实施新规范,建好回用工程
论文类型 | 基础研究 | 发表日期 | 2003-10-01 |
来源 | 全国城市污水再生利用经验交流和技术研讨会——国家城市给水排水工程技术研究中心 | ||
作者 | 周彤 | ||
摘要 | 周 彤 (中国市政工程东北设计研究院,吉林 长春 130021) 国家标准《污水再生利用工程设计规范》(GB 50335-2002)2003年1月10日由建设部公告,自2003年3月1日起实施。该设计规范的编制,贯彻了国务院领导同志关于污水处理与回用的指示精神,在各级领导特别是建设部几位领导和标定司直接领导下,各参编 ... |
周 彤
(中国市政工程东北设计研究院,吉林 长春 130021)
国家标准《污水再生利用工程设计规范》(GB 50335-2002)2003年1月10日由建设部公告,自2003年3月1日起实施。该设计规范的编制,贯彻了国务院领导同志关于污水处理与回用的指示精神,在各级领导特别是建设部几位领导和标定司直接领导下,各参编单位人员辛勤工作,汇聚十多年回用工作者的科研成果和宝贵经验,从具体国情出发,借鉴国外经验,多次反复修改,在广泛征求意见的基础上,编制组按期高质量地完成了编制任务。
规范审查会专家组认为:该设计规范,内容详尽,叙理周到,可操作性好,符合既定目标,《污水回用设计规范》的制定发布与实施,对于缓解我国众多城市严重缺水的矛盾,促进全国污水资源化的进程有重要意义,对于污水回用工程的设计与建设起着指导的作用,并将会生产重大的社会、经济和环境效益。《污水回用设计规范》反映了当前国内的新工艺与新技术,具有先进性和科学性,并在系统完整性方面达到了国际先进水平。
一、总则与国内外污水再生利用工程概况
总则阐述了编制本规范的宗旨。中国水资源总量为28000亿m3,按1997年人口统计,人均水资源量为2220m3,预测2030年人口增至16亿时,人均水资源量将降到1760m3。按国际一般标准,人均水资源少于1700m3为用水紧张的国家。因此,我国未来水资源形势是非常严峻的。水已经成为制约国民经济发展和人民生活水平提高的重要因素。
一方面城市缺水十分严重,一方面大量的城市污水白白流失,既浪费了资源,又污染了环境。和城市供水量几乎相等的城市污水中,只有0.1%的污染物质,比海水3.5%少得多。其余绝大部分是可再利用的清水。水在自然界中是唯一不可替代、也是唯一可以重复利用的资源。城市污水就近可得,易于收集。再生处理比海水淡化成本低廉,处理技术也比较成熟。基建投资比远距离引水经济得多。当今世界各国解决缺水问题时,城市污水被选为可靠的第二水源,在未被充分利用之前,禁止随意排到自然水体中去。
污水再生利用工程在国外规模很大,历史很长。我国近些年来,随着对水危机认识的提高,城市污水再生利用工程已被各级领导高度重视。今后污水再生利用工程会日渐增多,再生利用工程规模会越来越大,对再生利用工程设计规范的要求也日渐迫切。本规范的修订,是十分及时和必要的。
本规范的适用范围:污水再生利用工程的最大用户是农业用水。污水农业灌溉是污水再生利用工程的重要方面,在我国有悠久历史,有成功经验也有失败教训,尚需进行科学总结。污水再生利用工程在城市的最大用户是工业,城市用水中80%是工业用水,工业用水中80%又是水质要求不高的冷却水。以再生水替代自来水用于工业冷却,在技术上和工程上都易于实现,在规模上又足以缓解城市供水紧张状况。其次是城市杂用水、景观环境用水等,随着城市建设的发展,这方面用水也会越来越多。污水再生利用工程的其他用途,如用再生水补充饮用水水源,作为生活饮用水直接或间接使用,考虑处理成本和人们心理障碍,在一定时间内难以推广,故本规范对此暂不做规定。
