城市，而且和中央政府的關(guān)系十分密切。很多時(shí)候中央政府在全國(guó)擴(kuò)展新政策之前，會(huì)首先在大連進(jìn)行試點(diǎn)。一個(gè)最生動(dòng)的例子就是大連鼓勵(lì)中水回用的私營(yíng)化政策。
大連衡吉公司預(yù)測(cè)到中水回用市場(chǎng)在大連市將會(huì)有很好的前景。在2000年，公司開(kāi)始考察各種廢水處理和回用技術(shù)。它首先鎖定了在大連開(kāi)發(fā)區(qū)和幾家潛在的工業(yè)用水大戶相比鄰的一個(gè)市政污水處理廠的污水使用專有權(quán)。然后，在積極的技術(shù)評(píng)定和價(jià)格比擬后，選定了Severn Trent Services公司的SAF固定膜生化處理技術(shù)和深床過(guò)濾器綜合處理技術(shù)。在2001年8月，衡吉公司和Severn Trent Services公司簽訂了日處理水量為5,000立方米的二級(jí)污水回用處理的一期工程，為大連開(kāi)發(fā)區(qū)提供回用水。
目前，兩家公司正在洽談日處理量為1萬(wàn)五千立方米的項(xiàng)目二期回用工程。
兩個(gè)主要處理系統(tǒng)是用來(lái)去除二級(jí)出水中的生化含氧量(BOD)，氨氮(NH4-N)和總懸浮物(TSS)。在這個(gè)處理程序中，二級(jí)出水先經(jīng)過(guò)SAF，再流入深床砂濾器的重力過(guò)濾器。經(jīng)過(guò)懸浮物去除后，最終出水進(jìn)行消毒處理。
日處理量2萬(wàn)噸中水回用處理廠的資本投資額為2百50萬(wàn)美元，占地面積為1,200平方米，日常運(yùn)行、維修及折舊的費(fèi)用大約是0.12美元/立方米，其中包括0.04美元/立方米的運(yùn)行費(fèi)用。這種高質(zhì)量可回用污水的市場(chǎng)價(jià)格為0.25美元/立方米，明顯地比一般工業(yè)用水的價(jià)格0.40美元/立方米低的很多。這也是許多工業(yè)用戶參與中水回用項(xiàng)目的動(dòng)力之一。另外一個(gè)有利因素是市政府將鋪設(shè)從三級(jí)污水處理廠到用戶所在地的特定供水管道以方便他們用水。工業(yè)用戶將面臨選擇使用回用水，或者冒著被斷水的危險(xiǎn)。借助于市政府的鼓勵(lì)，衡吉公司估計(jì)將在三年內(nèi)收回其固定資產(chǎn)的投資，而與此同時(shí)市政府也減輕了用水短缺的困境，從而有足夠的用水吸引外商投資。
為了減輕中國(guó)在水資源短缺和污染上的問(wèn)題，有關(guān)市政污水的三級(jí)處理及中水回用的措施需要進(jìn)一步的評(píng)估。在中國(guó)北方，由于干旱所造成的長(zhǎng)期的水源短缺，更使得減輕污染，保護(hù)現(xiàn)有水資源以及開(kāi)發(fā)新的水資源顯得尤為重要。廢水回用正符合這個(gè)大前題。
大連廢水回用項(xiàng)目展示了固定膜生長(zhǎng)技術(shù)(SAF) 和深床砂濾器(DeepBed) 綜合處理技術(shù)是一個(gè)可以用來(lái)提供非飲用性回用水的有效而經(jīng)濟(jì)的的處理方式。
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