《污水回用讲稿》PPT课件.ppt

污 水 再 生 回 用 技 术及 其 发 展 趋 势 （2）,2. 处理技术及回用方向,再生水水源 回用方向 水质标准 处理技术,2.1 再生水水源及水质特征,城市污水 生活污水 工业污水 雨水 二级出水 达到二级出水标准处理后的水 建筑小区中水水源 小区生活污水 雨水 建筑物中水水源 建筑物内的生活排水 其他可以利用的水源 说明：中水水源应根据排水的水质、水量、排水状况和中水回用的水质、水量选定。,2.1.1再生水水源,建筑物中水水源可选择顺序,建筑物中水水源可选择的种类和选取顺序为（GF3.1.3） 1 卫生间、公共室的浴盆、淋浴等的排水 2 盥洗排水 3 空调循环冷却系统排污水 4 冷凝水 5 游泳池排污水 6 洗衣排水 7 厨房排水 8 厕所排水,中水水源可分为,优质杂排水 盥洗排水和沐浴排水，优先使用； 杂排水 冲厕排水之外的生活排水的组合； 生活污水 所有生活排水之总称，水质最差。,中水水源另一种分类,灰水 （graywater）：洗涤水和洗澡水 占污水的75%80% 黑水（ blackwater）：粪便水 占污水的20%25% 说明：选择中水水源时，应尽可能选用污染浓度低、水量稳定的优质杂排水。 原因： 简化流程，节约工程造价，降低运转费用，保证用水的安全和可靠性。,居民住宅用水结构比例,2.1.2 中水原水水质特点,城市污水 有机污染物的生物可降解性：主要保留了生活污水的主要特征，主要污染物是易降解的有机物 水质成份复杂：工业规模和性质不同，水质指标和成份复杂 地区和季节的差异：南方和北方，城市之间以及季节不同水质不同 建筑中水原水 根据建筑物用途不同而水质不同,以住宅为主的建筑物,各类建筑物各种排水的污染浓度参照表（GF3.1.9）,宾馆、饭店,办公楼、教学楼,公共浴室,水质特点的几点说明,生活污水的分项水质相差很大，国内资料较少，上表是依据国外有关资料编制的。 不同的地区，生活水平、生活习惯不同，污水中的污染物成分也不尽相同，可能相差很大，但人均排出污染物量比较稳定。 选用上表中的数值时，建筑物的排水浓度与用水量有关，用水量越大，污染浓度越低，反之则越高。 综合医院污水作为中水水源时，必须经过消毒处理，产出的中水仅可用于独立的不与人直接接触的系统。传染病医院、结核病医院污水和放射性废水，不得作为中水水源。,以雨水为水源,建筑屋面雨水可作为中水水源或其补充。 （GF3.1.8 ） 当采用雨水作为中水水源或水源补充时，应有可靠的调储容量和溢流排放设施。 （GF5.2.7 ） 城区可利用雨量在实际利用时要受到许多因素的制约，在技术和经济可行的条件下使降雨量尽可能多地转化为可利用雨量。 雨水是很好的水资源，但雨水量因地区不同而大小不同，既不均衡，并有较强的季节性，如北京地区年内降雨分配极不均匀，根据气象局多年统计资料，北京市降雨主要集中在汛期（69月）。,雨水水质变化较大，初期雨水污染较重。,屋面雨水经初期弃流2mm降雨后的水质情况： COD：80120mg/L，SS：2040mg/L, 色度为1040，经采用物化处理出水可满足生活杂用水水质标准要求。,雨 水 水 质,雨水收集方式,地面绿地 径流基本以渗透为主，可收集雨量有限 地面道路 径流水质差； 屋 面 雨水便于收集利用，其利用价值最高，但初期径流水质 较差。,课题： 济南市雨洪水控制及有效利用研究,（1）济南天然雨水的污染指标 （2）同一下垫面雨水径流水质随径流时间变化分析 （3）不同下垫面雨水水质随径流时间变化趋势分析,（1）济南天然雨水的污染指标,pH:6.90 氨氮:4.32mg/L CODcr:为9.42mg/L 总氮:10.68mg/L 总磷:0.11mg/L 无漂浮物 无令人不愉快的嗅和味,特点: 水质较好，具有弱酸性，硬度低,（2）济南市雨水径流水质分析,采样地点的确定,水样测试指标：,色度 pH SS CODcr 总氮 NH4+-N 总磷 Cl- SO42-,济南市雨水径流水质变化趋势,不同屋面雨水水质随径流时间的变化 不同路面屋面雨水水质随径流时间的变化,油毡屋面,图3.1 