应将处理后的城市污水,应作为城市的一种合法水源予以积极开发利用,将再生水与天然水统一进行管理和调配。在解决城市缺水问题时,应优先考虑污水再生利用工程。污水再生利用工程方案未得到充分论证之前,不能舍近求远兴建远距离调水工程。水资源优化配置的顺序应是:本地天然水、再生水、雨水、境外引水、淡化海水。
为给一些城市和再生水用户增强回用信心,这里简单介绍国外和国内污水再生利用工程概况。
1、美国
美国1980年已有回用工程536项,年回用水量为9.37亿立方米,其中62%农灌,31.5%用于工业,5%用于地下回注,1.5%用于娱乐、渔业等。水的回用在美国经久不衰,值得我们借鉴。下面举几个实例。
(1)城市绿地浇灌
美国加州的农灌使用再生水水量很大,占回用水量的60%,以此解除该地区干旱威胁。此外,城市绿地浇灌水量也很大,这部分水占16%。在城镇,大片绿地、树木、高尔夫球场、公园,也是靠再生水浇灌。到美国考察,在污水厂内,在市区街道旁,在居民庭院里,随处可见一些管道上标有Reclaimed Water(回收水、再生水、中水)字样,居民每天都要使用再生水浇灌住宅前后草地,污水厂经常进出标有再生水字样的拉水车。污水的再生回用已被居民接受。
(2)回用于电厂冷却系统
美国电厂冷却水是仅次于农业的主要用水者,生化后的城市污水是可靠的冷却水水源,在西南地区的几个主要发电厂,包括核发电厂,普遍使用处理后的城市污水作为冷却水。
在沙漠中兴建的赌城拉斯维加斯,有充足的电力供应,该市二个电厂科拉拉电厂和森路士电厂的冷却水使用拉斯维加斯市污水厂出水。污水厂1981年投产,规模24万m3/d,二级处理出水BOD<30mg/L,SS<30mg/L。深度处理BOD<7mg/L,SS<7mg/L,浊度<1°,P<0.5mg/L,该水质满足电厂冷却水质要求。污水回用解决了沙漠城市的供水问题。
(3)钢厂回用
位于马里兰州巴尔的摩海口的伯利衡钢厂使用背河污水厂40万m3/d再生水已有40年历史。背河污水厂规模68万m3/d,曝气池停留时间6小时,滤池为移动罩滤池,滤后水浊度5°以下。
(4)美国21世纪水厂回灌地下
位于加州橘县水管理区,命名为21世纪水厂,其意为处理技术具有21世纪水平。1965年开始研究将深度处理出水回灌地下,以阻止海水入侵,1972年兴建有关工程,1976年投入运行,再生工艺为:化学澄清、再碳酸化、活性炭吸附、反渗透、加氯。21世纪水厂再生水通过23座多套管井回注地下含水层。出水TOC<2mg/L,TN<10mg/L,电导率100微姆/em,浊度0.1NTU。出水中不得检出大肠杆菌。回注水总量检制在9.5万m3/d。
(5)法规、标准
美国环保局会同有关部门于1992年提出水回用建议书,包括了水回用的各个方面:处理工艺、水质要求、监测项目与频率、安全距离和条文说明。它对那些尚无法规可循的地方提供了重要的指导信息。
美国地区已有18个州视回用情况订立了一些法规,有完整指导方针或设计标准,有14个州无任何规定。法规(Regulation)是政府机构强制执行的实施准则,而指导方针(Guidelines)不是强制性法律,但可作为制定回用计划时遵照的原则。
2、日本
日本是个面积窄小的岛国,河流急湍入海,没有大江大湖可作跨流域调水之用,那末日本靠什么支撑了六十年代的经济复兴呢,靠的就是污水回用,他们叫下水处理水的再利用,在各大城市创建并保留使用至今的“工业用水道”,纵穿全市,形成和自来水管道并存的又一条城市动脉。再生水中41%被用于工业用水,32%被用于环境用水,8%用于农业灌溉。日本是工业国,主要用于工业,近几年增加了环境用水,它用于农灌的比例远小于美国。
