中水处理方法

1.几种中水处理技术简介

中水回用的处理技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。通常回用技术需多种污水处理技术的合理组合，即各种水处理方法结合起来深度处理污水，这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。发展到目前，中水回用的工艺流程有：生物化学法生物化学法（简称生化法）利用自然界存生的各种细菌微生物，将废水中有机物分解转化成无害物质，使废水得以净化。原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。

●生物化学法

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。

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

●物理化学法

原水→格栅→调节池→絮凝沉淀池→超滤膜→消毒→出水。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年W．鲁道夫和E．H．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)5mg／L、COD(化学需氧量)15mg／L、悬浮物5mg／L、磷0.15mg／L、氮2.6mg／L。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1／4至1／2；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。

膜生物反应器技术（物化生化结合法）

ＭＢＲ工艺概述

膜生物反应器(ＭｅｍｂｒａｎｅＢｉｏｒｅａｃｔｏｒ，简称ＭＢＲ)是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效的污水处理与回用工艺。其处理流程为：原水→ 格栅→调节池→活性污泥池→超滤膜→消毒→出水。（一体式）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（CODcr 150~200mg/l，BOD5 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（CODcr 300~350mg/l，BOD5 150~200mg/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。

2.中水与中水利用概述

什么是中水中水(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。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”。水既是地球上一切生命赖以生存、人类生活和生产活动中不可缺少的重要物质，又是不可替代的重要自然资源。早从六十年代以来，世界上许多国家和地区相继出现“水资源危机”。据有关专家预测，本世纪末，尤其是下世纪初，水资源危机将位居世界各类资源危机之首。由于“水危机”的困扰，许多国家和地区积极着手巩固和加强节水意识以及研究城市废水再生与回用工作。城市污水回用就是将城市居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用。有两种不同程度的回用：一种是将污水处理到可饮用的程度，而另一种则是将污水处理到非饮用的程度。对于前一种，因其投资较高、工艺复杂，非特缺水地区一般不常采用。多数国家则是将污水处理到非饮用的程度，在此引出了中水概念。中水也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)、杂排水(不含粪便污水)以及生活污(废)水经集流再生处理后回用，充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。因其水质指标低于城市给水中饮用水水质标准，但又高于污水允许排入地面水体排放标准，亦即其水质居于生活饮用水水质和允许排放污水水质标准之间，故取名为“中水”。中水利用及水质标准

（一）中水利用和要求

1、中水用途主要是建筑杂用水和城市杂用水，如冲厕、浇洒道路、绿化用水、消防、车辆冲洗、建筑施工、冷却用水等。

2、中水利用除满足水量外，还应符合下列要求：（1）满足不同的用途，选用不同的水质标准；（2）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；（3）中水还应符合人们的感官要求，即无不快感觉，以解除人们使用中水的心理障碍，主要指标有浊度、色度、臭气、表面活性剂和油脂等；（4）中水回用的水质不应引起设备、管道等严重腐蚀、结构和不造成维护管理的困难，主要指标有PH值、硬度、溶解性固体等。

3、污水再生利用按用途分类：包括农林牧渔用水、城市杂用水、工业用水、景观环境用水、补充水源水等。详见表1：表1 城市污水再生利用类别序号分类范围示例1农、林、牧、渔业用水农田灌溉种籽与育种、粮食与饲料作物、经济作物造林育苗种籽、苗木、苗圃、观赏植物畜牧养殖畜牧、家畜、家禽水产养殖淡水养殖2城市杂用水城市绿化公共绿地、住宅小区绿化冲厕厕所便器冲洗道路清扫城市道路的冲洗及喷洒车辆冲洗各种车辆冲洗建筑施工施工工场地清扫、浇洒、灰尘抑制、混凝土制备与养护、施工中的混凝土构件和建筑物冲洗消防消火栓、消防水炮3工业用水冷却用水直流式、循环式洗涤用水冲渣、冲灰、消烟除尘、清洗锅炉用水中压、低压锅炉工艺用水溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水力开采、水力输送、增湿、稀释、搅拌、选矿、油田回注产品用水浆料、化工制剂、涂料4环境用水娱乐性景观环境用水娱乐性景观河道、景观湖泊及水景观赏性景观环境用水观赏性景观河道、景观湖泊及水景湿地环境用水恢复自然湿地、营造人工湿地5补充水源水补充地表水河流、湖泊补充地

下水水源补给、防止海水入浸、防止地面沉降（二）中水水质标准1、中水用作城市杂用水，其水质应符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T 18920-2002的规定。见表2。表2 城市杂用水水质标准序号项目冲厕道路清扫、消防城市绿化车辆冲洗建筑施工1pH6.0-9.02色/度≤303嗅无不快感4浊度/NTU≤510105205溶解性总固体/（mg/L)≤1500150010001000-6五日生化需氧量（BOD5）/（mg/L)≤10152010157氨氮/（mg/L)≤10102010208阴离子表面活性剂/（mg/L)1.01.01.00.51.09铁/(mg/L)≤0.3---0.3--10锰/（mg/L)≤0.1---0.1--11溶解氧/（mg/L)≥1.012总余氯（mg/L)接触30min后≥1.0，管网末端≥0.213总大肠菌群/（个/L) ≤32、中水用于景观环境用水，其水质应符合《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/T18921-2002的规定。3、中水用于食物作物、蔬菜浇灌用水时，应符合《农田灌溉水质标准》(GB 5084-92)水质要求。4、中水用于采暖系统补水等其他用途时，其水质应达到相应适用要求的水质标准。5、当中水同时满足多种用途时，其水质应按最高水质标准确定。

中水系统及分类

中水系统（Reclaimed Water System）由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施组成的有机结合体，是建筑物或建筑小区的功能配套设施之一。中水回用系统按其供应的范围大小和规模，一般有下面四大类：1．排水设施完善地区的单位建筑中水回用系统该系统中水水源取自本系统内杂用水和优质杂排水。该排水经集流处理后供建筑内冲洗便器、清洗车、绿化等。其处理设施根据条件可设于本建筑内部或临近外部。如北京新万寿宾馆中水处理设备设于地下室中。2．排水设施不完善地区的单位建筑中水回用系统城市排水体系不健全的地区，其水处理设施达不到二级处理标准，通过中水回用可以减轻污水对当地河流再污染。该系统中水水源取自该建筑韧的排水净化池(如沉淀池、化粪池、除油池等)，该池内的水为总的生活污水。该系统处理设施根据条件可设于室内或室外。3．小区域建筑群中水回用系统该系统的中水水源取自建筑小区内各建筑物所产生的杂排水。这种系统可用于建筑住宅小区、学校以及机关团体大院。其处理设施放置小区内。4．区域性建筑群中水回用系统本系统特点是小区域具有二级污水处理设施，区域中水水源可取城市污水处理厂处理后的水或利用工业废水，将这些水运至区域中水处理站，经进一步深度处理后供建筑内坤洗使器、绿化等用。