油毡屋面雨水径流CODcr时间的变化曲线图,不同屋面雨水水质,图3.3 水泥屋面雨水径流CODcr随时间变化曲线图,水泥屋面,坡顶瓦屋面,图3.9 坡顶瓦屋面雨水径流CODcr随采样时间的变化曲线,图3.8 交通繁忙的路段路面径流SS随采样时间的变化曲线图,不同路面雨水水质,交通繁忙的路段路面,学校路面,图3.9 交通量少的学校路面径流CODcr随采样时间的变化曲线图,色度随降雨径流的变化趋势分析,（3）不同下垫面雨水水质随径流时间变化趋势分析,污染物CODcr随降雨历时的变化分析,图3.20 不同下垫面降雨径流CODcr随时间的变化曲线图,氨氮随降雨历时的变化分析,图3.20不同下垫面径流氨氮随时间变化曲线图,表2 济南市雨水水质指标及回用水标准,2.2再生水的回用方向及水质标准2.2.1 回用方向,农林牧渔用水 农田灌溉 造林育苗 畜牧养殖 水产养殖 城市杂用水 城市绿化 冲厕 道路清扫 车辆冲洗 建筑施工 消防,工业用水 冷却用水 洗涤用水 锅炉用水 工艺用水 产品用水 环境用水 娱乐性景观用水 观赏性景观用水 湿地环境用水 补充水源水 补充地表水 补充地下水,2.2.2 水质标准,根据回用方向确定水质标准 农田灌溉水质标准 (GB5084) 工业冷却用水指标控制 城市杂用水水质标准 再生水作为景观环境用水的水质标准 中水用于采暖系统补水等其他用途时，其水质应达到相应使用要求的水质标准。 说明：当再生水用于多种用途时,其水质标准应按最高要求确定。对于向服务区域内多用户供水的城市再生水厂,可按用水量最大的用户的水质标准确定。个别水质要求更高的用户,可自行补充处理,直至达到该水质标准。,工业冷却水控制指标,* 铜材换热器循环水氨氮为1 mg/L。,水质标准,GF4.2.1 中水用作建筑杂用水和城市杂用水，如冲厕、道路清扫、消防、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工等杂用，其水质应符合国家标准城市污水再生利用 城市杂用水水质（GB/T 18920-2002）的规定,城市杂用水水质标准,景观环境用水水质,GF4.2.2 中水用于景观环境用水，其水质应符合国家标准城市污水再生利用 景观环境用水水质（GB/T 18921-2002）的规定。,续表,水质标准的几点说明,中水用于食用作物、蔬菜浇灌用水时，应符合农田灌溉水质标准（GB 5084）的要求。 （GF4.2.3 ） 中水用于采暖系统补水等其他用途时，其水质应达到相应使用要求的水质标准。 （GF4.2.4） 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。 （GF4.2.5 ）,2.3 处理工艺,中水处理工艺包括 预处理单元 处理单元 深度处理单元,预处理单元 格栅 毛发去除 预曝气 处理单元 生物处理（生物接触氧化、生物转盘、曝气生物滤池、土地处理） 物化处理（混凝沉淀、混凝气浮、微絮凝） 深度处理单元 物化处理（混凝、沉淀） 过滤 活性炭吸附 膜分离 消毒,2.3.1 单元处理工艺,预处理单元 生物处理单元 混凝、沉淀、过滤工艺 活性炭工艺 膜分离单元 消毒,预处理,固形物及毛发去除 预曝气 格栅（宜采用机械格栅） 调节池 曝气调节池 不曝气调节池,初次沉淀池,初次沉淀池的设置应根据源水水质和处理工艺等因素确定。当原水为优质杂排水或杂排水时，设置调节池后可不再设置初次沉淀池。 生物处理后的二次沉淀池和物化处理的混凝沉淀池，其规模较小时，宜采用竖流式沉淀池或斜板（管）沉淀池。规模较大时，参照室外排水设计规范进行设计。,生物处理单元,生物处理工艺主要用于去除水中胶体和可溶性有机物，降低污水的COD、BOD、LAS等指标。 生物接触氧化与生物转盘是中水工程中常用的生物处理工艺。但生物转盘工艺现在很少使用,生物处理单元,曝气生物滤池(BAF)作为一种新型的生物膜处理工艺，在中水工程中开始得到应用。具有处理负荷低、装置紧凑、省略固液分离单元等诸多优点。 