中水回用

 　　1名詞解釋

　　“中水”一詞是相對于上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術系指將小區(qū)居民生活廢〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理后，達到一定的標準回用于小區(qū)的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等，從而達到節(jié)約用水的目的。

　　廢水回用，通常與中水回用混為一談，但是有所不同，廢水回用指工業(yè)廢水經(jīng)過UF+RO工藝回用到生產(chǎn)線，循環(huán)使用的，回收率相對低于75%，非用于綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等。

　　回用水：以下二種都可以稱作回用水，但一般廠家為提高回收率都有會結合起來做。

　　2處理方式

　　一、按用途分類

　　中水因用途不同有三種處理方式

　　1. 一種是將其處理到飲用水的標準而直接回用到日常生活中，即實現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區(qū)，但投資高，工藝復雜;

　　2. 另一種是將其處理到非飲用水的標準，主要用于不與人體直接接觸的用水，如便器的沖洗，地面、汽車清洗，綠化澆灑，消防，工業(yè)普通用水等，這是通常的中水處理方式。

　　3.工業(yè)上可以利用中水回用技術將達到外排標準的工業(yè)污水進行再處理，一般會加上軟化器，RO，EDI/混床等設備使其達到軟化水，純化水，超純水水平，可以進行工業(yè)循環(huán)再利用，達到節(jié)約資本，保護環(huán)境的目的。

　　二、按處理方法分類

　　按處理方法，中水處理工藝一般分為 3 種類型：

　　1 .物理處理法：

　　膜濾法，適用于水質(zhì)變化大的情況。

　　采用這種流程的特點是：裝置緊湊，容易操作，以及受負荷變動的影響小。

　　膜濾法是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動，溶液中溶劑和低分子量物質(zhì)、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側，并作為濾液而排出;而溶液中高分子物質(zhì)、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮形式排出。

　　2 .物理化學法：

　　適用于污水水質(zhì)變化較大的情況。一般采用的方法有：砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等。這種流程的特點是：采用中空纖維超濾器進行處理，技術先進，結構緊湊，占地少，系統(tǒng)間歇運行，管理簡單。

　　3 .生物處理法

　　適用于有機物含量較高的污水。一般采用活性污泥法、接觸氧化法(如圖所示)、生物轉(zhuǎn)盤等生物處理方法?；蚴菃为毷褂?，或是幾種生物處理方法組合使用，如接觸氧化 + 生物濾池;生物濾池 + 活性炭吸附;轉(zhuǎn)盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產(chǎn)生污泥量少、維護管理容易等優(yōu)點。

　　當前，由于一些國家和地區(qū)在過度地、毫無節(jié)制地開發(fā)水資源的同時，環(huán)境保護意識比較差，使地表水和地下水均受到了不同程度的污染，使原本具有良好水質(zhì)的新鮮水供應受到限制;其次，待開發(fā)的新鮮水源離集中供水點距離較遠，一次性投資費用高昂，這樣一些缺水地區(qū)無力擴大供水能力。理到非飲用的程度，在此引出了中水概念。中水也就是將人們在生活和生產(chǎn)中用過的優(yōu)質(zhì)雜排水(不含糞便和廚房排水)、雜排水(不含糞便污水)以及生活污(廢)水經(jīng)集流再生處理后回用，充當?shù)孛媲鍧崱不?、洗車、空調(diào)冷卻、沖洗便器、消防等不與人體直接接觸的雜用水。因其水質(zhì)指標低于城市給水中飲用水水質(zhì)標準，但又高于污水允許排入地面水體排放標準，亦即其水質(zhì)居于生活飲用水水質(zhì)和允許排放污水水質(zhì)標準之間，故取名為“中水”。

　　中水開發(fā)與回用技術得到了迅速發(fā)展，在美國、日本、印度、英國等國家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應用。這些國家均以本國度、區(qū)域的特點確定出適合其國情國力的中水回用技術，使中水回用技術越來越臻于完善。在中國，這一技術已受到各級政府及有關部門重視并對建筑中水回用做了大量理論研究和實踐工作，在全國許多城市如深圳、北京、青島、天津、太原等開展了中水工程的運行并取得了顯著的效果。我國的國有工業(yè)企業(yè)和部分民企，比如污染嚴重和水資源利用較多的企業(yè)都建成了中水回用項目，為低碳生產(chǎn)和節(jié)能減排的國家級號召做出了貢獻。