东京江东区回用量13万m3/d,城北区24万m3/d,在用途上工业用水占80%,杂用水(中水)占20%,位于东京新宿区的落合处理场1984年开始向新宿区高层建筑群供水冲厕所用水(杂用水、中水),日供水量8 000 m3。水质标准有5项,pH中性,外观和臭气没有不快感,大肠菌群数10个/mL以下,在水中有余氯。
3、以色列
由于长期缺水,以色列在污水净化和回收利用方面,始终处于世界领先地位。他们的法律规定:废水若未用尽,不可采用海水淡化。规定城市的每一滴水至少应回收利用一次。污水回用于灌溉、工业企业、市民冲厕、河流复苏。污水再生成本大约是海水淡化的1/3~1/5,这种经济性使人们认识到必须优先利用污水。再生水42%用于灌溉,30%回灌地下,回灌地下的再抽出至管网系统,输送到南部地区,最南部地区甚至将它作为饮用水源。
4、中国
我国的污水回用事业大致可以分为三个阶段:1985前的“六五”期间是起步阶段,1986~2000年的“七五”、“八五”、“九五”这十五年时间是技术储备、示范工程引导阶段,2001年以“十五”纲要明确提出污水回用为标志,国家进入到由全面启动的阶段。
(1)起步阶段
打倒“四人邦”后,我国进入以经济建设为中心的新时期,水资源紧缺,已经对国民经济发展产生了影响,因此,引起了领导和专家的关注。建设部在六五专项科技计划中,最先列入了城市污水回用课题,分别在青岛、大连开点作试验探索。大连的小试于1983年10月27日通过了建设部鉴定,认为是国内首次提出有关城市污水回用的有用成果,填补了国内空白。青岛于1984年也顺利完成了中试研究。这二个成果表明,污水可以通过简易处理再次回用,是很有前途的水源,我国污水回用完成了起步阶段工作。
(2)技术储备,示范引导阶段
从1986年开始,污水资源化相继列入了国家“七五”、“八五”、“九五”重点科技(攻关)计划。有40余个单位,几千人的攻关大军投入攻关研究中,他们辛勤工作,刻苦钻研,团结协作,完成了大量试验室小试、中试、生产性试验,取得成千上万个数据,经国家鉴定验收,许多成果被评为国际先进或国际领先水平。
“七五”(1985年~1990年)攻关项目名称是“水污染防治及城市污水资源化技术”。下设七个专题,就污水再生工艺,不同回用对象的回用技术,回用的技术经济政策等进行了系统研究。
“八五”(1990年~1995年)攻关项目名称为“污水净化与资源化技术”,课题名称为“城市污水回用技术”,下设5个专题,分别以大连、太原、天津、泰安、燕山石化为依托工程,开展工程性试验。“八五”提供的成果较“七五”提高到实用水平,研究内容经过了生产性检验,涵盖了污水回用的大部分领域。
“九五”(1995年~2000年)攻关,所属项目为“污水处理与水工业关键技术研究”,专题名称为“城市污水处理技术集成化与决策支持系统建设”。
从“七五”到“九五”这15年期间,以科技为先行,以示范工程为样板,把我国的污水回用技术推到了国际水平上。这是由几千人,包括有关领导、技术人员的艰辛劳动取得的,而且已形成技术政策。但由于管理体制限制,一些城市水资源规划中遗忘回用,回用工程资金缺口,以及一些地方一些行业部门没有从传统观念上解脱出来,动则长距离跨流域调水,还没把污水看作资源,因此可以说这期间全国没有形成回用大气候,回用工程较少,没见到多大实效。
(3)全面启动污水回用阶段
2000年的大旱,给人们敲响了警钟,中国的水资源问题非常严重,寻找替代水源被提到日程。以全国城市供水节水会议为契机,以“十五”纲要为标志,污水回用被正式写入文件,表明全国开始全面启动污水回用,要大张旗鼓把污水变成城市第二水源。
从有关部门了解到,目前申请立项的污水处理厂大都包括了回用部分,作到了处理与回用同时立项,同时投产。说明污水回用已正式进入全面启动阶段。