土地处理是利用土壤的自然净化作用，将生物降解、过滤、吸附等多种作用有机结合。对于绿化面积迅速扩大而水资源又十分紧张的城市和地区，污水土地处理和绿地回用密切结合的优势，是该工艺有广泛的应用前景。 说明：建筑中水生物处理宜采用接触氧化池或曝气生物滤池。,混凝、沉淀、过滤工艺,进一步去除原水中悬浮状和胶体状杂质，是中水物化处理的主体工艺单元。 沉淀和气浮都是混凝反应后的有效固液分离手段。沉淀设备简单而体积大，气浮设备复杂而体积小；沉淀工艺由于管理简便，其使用比例高于气浮工艺。 混凝沉淀对阴离子洗涤剂处理效果差，而混凝气浮对阴离子洗涤剂具有一定处理效果。 过滤几乎是中水处理中必不可少的后置工艺，是最常用的深度处理单元，对保证中水的清澈透明起到决定性作用。,过 滤,滤料： 石英砂单层滤料、无烟煤石英砂双层滤料； 陶粒滤料 聚丙烯轻质滤料 纤维球滤料（其滤速高，纳污能力大，但在使用一段时间后，纤维球出现结泥团、纤维散落等现象，影响处理效果和使用） 过滤工艺 微絮凝过滤工艺 （设备简单，使用较多，但其处理效果在运行初期好，运行一段时间后效果往往下降，主要原因在于该工艺滤池纳污量大，反冲洗不彻底时，污物积累会影响处理效果）,活性炭工艺,活性炭是常用的深度处理工艺 活性炭对可溶性有机物有良好的吸附能力，如原水中的洗涤剂、人体分泌物、排泄物的分解产物 将活性炭置于处理流程的后部，对出水水质保障是有利的 活性炭价格高、易饱和，运行费较高 生物活性炭技术是将活性炭与生物作用有机结合，可大大提高活性炭使用周期,活 性 炭 工 艺,说明： 对于以洗浴水为原水的中水系统，采用生物处理能够去除大部分可溶性有机物，一般不需要再加活性炭即可达标； 采用物化处理工艺时，由于混凝过滤工艺对可溶性有机物去除效果不高，必要时可加活性炭作为水质保障工艺单元。,膜分离单元,膜分离装置作为中水处理流程的后置单元，对保障中水清澈透明，悬浮物达标，去除细菌极为有利。但由于膜分离为物理作用，对体现有机物浓度的COD、BOD指标的去除效果不理想。 在中水系统中，以往多用超滤膜组件，由于超滤膜孔径较小，膜通量受到限制。近年来微滤膜用于水处理使膜通量得到扩大；目前已研制出0.4m孔径的水处理用中空纤维微滤膜，使膜通量大幅度提高，对膜分离在中水处理中的扩大应用具有重要意义。,膜分离单元,膜生物反应器得到国内外广泛关注，该工艺将膜分离与生物处理紧密结合，具有处理效率高，出水水质稳定，流程简化，装置紧凑，设备制造产业化等诸多特点，在污水回用处理中具有显著优势。,消 毒,污水再生处理必须设有消毒设施。 消毒方法： 物理 加热 冷冻 辐射紫外线 微波 化学（常用） 氧化剂（氯、臭氧、溴、碘、高锰酸钾） 重金属离子（银、铜） 阳离子表面活性剂 消毒剂宜采用次氯酸钠、二氧化氯或其他消毒剂。,2.3.2 常规组合工艺,（1）以城市污水处理厂出水为原水的污水再生利用工艺流程 利用污水处理站二级处理出水作为再生水水源时，宜选用物化处理或与生化处理结合的深度处理工艺流程。 （GF6.1.4 ） 传统处理工艺 以膜处理为主的组合工艺 活性炭吸附膜分离为主的组合工艺, 传统处理工艺,工艺流程1： 二级出水消毒回用 工艺流程2： 二级出水砂滤消毒回用 工艺流程3： 二级出水混凝沉淀过滤消毒回用 工艺流程4： 二级出水混凝沉淀过滤活性炭吸附消毒回用 说明：上述几个工艺是目前常用的城市污水深度处理技术 工艺1可以回用于城市的生态用水、绿化、环境用水； 工艺2、工艺3、工艺4进一步去除水中微细颗粒物后再进行消毒，适用于工业冷却水及其它用途的工业补水、城市道路浇洒、景观、消防及公共建筑杂用水, 以膜处理为主的组合工艺,工艺流程5： 二级出水砂滤膜分离消毒回用 工艺流程6： 二级出水砂滤微滤纳滤消毒回用 工艺流程7： 二级出水臭氧超滤或微滤消毒回用 说明：膜组合工艺的出水水质高，接近饮用水水质标准。