1 前言

我发现随着我国的经济发展和水资源短缺,各地区都在大力推广中水回用技术以缓解用水困难。但是,在我参与的中水回用工程设计施工和运行过程中,我发现存在了一些需改进和商榷的问题。因此,在积累一定理论知识和实践经验基础上,我简要地分析了一下中水回用工程的设计要点,并承担了多项中水回用工程的设计和编制《沈阳市中水回用工程技术规定》的工作。

2 中水回用水源选择

在建设中水回用工程中,我觉得首先要解决的问题就是具备合适的水源。根据国内外中水回用工程的实践,我结合了国内现状,总结出了以下几种水源选择途径:a.冷凝冷却水;b.屋面雨水;c.生活污水。从以上途径的分析可以看出,冷凝冷却水水质较好,一般不需要深度处理,只需经过简单过滤和消毒,就可以投入使用。而收集屋面雨水需要在建筑物设计中同时建立能够满足使用水量需要的容量,并且需要进行较大容量的处理。最后是生活污水,这是一种保证供水质量的重要来源,在处理生活污水中,需要综合考虑因地制宜的处理方式,来满足不同水源对污水排放的要求。

积畜水池水源受季节和降雨影响较大,因此难以真正解决旱季缺水问题。相比而言,生活污水作为中水水源则有很多优点,比如水质相对稳定,处理技术成熟,成本低廉等等。沈阳市环境保护工程设计研究院近几年建设的中水回用工程,采用了各种生活污水作为水源,比如大中院校、办公楼、宾馆、疗养院、住宅小区及工业企业生活排水等,取得了良好的环境效益和经济效益。

3 中水水质确定

现在我国建设中水回用工程主要采用《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)作为水质标准依据,其中对中水的各种使用途径都规定了相应的水质标准。当然,近些年,一些省市也根据本地实际情况编制了适合本地区的中水设计规范和技术规定。

4 建设中水回用工程的环境保护要求

在考虑生产中水达到使用要求的同时,建设中水回用工程还应该考虑建设项目对周围环境的影响。比如,我们需要注意工程选址以避免对周围环境的破坏,设备的选用也要符合国家环保标准,以保证建设中水回用工程的环境保护要求。

在考虑选择建设地点时,我们需要考虑周围临近建筑物的安全防护距离,同时要选择位于区域的下风向,以确保中水工程不会对周围环境产生二次污染,比如臭味和噪音等。在处理设施的布置形式上,我们要尽可能采用地下布置,并采用钢筋混凝土结构,这样既可以解决北方地区冬季低温对处理效果的不利影响问题,又不会改变地面的原有功能。同时,我们要采取切实有效的污泥处理措施,对产生的污泥进行妥善处理。根据我们的实践经验,对于产生的中小型中水回用工程污泥,我们可以排入就近的化粪池内进行消化处理。对于附近没有污泥消化场所的工程,我们需要设污泥储池,对污泥进行脱水处理或存储一定时间后外运集中处理,污泥储池要设曝气装置,防止污泥发臭。

5 中水回用处理工艺

在中水处理工艺的选择上,我们需要考虑中水水源的水量、水质和中水的使用功能等因素,并经过技术经济比较分析后确定。就生活污水而言,中水工程在技术、经济和管理方面都有成熟的经验。目前广泛采用的处理工艺包括以下几种:

对于污染较轻的原水,例如漱洗、淋浴等,其BOD5约为50mg/L,SS约为100mg/L,我们可以采用下列处理工艺流程:原水→格栅→调节池→絮凝沉淀(或气浮)→过滤,处理后可达标回用,并进行消毒处理。如果采用城市污水处理厂的二级出水作为中水原水,则只需要在二级处理出水后采用以上处理工艺即可达到回用水质标准。

对于污染较重的原水,例如食堂、餐厅、生活粪便污水等,其BOD5约为100mg/L,SS约为150mg/L,氨氮约为30mg/L,我们需要采用更先进的处理工艺。这里推荐虹桥工艺法,其处理流程为:原水→格栅→中水池→MBR生物反应器→反渗透膜(RO)→回用消毒。通过这种处理工艺,我们可以达到中水回用的标准,而且处理效果稳定可靠。

如果污水中含有更高浓度的氮、动植物油等物质,例如氮约为30mg/L,动植物油约为30mg/L,那么采用以下处理工艺流程可以达到中水回用标准:原水→格栅→调节池→隔油沉淀→生物处理→过滤,最后进行回用消毒即可。值得注意的是,如果对于中水回用工程的水质有特殊的要求,例如电导率或总固体含量等,则需要采取相应的处理措施,确保达到水质要求的情况下,可以采用更加先进的处理工艺进行处理。

在回用中水时,需要对其进行消毒处理,消毒剂的选择要考虑到很多因素,例如水量、水质、回用途径、工程投资、药剂的供应情况以及操作管理水平等。目前在国内,流行的消毒方式有液氯、二氧化氯和次氯酸钠等。综合比较后,我们选择合适的消毒方式,以确保水质的安全、清洁和可靠。

我们拥有成熟的中水回用经验,近年来二氧化氯消毒方式逐渐开始普及应用。二氧化氯(ClO2)是公认的新一代广谱强力杀菌剂和高效氧化剂,被世界各国广泛采用。为实现中水处理工程的自动化运行和节省药剂消耗量,我们应该采用机械定比自动投加的加药方式。在消毒剂与水的接触时间上,应根据中水回用时的余氯含量进行计算,但不应小于30分钟。

在中水回用中,由于其水质介于污水和饮用水之间,因此必须采取相应的防护措施,以防止污染生活用水。在中水工程的设计中,我们需要注意以下几点:一是严禁中水管道与生活用水管道连接;二是中水管道应设明显标志,避免误接、误用或误饮;三是中水储池的溢流管应设防疫排气装置,防止中水储池进入致病微生物。在中水处理过程中,我们需要对过程进行严格管理,确保中水的质量达到标准并保障人们的健康和安全。

对于中水回用工程的设计,我们应该尽可能采用自动控制运行方式,同时设施的进、出水管要设置取样管和流量计量装置,以方便工作人员的操作管理。在处理构筑物与设备的布置上,我们需要确保合理紧凑,以方便工作人员的操作。同时,工作人员还需要根据操作规程的要求,对中水的水质和水量进行定时监测,并记录在案。

总结来看,生活污水作为中水水源具有水源广泛、水质水量相对稳定等优点。中水处理方面,我们应该采用生物处理与物化深度处理相结合的处理工艺,该工艺流程处理成本低廉、技术成熟。此外,在中水回用过程中,我们需要对中水进行消毒处理,并采取有效措施防止异物侵入,例如设置置格网。对于中水储存和回用过程中,我们还需要设置自来水补水管道并确保补水管出口高于池内最高液面并有一定空气隔断距离,以确保中水水质达到国家标准要求,保障人类健康和安全。

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