目前我国已经和即将实施的回用工程有:
以城市污水处理厂二级出水为水源回用于工业的有:大连污水回用示范工程,用于化工厂、煤气厂、电厂等,已运行至今十余年;太原化工厂;太原钢铁厂;北京华能热电厂;邯郸热电厂;北京第一热电厂;北京东郊化工工业区;大庆油田采油厂;克拉玛依采油厂等,这些工厂企业以城市污水处理厂二级出水为水源,经过经济实用的再生处理,使再生水满足使用要求,主要用于循环冷却补充水,收到了显著的节水效益和经济效益。
工厂以自身废水为水源,再利用作工业用水的有:贵州氧化铝厂(零排放)、湛江炼油厂、大庆石化、天津石化、燕山石化、哈尔滨炼油厂、长春客车厂、长春汽车厂等。
以城市污水厂出水为水源,将改造城市河道的有太原市、郑州市、沈阳市等。
以城市污水厂出水为水源,进行长距离大面积绿地浇灌的有大连市、青岛市等。
以再生水为水源,补充景观湖泊的有济南市、天津市、北京市等。
北京、天津等城市的高层建筑、城市小区使用再生水作绿化用水、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工等城市杂用水。
还有许多回用工程正在建设过程中,不久就可见到实效。
这几年我国加大了基础设施建设力度,各大中城市的污水处理厂相继开工。可喜的是,大多数污水厂从设计开始,就将污水处理与回用结合起来考虑,国家在资金投入上对回用也给予支持,对应回用而不回用的项目,有关部门不予审批
二、方案设计的基本规定
实指污水再生利用规划。目前深圳、青岛、合肥等城市都完成了“中水规划”,其他城市今后还要陆续进行,规划内容包括确定再生水水源,厂址、用户、进行工程估算和风险分析,本章中精辟论述了规划中调查阶段要回答以下问题:
1) 再生水在当地有哪些潜在用户?
2) 与污水再生利用相关的公众健康问题,如何解决?
3) 污水再生利用有哪些潜在的环境影响?
4) 哪些法律、法规会影响污水再生利用?
5) 哪些机构将审查批准污水再生利用计划的实施?
6) 再生水供应商和用户有哪些法律责任?
7) 现在新鲜水的成本是多少?将来可能是多少?
8) 有哪些资金可支持污水再生利用计划?
9) 污水再生利用系统哪些部分会引起用户兴趣与支持?
筛选阶段要回答以下问题:
1) 用水量大小,这是因为大用水户的位置常常决定再生水管线的走向和布置,甚至规模也可大致确定;
2) 用户分布情况,用户集中在一个区域内或一条输水管沿线会影响再生水厂选址和输水管布置;
3) 用户水质要求。通过分类排队可以发现一些明显有可能的用户。筛选时,除了比较各用户的总费用外,还应在技术可行性、再生水与新鲜水成本、能节约多少新鲜水水量、改扩建的灵活性、投加药剂和消耗能源水平等方面进行比较。经过上述比较,可从中挑选出若干个最有价值的候选用户。
确定用户阶段要回答以下问题:
1) 每个用户对再生水水质有何特殊要求?他们能容忍的水质变化幅度有多大?
2) 每个用户需水量的日、季变化情况;
3) 需水量的变化是用增大水泵能力,还是通过蓄水来解决?确定蓄水池大小及设置地点;
4) 如果需对再生水作进一步处理,谁拥有和管理这些增加的处理设施?
5) 区域内工业污染源控制措施如何?贯彻这些控制措施,能否简化再生水处理工艺?
6) 每个系统中潜在用户需水的 “稳定性” 如何?它们是否会搬迁?生产工艺会不会有变化,以致影响再生利用工程?
7) 农业用户使用再生水是否需改变灌溉方法?
8) 潜在资助机构进行资助的条件和要求是什么?
9) 在服务范围内的用户如何分摊全部费用?
10) 如用户必须投资建造处理构筑物等设施,他们可接受的投资回收期是多少年?每个系统中的用户须付多少连接再生水管的费用?