　　3處理應用

　　一、無機陶瓷膜的發(fā)展過程

　　無機陶瓷膜也稱GT膜，是以無機陶瓷原料經(jīng)特殊工藝制備而成的非對稱膜，呈管狀或多通道狀。陶瓷膜管壁密布微孔，在壓力作用下，原料液在膜管內(nèi)或膜外側流動，小分子物質(zhì)(或液體)透過膜，大分子物質(zhì)(或固體顆粒、液體液滴)被膜截留從而達到固液分離、濃縮和純化之目的。

　　在膜科學技術領域開發(fā)應用較早的是有機膜，這種膜容易制備、容易成型、性能良好、價格便宜，已成為應用最廣泛的微濾膜類型。但隨著膜分離技術及其應用的發(fā)展，對膜的使用條件提出了越來越高的要求，需要研制開發(fā)出極端條件膜固液分離系統(tǒng)，和有機膜相比，無機陶瓷膜具有耐高溫、化學穩(wěn)定性好，能耐酸、耐堿、耐有機溶劑、機械強度高，可反向沖洗、抗微生物能力強、可清洗性強、孔徑分布窄，滲透量大，膜通量高、分離性能好和使用壽命長等特點。

　　無機陶瓷膜在水處理中應用最大的障礙主要有二個方面，其一是制造過程復雜，成本高，價格昂貴;其二是膜通量問題，只有克服膜污染并提高膜的過濾通量，才能真正推廣應用到水處理的各個領域。

　　美國西雅圖環(huán)境科技公司研發(fā)的滌餌DEAR無機陶瓷膜系統(tǒng)，是在普通陶瓷膜研究的基礎上，通過高科技改造，減少膜污染，大大提高膜通量，有效克服了無機陶瓷膜在水處理中應用的主要問題，使無機陶瓷膜應用于水處理成為可能。

　　二、特點

　　(1) 獨有的雙層膜結構：滌餌DEAR無機陶瓷膜系統(tǒng)在在膜過濾層表面，通過溶膠一凝膠法制備TiO2溶膠，采用浸漬提拉法在陶瓷膜上涂敷納米TiO2光催化材料，使陶瓷膜表面具有“自潔”功能，減緩有機在膜表面積累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管強度和膜過濾通量，提高膜通量穩(wěn)定性;Al2O3—ZrO2復合膜結構：使膜管機械性能更加優(yōu)良，由于材料本身的性能缺陷或制備過程中存在的一些實際問題，單一無機膜材料一般不能滿足實際需要，因此無機負載復合分離膜的研制得到迅速發(fā)展，滌餌DEAR無機陶瓷膜采用整體復合技術，通過溶膠凝膠法，制備Al2O3—ZrO2復合膜，由于含ZrO2材料與Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比具有更好的機械強度、化學耐久性和抗堿侵蝕等特性，滌餌DEAR®無機陶瓷膜具有更強的機械強度和熱穩(wěn)定性，而且復合膜的孔徑分布窄，呈單峰。

　　(2) 可實現(xiàn)在線反沖，膜通量穩(wěn)定：由于復合陶瓷膜獨特結構和機械性能，能有效承受0.4mp以下的反沖壓力，可實現(xiàn)在線反沖，從而獲得穩(wěn)定的膜通量，克服了無機膜系統(tǒng)在水處理應用中價格高、易污染、膜通量小、設備龐大等問題，使無機陶瓷膜系統(tǒng)在水處理中應用成為可能。滌餌DEAR無機陶瓷膜是專為污水處理設計的，其最大特點是膜通量大，其運行膜通量是有機膜10-100倍，是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、機械強度高、耐污染、可實現(xiàn)在線反沖。

　　三、主要技術參數(shù)

　　膜層厚度：50—60μm，膜孔徑0.01-0.5μm;

　　氣孔率：44—46%;

　　過濾壓力：1.0 Mpa，反沖壓力：0.4 Mpa以下;

　　膜材質(zhì)：雙層膜，外膜TiO2;內(nèi)膜Al2O3—ZrO2復合膜

　　四、陶瓷膜主要應用領域

　　中水回用;

