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国内外水回用现状与技术发展浅析
 
慧聪网   2005年11月30日16时8分   信息来源:慧聪研究院第三研究所    

    在当今水资源日趋短缺的背景下,水回用则是解决水资源短缺的重要途径并在世界范围内得到普遍重视。因此,无论是发达国家还是发展中国家,尤其是水资源短缺地区,必须考虑城市污水、工业废水回用问题,制定以节水与洁水为目标、改善水环境质量、提高水资源的综合利用为目的水资源可持续发展战略,寻求合理、有效的水资源可持续利用与水污染控制方法,研制发展新型、经济高效的水回用处理技术,提高城市污水回用率和工业废水水重复利用率,才能确保社会经济的可持续发展。

    国内外水回用现状

    世界性水资源短缺而使水资源可持续利用与节水回用得到极大重视,尤其在美国、加拿大、日本、欧洲等发达国家,水的重复利用率已高达80-90%。

    美国、日本是世界上最早进行污水回用的国家之一,20世纪70年代初开始大规模地兴建污水处理厂,随后开始了污水回用,目前有几百座污水处理厂的二级处理出水经适当处理后回用,全国城市污水每年回用总量约9.4*109m3,包括:灌溉用水、景观用水、工艺用水、工业冷却用水、锅炉补水以及回灌地下水和娱乐养鱼等多种用途。其中,灌溉占总回用量的60%,工业用水占30%,城市生活和其他用水不足10%。

    除了美国、日本外,俄罗斯、欧洲、以色列、南非和纳米比亚的污水回用也很普遍。莫斯科市有36家工厂的污水回用的总量达5.5*105m3 /d ;以色列城市污水中有65%的污水再净后用于灌溉;德国的整个工业中1969年有60%以上的耗水量已经循环使用;南非和纳米比亚等家甚至建起了饮用水再生制造厂。南非的约翰内斯堡每天有9.4*104 m3饮用水来自再生水工厂;此外,希腊、摩洛哥、约旦、塞普鲁斯、埃及、突尼斯等水资源较为短缺的国家,水回用开发也比较普遍,而且收到了良好效果。

    在我国水资源供需矛盾不断加剧背景下,近年城市缺水问题尤显突出。目前,全国600多个城市中存在供水不足问题的城市有420多个,严重缺水城市有110个,全国城市缺水总量70亿立方米。如不超采地下水,则缺水总量约在105亿立方米。全国每年因城市缺水影响工业产值达2000亿至3000亿元。

    因此,水污染治理率与重复利用率低已经成为我国缺水的核心问题。近年来,我国城市污水排放量成倍增长,2010年我国城市污水量将达到720*108 m3 /年。相比之下,我国污水处理率却增长缓慢。在现有668城市中,仅有123个城市有307座不同处理等级的城市污水处理厂,其中城市污水二级处理率为10%左右。国家提出2010年城市污水处理率要求达到40%,大量处理后的污水如何利用是我们面临的重要问题。

    我国回用水经济指标和技术指标与世界先进水平有较大差距。如北京万元工业增加值用水量是日本的9.5倍、韩国的6.2倍。万元农业增加值用水量是澳大利亚的3.5倍、韩国的2.倍。因此,解决城市水危机,必须把节水与回用放在首位,建立不同地区、行业、产品的微观用水定额体系、行业万园国内生产总值用水量指标体系和节水考核指标体系。严格控制高耗水工业及第三产业用水量,提高城市污水回用率和工业用水重复率,是解决水资源短缺的有效途径,也是缺水城市势在必行的重大决策,它的重要意义在于:

    一、工业和城市污水的再生及其综合利用,将使城市水资源耗量减少30%左右,可显著缓解水资源短缺问题。

    二、工业和城市污水再生综合利用将明显减少水域排污量,缓解水环境污染趋势,具有可观的环境效益,并促进社会经济可持续发展。

    三、以污水为原水的制水成本,可省却水资源费,取水与远距离输水能耗费,水回用的直接经济效益来自回用水的水价明显低于饮用水水价。

 水回用技术发展概况

    水资源可持续利用与节水回用工程的发展,极大地推动了水回用技术得发展。目前常用水回用技术概括于表1。

表1 我国污水回用常用处理技术

处理方法
去除对象
单元处理技术
物理化学法
悬浮物
混凝(气浮)沉淀、快速过滤、MF(微滤)、UF(超滤)
有机物
混凝沉淀、催化氧化、活性炭吸附、反渗透
无机物
蒸馏、冷冻、离子交换、电渗析、RO(反渗透)
矾土吸附、石灰混凝、或铁盐凝聚、离子交换
氨氮
吹脱、氨解吸、沸石吸附、离子交换、折点加氯
脱臭
生物除臭、臭氧氧化、活性炭吸附
大肠杆菌群
消毒、臭氧氧化、UV(紫外线消毒)、UF(超滤)
生物法
有机物
生物曝气滤池、生物接触氧化、延时曝气
氮、磷
生物A/O、A2/O、SBR

   
    水回用内容十分广泛,工艺方法较为复杂,尤其工业废水,部门行业庞杂,水质千变万化,污水水质与回用指标也不尽相同,任何单元技术都难以达到回用指标。因此,水回用工艺应根据实际污水水质状况与回用指标组合集成各种单元工艺技术。但无论工业污水还是城市污水回用,主要去除对象是悬浮颗粒物(SS)、有机物(COD/BOD)、氮磷化合物(N/P)、无机阴、阳离子、盐份和病毒细菌等五大类污染物质,目前普遍采用的单元处理技术方法主要有物化和生化两类三种方法组合集成:即混凝(气浮)沉淀单元技术、生物滤池(氧化)法和过滤消毒单元技术,其它一些方法和技术则根据待处理水质状况与水质回用标准而加以应用。(文中多处引用业内专家的观点)

 
作者:夏广香 
 
 
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