在进行上述技术经济分析后,可确定用户。
三、再生水回用于工业与水质控制指标
污水回用已经成为工业节水的发展趋势。
工业部门是污水回用的主要用户之一,要缓解城市水荒,保持工业的可持续发展,就要开展污水回用,这一点已经引起工业界重视。对于工厂企业的领导来说,也意识到了水的危机。一是水量上由于城市缺水要被限量用水或被停水,二是工业用水水价不断上提,有的工业水价已涨到每吨4~5元,并且还要上调,已影响到产品成本费用。所以有一些工厂已主动将厂内达标排放的废水回收再用,或洽谈申请使用城市再生水。再生水不但有水量保证,并且水价低,费用一般每吨1元左右,经济上有帐可算。
对接引城市再生水作工业水源,过去有一些不同看法,现在认识已经统一。如城市污水回用与提高工厂内部水的重复利用率的关系问题,污水回用并不是代替工业内部的提高循环用水率的工作,但工业内部节水毕竟有限,最终还是需要由厂外补充新鲜水,城市向工厂提供再生水,就是代替工业必需的自来水,给城市缓解供需矛盾,而城市能提供的再生水量远大于工厂自身的控潜量,开源比节流效果更为显著,污水回用是更深层次的节水;还有工业部门引用城市再生水后,工业界给排水人员的专业分工问题。污水回用为工业给排水工作者提出了新课题,不是没事干了,而是任务更艰巨, 因为城市污水厂一般处理到二级处理程度,这种水到工业应用,还需经过深度处理过程,这就比原来以自来水为水源时,增加了技术难度和实施工作量。由于改变了水源种类,循环冷却系统的水质稳定处理、设备使用效果考察、整个厂区双管道系统管理等,只能由工业系统设计研究管理人员承担,城市回用工程的陆续建设,必将促进工业内部合理改造和水处理技术的提高,这就给工业给排水工作者创造了一个新的开发机遇。像北京热电厂、太原化工厂技术人员那样,他们积极探索实践,带头为污水资源化创造经验,在新条件下为全社会作出了贡献。城市管理水的部门,目前正在积极联系工业用户,主动介绍再生水特点,广开用水市场,一个一个地落实用户,做着踏实辛苦的工作,争取最大限度的把城市已建成的污水处理厂大量出水再利用起来,这也是我们给排水工作者应尽的职责。
城市再生水在工业方面的使用,可作为工业冷却、洗涤、锅炉、工艺、油田注水等用水,工业用水中冷却用水占80%以上,水质要求不高,因此城市再生水主要推荐作冷却补充水,按其水质要求决定处理工艺。
关于回用水质标准问题,这是回用设计者和用户最为关心的问题,本《规范》中列出了工业冷却用水,景观环境用水,城市杂用水的水质控制指标,其他用水可通过试验或参照以天然水为水源的水质标准确定。
对于工冷却用水,控制指标中列出了直流冷却水、循环冷却补充水的15项水质控制指标,用户可根据指标决定循环系统浓缩倍数、水处理药剂和换热设备材质,个别情况给用户以灵活余地,可对某些指标另行处理。
目前以天然水为水源的循环冷却水的水质标准有:国标《工业循环冷却水处理设计规范》中所列标准,行业标准《石油化工给水排水水质标准》中所列循环冷却水水质指标,行业标准《化工企业循环冷却水处理设计技术规范》中所列循环冷却水的水质指标,行业标准《火力发电厂凝汽器管选材导则》中所列相应水质等。以污水废水再利用为条件的冷却水质标准,国内各工业部门没做过这方面工作,也没给出过相应标准。这次污水回用设计规范所列指标是根据我国攻关成果和国外标准制订的,它与天然水为水源的标准大部分不矛盾,但又不完全相同。污水毕竟是用过的水,有其特殊性,如果完全和天然水指标一致,则失去了回用的经济性特点,无法大规模推广使用。国内外所以投入很大精力进行试验探讨,就是利用污水特点,寻找到即不影响使用效果,又最大限度地简化处理流程的科学的水质指标,使其不但具有安全可靠性,还应具有经济实用性。
城市污水作冷却用水时,由于污水中增加了有机物,无机和有机成分的综合作用,使再生水表现出与自来水不同的特点,作腐蚀试验可以发现,同样的某项元素含量,对金属腐蚀程度再生水比自来水低。所以不能用天然水指标来要求再生水。另一个特点是判断水质腐蚀结垢倾向的各种安定度指数公式,如朗格利饱和指数,赖兹纳稳定指数等,对于再生水而言,不完全适用,以污水为水源的水质判断公式,还有待进一步探索。