　　工廠化養(yǎng)殖原水解毒處理;

　　發(fā)電廠、化工廠等大型冷卻循環(huán)水旁濾系統(tǒng);

　　油田采出水回用處理;

　　軋鋼乳化液廢液處理;

　　金屬表面清洗液再生處理。

　　4水質(zhì)要求

　　中水水質(zhì)必須要滿足以下條件：

　　1.滿足衛(wèi)生要求。其指標主要有大腸菌群數(shù)、細菌總數(shù)、余氯量、懸浮物、COD、BOD5、磷化物等。

　　2.滿足人們感觀要求，即無不快的感覺。其衡量指標主要有濁度、色度、臭味等。

　　3.滿足設備構造方面的要求，即水質(zhì)不易引起設備、管道的嚴重腐蝕和結垢。 其衡量指標有pH值、硬度、蒸發(fā)殘渣、溶解性物質(zhì)等。

　　我國對中水研究越來越深入，為保證中水作為生活雜用水的安全可靠和合理利用，于一九八九年正式頒布了《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ25·1一89)。

　　5系統(tǒng)分類

　　中水處理回用系統(tǒng)按其供應的范圍大小和規(guī)模，一般有下面四大類：

　　一、排水設施完善

　　該系統(tǒng)中水水源取自本系統(tǒng)內(nèi)雜用水和優(yōu)質(zhì)雜排水。該排水經(jīng)集流處理后供建筑內(nèi)沖洗便器、清洗車、綠化等。其處理設施根據(jù)條件可設于本建筑內(nèi)部或臨近外部。如北京新萬壽賓館中水處理設備設于地下室中。

　　二、排水設施不完善

　　城市排水體系不健全的地區(qū)，其水處理設施達不到二級處理標準，通過中水回用可以減輕污水對當?shù)睾恿髟傥廴?。該系統(tǒng)中水水源取自該建筑韌的排水凈化池(如沉淀池、化糞池、除油池等)，該池內(nèi)的水為總的生活污水。該系統(tǒng)處理設施根據(jù)條件可設于室內(nèi)或室外。

　　三、小區(qū)域建筑群

　　該系統(tǒng)的中水水源取自建筑小區(qū)內(nèi)各建筑物所產(chǎn)生的雜排水。這種系統(tǒng)可用于建筑住宅小區(qū)、學校以及機關團體大院。其處理設施放置小區(qū)內(nèi)。

　　四、區(qū)域性建筑群

　　該系統(tǒng)特點是小區(qū)域具有二級污水處理設施，區(qū)域中水水源可取城市污水處理廠處理后的水或利用工業(yè)廢水，將這些水運至區(qū)域中水處理站，經(jīng)進一步深度處理后供建筑內(nèi)沖洗便器、綠化等用途。

　　6回用技術

　　中水回用技術簡介

　　其特點為用各種物理、化學、生物等手段對工業(yè)所排出的廢水進行不同深度的處理，達到工藝要求的水質(zhì)，然后回用到工藝中去，從而達到節(jié)約水資源，減少環(huán)境污染的目的。下面就兩種最主要的回用技術作一介紹：

　　(一)冷卻水技術

　　節(jié)約冷卻水是工業(yè)節(jié)水的主要途徑：

　　1、改直接冷卻水為間接冷卻水

　　在冷卻過程中，特別在化學工業(yè)中，如采用直接冷卻的方法，往往使冷卻水中夾帶較多的污染物質(zhì)，使其失去再利用的價值，如能改為間接冷卻，就能克服這個缺點。

