1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

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文 献 综 述

污水再生回用工程研究浅析

Abstract: Wastewater Reclamation and Reuse(WRR), means treating the wastewater to some extent that can be reused for industry, residential life, municipal engineering and many other aspects. Urban sewage have their own characteristics, such as large amount , stable quality, easy to collect. WRR can save a large amount of tap water and also reduce sewage emissions as well. Therefore, it can achieve both water conservation and pollution mitigation. This paper aims to provide the ideas for future WRR project design by summarizing the experiences of currently existing WRR projects and studying the WRR water quality standards for special applications.

摘要：

污水再生回用是指将城市污水经过一系列处理，使其可以回用于工业，居民生活，市政工程等诸多方面。城市污水具有很多特点，例如水量大、水质稳定、易于收集等。污水再生回用工程在节约大量自来水的同时，也降低了污水排放量，故可以同时达到节水和减污的目的。本文旨在研究污水再生回用工程的工艺流程与工程经验，分析出水使用途径与所需水质指标，为城镇经济开发区污水回用工程提供设计思路。

关键字： 污水再生回用 城市污水 工艺流程 经济开发区

随着我国工业化和城市化进程的不断加快，城市生活污水的排放量和工业用水的需求量都迅速增加，许多城市出现了水体污染问题， 可用水资源的匮乏也影响了人民生活水平的提高。水资源问题成为二十一世纪人类面临的主要挑战之一。我国幅员辽阔，人口众多，目前，水资源时空分布不均可通过”南水北调”等跨流域调水的方法缓解，而对于城市内部的水资源问题则需要通过污水再生回用等方式解决。以下总结了污水再生回用工程中常用的工艺流程和再生水使用途径及其水质指标。

1.污水再生回用工程的常见工艺流程

表1 国内外常用污水再生回用处理技术^[1]

1.1 化学絮凝强化法

利用絮凝剂进行化学絮凝沉淀，属于化学强化一级处理工艺，该工艺利用一级处理之后的水，投加絮凝剂进行絮凝，被广泛应用于污水的再生回用工程，具有运营费用低、污染物去除率高、便于管理、出水稳定等特点。该工艺所使用的絮凝剂大多采用硫酸铝和聚合氯化铝，对SS、COD和BOD等降低具有较好的处理效果，但氨氮去除率低，污泥产量较大^[2]。

1.2 反渗透

反渗透膜的工作原理就是，利用半透膜的截留作用，将膜两边溶液中的溶剂在人为造成的压力差下进行溶剂和溶质的分离，假设在高浓度溶液处给予一个大于渗透压的外压，则会有渗透逆行现象发生，而使得高浓度溶液浓度变得更高。在高于溶液渗透压的作用下，使其它物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透装置则利用以上反渗透原理,采用先进的反渗透技术来去除水中大部分盐分,当进水在高压的作用下通过膜时，一部分水沿与膜垂直的方向通过膜,而水中的离子和胶体物质被截留在膜表面，透过膜的这一部分水即为出去离子杂质的水，成为产水或渗透水；剩余的一部分水沿与膜平行的方向将被膜截留的物质带走排除膜外,这一部分水还浓缩了水中离子杂质，成为浓水^[3] 。此外，由于污水种类各有不同，且生活污水和工业废水的成分相差很大，在进行反渗透膜处理前，对污水中大污染颗粒、微生物、重金属等要进行预处理。而且使用的反渗透膜为耐污染膜，在多级处理过程中，每级反渗透膜的类型也不同。通过反渗透膜可以有效的去除水中的各种溶解离子和胶体，人们就是利用反渗透膜的除盐作用，将原水变为清洁的水，从而实现提高水质的目的^[4]。

1.3 氧化沟工艺

氧化沟工艺常见的形式有卡罗赛尔氧化沟、交替式氧化沟、除磷脱氮双沟式氧化沟、三沟式氧化沟、奥贝尔氧化沟以及一体化氧化沟。传统氧化沟工艺主要用于去除COD和BOD，与之相比的第2代氧化沟则具有脱氮除磷的功能，大大丰富了氧化沟工艺的使用范围。氧化沟工艺具备以下几个优点^[5]：一是氧化沟需要的构筑物较少（可不建初沉池以及污泥消化池），因此其工艺流程简单，运营方便；二是氧化沟可以处理高浓度工业废水，耐冲击负荷的能力强，解决了其他工艺在高浓度工业废水抑制活性污泥菌活性方面的缺点；三是氧化沟工艺进行脱氮除磷的运行费用和能耗较低，高效且经济；四是出水水质高且稳定。但是，因为大多数氧化沟不建初沉池和污泥消化池，所以容易使反应池负荷过大，同时由于氧化沟的曝气装置比如表面曝气器或者曝气转刷等机械部件需定期维修，因此检修工作量较大^[6]。