氯离子是工业回用的一项重要指标,城市自来水标准是250mg/L,美国循环冷却系统补充水标准是500mg/L。石化和化工行业循环水指标中,对不锈钢材料要求氯离子浓度限值是700mg/L,污水回用规范中规定补充水氯离子限值是250mg/L,是偏于安全的。对于再生水用户来说,可根据再生水的氯离子含量决定循环系统浓缩倍数。一般来说使用城市再生水的循环冷却系统,浓缩倍数控制在2左右比较合适,即循环水中氯离子有500mg/L左右,小于行业标准700mg/L。有的工厂要求浓缩倍数至少3,则再生水有的指标达不到,因而工厂说不能用再生水。这种说法不合适,因为目前行业水质标准和浓缩倍数要求都针对天然水而言,不是针对再生水为水源的情况;再说节水效果并不随浓缩倍数增大而直线增加,在污水回用起步阶段,浓缩倍数达到2就相当可观的节省了自来水。
这次修订增加了氮磷指标。即氨氮小于10mg/L,总磷小于1mg/L。虽然循环系统有其特殊的脱氨氮功能,但考虑到城市污水厂普遍提高了处理标准,从环保排放角度对营养物质提出了要求,通过强化二级处理和深度处理,可以达到上述要求,增加氮磷指标还有利于循环冷却系统的运行管理。对于电厂冷却,要求循环水中(不是补充水中)氨氮小于1mg/L,以防止铜材产生应力腐蚀。
为了防止循环系统结垢、腐蚀和微生物粘泥危害,再生水用于冷却的各项指标,都是严格参照国外标准和国内十几年攻关成果制定的,经过了实践检验。日本、美国的一些现代化大工厂,至今都可以使用城市再生水作冷却用水,其水质指标和我们相似,他们能做到的我们也应做到。我们对回用要树立信心,变消极疑虑为积极主动,只要工业部门动起来了,工业上不但有了稳定的第二水源,城市水的供需矛盾也就可以得到缓解。
四、城市杂用水水质控制指标
已形成单独国标,这里摘录其指标值。需要说明的是,较原部颁标准增加了消防和建筑施工用水,删除了原总硬度、氯化物、COD三项指标,
五、景观环境用水的再生水控制指标
已形成单独国标,这里只摘录其指标值。景观环境用水的再生水控制指标,具有法规效力,今后各地景观河道会越来多,其执行标准应选择此标准,而不能执行天然河道的水体4类标准,这对各地今后推广回用是个思想解放,对普及景观环境用水是个极大促进。
地表水环境质量标准的制订是出于保护天然水体,按营养化分级,而再生水标准出于满足缺水地区娱乐性水环境的需要,以考虑美学价值和人们感官接受能力为主。景观环境用水强调水体流动性,兼顾再生成本,故尔营养盐指标值比地表水环境质量标准大大放宽。
取消了原部标准COD指标和铁、锰、含盐量指标、氯化物指标,增加了溶解氧、浊度指标,以类大肠菌代替了大肠菌群,以总氮替换了凯氏氮。
六、污水再生处理技术
本章内容较原标准化协会规范有较大变动。
基本流程还是常规的二级处理出水加上混凝沉淀—过滤—消毒,但增加了膜技术也是基本流程之一。
结合大量的国内外科研试验和工程实践,规范提出的再生处理基本工艺是在二级处理基础上增加混凝、沉淀(澄清、气浮)、过滤、消毒这样的深度处理流程,其中过滤是必需的。这套流程,工艺技术成熟,投资和运行成本低廉。对于混凝剂的选择,主要用硫酸铝或聚合铝,至于要不要使用石灰,用户可自行决定,最好通过实验或参考相似工程经验决定。有的企业对这一流程出水水质不放心是不必要的。
滤池近年来出现了许多新形式,如V型滤池,D型滤池,滤料也从单一砂滤池增加到纤维束滤池、慧星滤料、烧结陶粒、塑料颗粒等,每一种新材料、新设备的出现,都在滤速上,出水水质上体现出明显优越性,在一些回用工程中已得到应用。回用工程鼓励采用新技术,避免千篇一律。新规范增加了曝气生物滤池条文,该种工艺可将二级处理与深度处理相结合,一步达到回用水指标,并显示出省地、去除氨氮效果好等优点。
基本流程中增加了膜技术也是基本流程之一。