　　2、降低冷卻要求，減少冷卻水用量。

　　3、采用非水冷卻。

　　如在某種工藝生產(chǎn)中，采用空冷或油冷，達到冷卻的目的。

　　4、利用人工冷源或海水作冷卻水，減少地下水或淡水用量。

　　5、合理利用冷卻水。

　　對已使用過的冷卻水可以進行一定的降溫措施后，反復使用，也可以在第一次作為冷卻水使用后，用于其它對水質(zhì)、水溫要求較低的場合。

　　在采用這個辦法時,要注意各車間供水系統(tǒng)的密切配合,加強冷卻水的管理,避免因一個環(huán)節(jié)出問題而影響其他車間供水。

　　6、冷卻水的循環(huán)利用

　　這種冷卻水利用技術主要是經(jīng)過冷卻器變成的熱水經(jīng)過冷卻構筑物使水溫降到回用水水溫，從而循環(huán)使用。

　　冷卻水在循環(huán)使用時，應注意水中細菌的繁殖、水垢的形成、設備腐蝕、水壓、水量變化等問題。

　　(二)一水多用污水凈

　　由于生產(chǎn)工藝中各環(huán)節(jié)的用水水質(zhì)標準不一，因此將某些環(huán)節(jié)的水經(jīng)過適當?shù)奶幚砗笾貜屠没蛴糜谄渌鼘λ|(zhì)要求不高的環(huán)節(jié)中。以達到節(jié)水的目的。如：可先將清水作為冷卻水用，然后送入水處理站經(jīng)軟化后作鍋爐供水用。城市污水集中處理后用于生產(chǎn)、生活等。

　　中水回用技術舉例

　　下面就生活中水做一簡單介紹。

　　生活中水，主要指生活污水經(jīng)過處理，達到使用標準后，用于沖廁、綠化、景觀、噴灑路面以及冷卻水的補充等雜用。中水水質(zhì)應達到《生活雜用水水質(zhì)標準》。

　　1、中水水源

　　選擇中水，應首先選用優(yōu)質(zhì)雜排水，一般可按下列順序取舍：

　　A、冷卻水B、淋浴排水C、盥洗排水D、洗衣排水E、廚房排水F、廁所排水

　　2、處理工藝

　　當以優(yōu)質(zhì)雜排水和雜排水作為中水水源時，可采用以物化處理為主的工藝流程，或采用生物處理和物化處理的工藝流程。

　　當利用生活污水作為中水水源時，可采用二段生物處理，或生物處理與物化處理相結合的處理工藝流程。

　　3、中水設計建設規(guī)定

　　凡建設項目都應按規(guī)定同時配套設計中水設施，屬以下情況的建設項目必須配套設計建設中水設施：

　　A、賓(旅)館、飯店、商店、公寓、綜合性服務樓及高層住宅等建筑的建筑面積在2萬平方米以上。 　 B、機關、科研單位、大專院校和大型綜合性文化、體育設施的建筑面積在3萬平方米以上。

　　C、住宅小區(qū)規(guī)劃人口在3萬人以上(或中水回用量在750立方米/日以上)。

　　有關中水設施的管理按照建設部發(fā)布的《城市中水設施管理暫行辦法》執(zhí)行，中水設施的設計按中國工程建設標準化協(xié)會編制的《建筑中水設計規(guī)范》。

　　7回用標準

　　為統(tǒng)一城市污水再生后回用做生活雜用水的水質(zhì)，以便做到既利用污水資源，又能切實保證生活雜用水的安全和適用，特制訂中水回用標準。

　　本標準適用于廁所便器沖洗、城市綠化、洗車、掃除等生活雜用水，也適用于有同樣水質(zhì)要求的其他用途的水。

　　本標準由城市規(guī)劃、設計和生活雜用水供水運行管理等有關單位負責執(zhí)行。生活雜用水供水單位的主管部門負責監(jiān)督和檢查執(zhí)行情況。

　　本標準是制訂地方城市污水再生回用作生活雜用水水質(zhì)標準的依據(jù)，地方可以本標準為基礎，根據(jù)當?shù)靥攸c制訂地方城市污水再生回用作生活雜用水的水質(zhì)標準。地方標準不得寬于本標準或與本標準相抵觸;如因特殊情況，寬于本標準時應報建設部批準。地方標準列入的項目指標，執(zhí)行地方標準;地方標準未列入的項目指標，仍執(zhí)行本標準。

　　水質(zhì)標準和要求

　　生活雜用水管道、水箱等設備不得與自來水管道、水箱直接相連。生活雜用水管道、水箱等設備外部應涂淺綠色標志，以免誤飲、誤用。

　　生活雜用水供水單位，應不斷加強對雜用水的水處理、集水、供水以及計量、檢測等設施的管理，建立行之有效的放水、清洗、消毒和檢修等制度及操作規(guī)程，以保證供水的水質(zhì)。