适合 水质要求高的回用水, 活性炭吸附、膜分离为主的组合工艺,工艺流程8：二级出水微滤或超滤活性炭吸附消毒回用 工艺流程9：二级出水混凝沉淀、过滤膜分离 (活性炭吸附)消毒 回用 工艺流程10：二级出水臭氧活性炭过滤或微滤消毒回用 工艺流程11：二级出水混凝沉淀生物活性炭超滤消毒回用 说明：上述组合工艺技术先进，主要适用于对回用水有机物及氨氮去除要求高再生处理,（2）以综合生活污水为原水的代表性工艺流程,以生物接触氧化为主的工艺流程 原水格栅调节池两级生物接触氧化沉淀过滤消毒中水 以水解生物接触氧化为主的工艺流程 原水格栅水解酸化调节池两级生物接触氧化沉淀过滤消毒中水 以厌氧土地处理为主的工艺流程 原水水解池/化粪池土地处理消毒中水,以曝气生物滤池为主的工艺流程 原水格栅调节池预处理曝气生物滤池消毒中水 以膜生物反应器为主的工艺流程 原水调节池预处理膜生物反应器消毒中水,（3）以粪便污水为主要原水的代表性工艺流程, 以多级沉淀分离生物接触氧化为主的工艺流程 原水沉淀1沉淀2接触氧化1接触氧化2沉淀3接触氧化3沉淀4过滤活性炭消毒中水 以膜生物反应器为主的工艺流程 原水化粪池膜生物反应器消毒中水 说明： 以粪便水为主要原水的中水设施目前主要应用于公共厕所，设计水量一般较小，由于公共厕所中水系统原水有机物浓度高而各种处理工艺实际应用的历史较短，流程的选择和技术参数的确定需要特别谨慎。,中水处理流程及技术的几点说明,多样化发展； 中水工艺流程安全适用性有所提高； 新技术新工艺应用越来越多； 小型中水工程技术趋向集成化、自动化； 中水工程的规范化、定型化。,中水处理的其他工艺流程,气浮过滤处理工艺（适用于优质杂排水） 生物接触氧化处理工艺 周期循环活性污泥法（CASS）处理工艺 渗滤土地处理工艺 膜生物反应器处理工艺, 气浮过滤处理工艺流程原水 格栅 调节池 混凝气浮 过滤 消毒 中水 技术特点 物化处理方法，无生物的培养和维护问题。设备体积小，占地省，可间歇运行，管理方便。 适用范围 原水的有机物浓度较低（CODcr100mg/L，BOD550mg/L和LAS4mg/L）、住房率浮动较大或间歇性使用的建筑物，特别适用于季节性旅游高档公寓、宾馆的洗浴废水。,生物接触氧化处理工艺流程 原水格栅 调节池生物接触氧化 沉淀 过滤消毒 中水 技术特点 生物接触氧化是一个成熟实用的处理工艺。它对原水适应性强，经济实用，运行管理方便，对操作管理水平的要求较低。 适用范围 该工艺适用范围较广，对于杂排水、生活污水和二级出水均适用。,周期循环活性污泥法（CASS）处理工艺流程 原水 格栅 CASS池 中间水池 净水装置 消毒 中水 技术特点 CASS是间歇式活性污泥法的改进工艺，连续进水，间断排水，在一个池内完成水质均化、初次沉淀、生物降解、二次沉淀。该工艺具有抗冲击负荷能力强、系统运行稳定可靠的特点。 适用范围 以生活污水为原水的小区中水。,渗滤土地处理工艺流程 原水 格栅 厌氧调节池 渗滤土地处理 消毒 中水 技术特点 系统运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强；无需建设复杂的构筑物，综合投资和运行费用低；运行管理简单，便于维护。 适用范围 分散的居民点、休假村、疗养院、机关和学校等小规模的污水处理地点，并与绿化相结合。对于杂排水和生活污水均适用,膜生物反应器处理工艺流程 原水 调节池 预处理 膜生物反应器 消毒 中水 技术特点 a. 一种新工艺，它是在活性污泥法的曝气池中设置微滤膜，用微滤膜替代二沉池和后续的过滤装置，将生化与物化处理在同一池内完成，并对原水中的细菌和病毒具有一定的阻隔作用。 b. 具有对有机污染物去除效率高，出水水质好，流程简单，结构紧凑占地少，自动化管理程度高等优点。 c. 对氮磷污染物有较高的去除率，污泥产量少，降低了对剩余污泥处置的费用。, 适用范围 膜生物反应器主要应用在生活污水和浓度较高的杂排水，由于活性污泥在废水浓度较低时，培养较为困难，故废水浓度太低时，需较长的启动时间。 膜生物反应器同样受到超滤膜的质量和价格的限制，可望在国内膜的生产和使用技术提高后，将会广泛推广应用。,举例：日照教授花园小区雨水、污水综合利用系统,工艺流程,日照教授花园污水处理系统人工湿地,日照教授花园人工湖,