膜技术是很有发展前途的水处理技术,我国已有几十家公司开展这一工作,如天津开发区回用工程、纪庄子回用工程等。规范中将膜技术作为一种可供选择的单元技术列入处理工艺中。
在污水回用中,膜技术显示出了旺盛的生命力,微滤、超滤、反渗透、膜一生物反应器等,出现了科研与实践新潮流,设备规模逐渐增大,若干工程项目已投产,今后还会随着膜成本的下降而更快速发展。对于具体工程到底是选用常规技术,还是选用膜技术,这就要根据建设单位经济条件,管理水平,用户要求等条件综合确定,一般来说两种技术都可达标,都是可行的,但新技术投资和折旧成本要高些,设计单位要把具体的经济技术比较,实事求是的向业主提出,最后由业主决定。
规范对微孔过滤、化学除磷、活性炭吸附三种深度处理单元技术作了较详尽规定,并提供了基本设计参数和设计要点,因为是首次在规范中列出,希望使用者在今后实践中多积累经验,还需要不断完善。
关于消毒技术,规范作了严格要求,特别是这次“非典”以后,对水的卫生学指标引起人们格外重视,从排放水到再生水都有细菌学具体指标要求,今后不论污水处理厂还是再生水厂,消毒都是必须的,对污水回用来说,再生水出厂前消毒是必不可少的环节,而且一定达到粪大肠菌小于2000个/L(冷却用水)、0~10000个/L(景观环境用水),总大肠菌群小于3个/L(城市杂用水)要求。 对于消毒方法,可以采用液氯、紫外线、二氧化氯等多种方法供选择,液氯是常规大量使用的方法,目前在净水厂中还是普遍采用的方法,但它有缺欠,氯的衍生物危害性大,往往选成水体二次污染,所以有的国家主张污水处理出水不必加氯或者加氯后要脱氯,近年来国外紫外线、二氧化氯消毒被大量采用,国内也有不少实例。这两种方法,技术已经成熟,运行管理简单,不需要很大的加氯间,提倡采用。对于紫外线消毒来说,如果再生水到用户距离近,单独紫外线消毒即可,如果需要长距离输送,可补充少量氯保持管网末梢余氯指标要求即可。
七、减少污水再生利用风险的必要措施
污水的再生利用,在工程上要确保安全可靠。在规范中有几条强制性条文,就是保证安全减少风险的必要措施。
1、保证水质达标
设计要选用技术先进可靠,操作简单的单元组合工艺,各构筑物在事故时要有报警装置,在再生水源的工业废水接入口设置水质监测点和控制闸门,再生水厂应设置溢流和事故排放管道,当溢流排放排入水体时,应满足相应水体水质排入标准的要求。当发现水质不合格时,要及时切断供水,对不能间断供水的用户,可启用备用水源,一般工业用户保留自来水作备用水源。加强消毒处理,确保卫生学指标达标,避免再生水使用过程中,水滴、气溶胶对人身健康的危害。水质监测要按国家有关标准规定的项目、频率进行,如果因水质不达标,造成环境二次污染、用水设备事故或人身健康受到影响,则供水单位要负相应的法律责任。
2、避免误接误用
再生水毕竟不是饮用水,不能直接饮用,为了避免再生水管道与给水管道误接,规范规定了一些具体安全措施,包括管道颜色、间距、接头等,再生水管道不能给水管道及清水池直接连接,避免水相互连通。
3、保证水量安全
规范规定,为了保证再生水的水量可靠,再生水厂设计规模要小于二级处理规模,因二级处理水量变化较大,是个不移稳定系统,再生水厂的规模不能与二级处理规模相同。
八、结语
目前中国需要投资8000亿元才能解决400座城市缺水问题,在未来十年里,要建600座污水处理厂及再生水厂,需要700亿到1000亿元的投资,城市污水的处理率要从目前的29%提高到45%,污水回用率也要达到20~30%。这巨额的资金,庞大的市场,需要我们投入充沛的精力和无穷智慧,需要我们用科学和经验武装头脑去迎接机遇和挑战。我们污水回用工作者肩负重担,中国的水资源缓解要靠我们出一臂之力,在《污水再生利用工程设计规范》实施之际,加大回用事业步伐,把在建和将建的诸多回用工程,建成水质合格、投资合理、运行安全的优质工程,使城市新水源在缓解城市水荒中确实发挥出重大作用,为我国经济和社会可持续发展作出贡献。
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