1.4 SBR 工艺

SBR工艺序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）简称 SBR，又叫序列间歇式活性污泥法 。该工艺的核心是SBR反应池系统，该系统集均匀化、初次沉淀、生物降解以及二次沉淀过程于一池。由于SBR工艺的间歇运行，故可以对污水中的有机物实现有效降解^[7]。SBR 的主要优点有：一是工艺处理设备简单，省去了二沉池和污泥回流系统，便于运营；二是污泥膨胀的发生率低；三是抗冲击负荷能力强；四是可以实现好氧、缺氧、厌氧状态交替出现，脱氮除磷的效果好。基于以上特点，SBR 工艺更适合水量小且污染物间歇排放的情况。SBR工艺的主要缺点有：一是搭配的滗水深度一般是 1-2 m，因此污水提升所产生的水头损失比较大；二是由于 SBR 工艺不设初沉池，在一定程度上容易产生浮渣^[8]。

1.5 A²/O工艺

A²/O处理工艺，为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称，工艺流程简单，应用广泛的脱氮除磷工艺。该工艺分别设置缺氧区、厌氧区、和好氧区，反应过程主要分四个单元进行：一是在厌氧反应器内原污水及从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入该反应器，释放磷，同时对部分有机物进行氨化；二是在缺氧反应器内脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（原污水量为Q）；三是在好氧反应器（曝气池）内去除BOD、硝化和吸收磷。混合液中含有硝态氮，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD(或COD)则得到去除，流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器；四是在沉淀池内泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，同时可将上清液作为处理水排放^[9]。因此，A²/O法的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，可以达到同时去除有机物、脱氮和除磷多重目的，出水水质较稳定。缺点是污泥回流系统和内回流需要分别设置，增加了投资和运行能耗；内回流的控制复杂^[10]，运营成本较高。

1.6 生物接触氧化工艺

生物接触氧化处理工艺是生物膜法的一种形式，是在生物滤池的基础上，从接触曝气法改良演化而来的，因此有人称为”浸没式滤池法”、”接触曝气法”等。其处理单元由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成，在有氧的条件下，污水与填料表面的生物膜反复接触，使污水获得净化。

生物接触氧化法的优点是：耐冲击负荷的能力强^[11]，并且无需污泥回流设备，不受污泥膨胀的影响，污泥产量低；单位容积的生物量大，处理能力比较强；工艺的设备较少，操作运行简单。但是，该工艺的造价比较高，易产生布水和布气不均匀的现象，并且其构筑物构造较复杂，增加了设计施工的难度。

2.再生回用水用途分析与所需水质指标

2.1 再生回用水用途分析

目前，污水回用工程生产的再生水主要应用于工业冷凝、景观绿化、市政杂用、农业灌溉、地下水回灌等领域。由于用水对象的不同，其水质标准与技术手段也不同。再生水回用到工业时主要考虑防结垢、腐蚀、生物孳生等，重点关注BOD、 COD、SS、盐度、氯离子含量、TDS、总硬度、氨氮和色度等指标^[12]。作为景观环境用水时，主要控制BOD、色度、嗅味、氨氮、SS 等指标；作为市政杂用水时，应重点关注 SS、大肠杆菌，余氯、色度、臭味、有毒有害有机物等指标^[13]。再生水用于农田灌溉应确保卫生安全，并防止土壤退化或盐碱化等。含盐量是污水回用于农业灌溉的最重要的水质指标之一，同时也应防止重金属及有害物质在土壤中富集，并通过食物积累于农作物中。再生水用于地下水回灌时应重点关注重金属、粪大肠菌群数、氨氮、浊度、COD 等指标^[14]。

2.2 再生水用作工业水源水质标准（部分）

由于回用水用于工业用水的方向多样，故不同的使用途径存在不同的使用标准，不同使用途径应该根据自身情况确定污水处理工艺，具体在工业上的使用途径主要有冷却用水，洗涤用水，锅炉补给水及工艺与产品用水等^[15]。以下是再生水用作工业用水水源的部分水质标准^[16,17]。

表2 再生水用作工业用水水源的水质标准（部分）

2.3 景观环境用水的再生水水质标准（部分）^[18]

由于再生水回用于景观的方向多样，故不同的使用途径应满足与其相对应的水质标准。下表为景观部分环境用水的再生水的水质标准。

表3 景观环境用水的再生水水质标准（部分）

3.结语

我国污水再生回用工程起步较晚，但发展迅速。近年来，经济开发区基础设施建设的逐渐完善，污水处理相关配套设施的建设步伐加快，污水再生回用带来的经济效益和生态效益日益凸显。目前，Aⁿ/O工艺、氧化沟、SBR等传统技术已经比较成熟，水解-SBR法、AB法、水解-接触氧化法的应用也逐渐得到推广，随着更先进的处理手段的出现和配套管网的完善，回用水的价格也会逐渐降低，污水再生回用工程可选择的工艺日趋丰富，前景更加广阔。

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[16] GB/T 19923-2005 《城市污水再生利用 工业用水水质》

[17]建筑工程常用数据系列手册编写组.给水排水常用数据手册.北京:中国建筑工业出版社,1997,65.

[18]GB18921-2002《城市污水再生利用 景观环境用水水质》