中國廢水三級處理的回用和發(fā)展前景
中國北方地區(qū)長期以來一直面臨著水資源短缺的問題，而整個國家的工業(yè)化加速發(fā)展更加重了這個問題的嚴重性。作為補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采是中國在保護有限的水資源上的基本舉措。而廢水回用是節(jié)約水資源的一個經(jīng)濟有效的重要方法。在巨額投資已經(jīng)花在二級污水處理廠的基礎(chǔ)上，再投資三級處理回用系統(tǒng)是十分經(jīng)濟有效的。這樣不僅能減少廢水排放對環(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。
回用項目實例
Severn Trent Services公司已經(jīng)在中國參與了三個三級污水處理回用項目。
項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)來進一步處理二級污水并將處理過的水用于工業(yè)水回用。其它兩個項目是在石化工廠中應(yīng)用同樣的處理技術(shù)來處理廢水并用于內(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，出水指標為氨氮小于1毫克/升，懸浮物小于1毫克/升，化學需氧量(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。終端用戶使用三級處理后的回用水比直接使用飲用水節(jié)約了60%的費用。
大連市由此節(jié)約了寶貴的飲用水滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨螅渥愕乃匆参送鈬顿Y者到大連來。
處理技術(shù)
Severn Trent Services公司在中國北方所參與的這三個中水回用項目中可利用的廠房空間都十分有限，因此，在審慎評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。在比較過其它固定膜生化技術(shù)，例如生長曝氣過濾器(BAF)、移動床式生長反應(yīng)器(MBBR)和生物轉(zhuǎn)盤(RBCs)，這些項目最終選中Severn Trent Services公司提供的浸入式曝氣過濾器(TETRA SAF)技術(shù)的原因是由于它簡單、可靠,和經(jīng)濟的特性。
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)所常見的高壓頭損失、氣水分布及堵塞問題。由于SAF系統(tǒng)沒有噴嘴、微小細孔、和活動零件，更進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，這是因為它不需要反沖洗，而且它在反應(yīng)器和布水、布氣之間沒有壓力損失。
大連衡吉廢水回用項目
擁有2百萬人口的大連市座落在中國北方的遼寧省，日需水量為1百萬立方米。其中包括35萬立方米的居民用水、35萬立方米的工業(yè)用水，以及30萬立方米的商業(yè)和公共事業(yè)單位用水。大連市的水資源十分有限，主要靠兩個位于100和150英里之外的水庫供水。為解決水源短缺的問題，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題，而且也減輕用水的緊張局面，事實上，以往會造成污染的廢水現(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代替自來水。這樣，自來水就可用于其它需要高水質(zhì)的地方。 大連市是一個發(fā)展中的城市，而且和中央政府的關(guān)系十分密切。很多時候中央政府在全國擴展新政策之前，會首先在大連進行試點。一個最生動的例子就是大連鼓勵中水回用的私營化政策。
大連衡吉公司預測到中水回用市場在大連市將會有很好的前景。在2000年，公司開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發(fā)區(qū)和幾家潛在的工業(yè)用水大戶相比鄰的一個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)評定和價格比擬后，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立方米的二級污水回用處理的一期工程，為大連開發(fā)區(qū)提供回用水。
目前，兩家公司正在洽談日處理量為1萬五千立方米的項目二期回用工程。
兩個主要處理系統(tǒng)是用來去除二級出水中的生化含氧量(BOD)，氨氮(NH4-N)和總懸浮物(TSS)。在這個處理程序中，二級出水先經(jīng)過SAF，再流入深床砂濾器的重力過濾器。經(jīng)過懸浮物去除后，最終出水進行消毒處理。
日處理量2萬噸中水回用處理廠的資本投資額為2百50萬美元，占地面積為1,200平方米，日常運行、維修及折舊的費用大約是0.12美元/立方米，其中包括0.04美元/立方米的運行費用。這種高質(zhì)量可回用污水的市場價格為0.25美元/立方米，明顯地比一般工業(yè)用水的價格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目的動力之一。另外一個有利因素是市政府將鋪設(shè)從三級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。借助于市政府的鼓勵，衡吉公司估計將在三年內(nèi)收回其固定資產(chǎn)的投資，而與此同時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。
為了減輕中國在水資源短缺和污染上的問題，有關(guān)市政污水的三級處理及中水回用的措施需要進一步的評估。在中國北方，由于干旱所造成的長期的水源短缺，更使得減輕污染，保護現(xiàn)有水資源以及開發(fā)新的水資源顯得尤為重要。廢水回用正符合這個大前題。
大連廢水回用項目展示了固定膜生長技術(shù)(SAF) 和深床砂濾器(DeepBed) 綜合處理技術(shù)是一個可以用來提供非飲用性回用水的有效而經(jīng)濟的的處理方式。
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