10
表2 再生水用作工业用水的水质指标
11
城市污水再生利用技术
12
城市污水再生利用技术
城市污水再生利用主要污染物的去除方法
SS、有机污染物、无机盐、N、P
悬浮物的去除： 1) 粒径＞1μm，一般过滤。 2）0.1～几十μm，微滤机。 3）2nm～0.1μm，超滤 4) ＜5nm，纳滤 5）＜0.1nm，反渗透 6）胶体状粒子：混凝沉淀去除。 二级处理出水的50～80%的BOD来源于悬浮性的有机颗粒，这 些悬浮物的去除也间接地去除了污水的有机• （1）氨氮的生物氧化需要大量氧，大约每去除1g氨氮需要4.57g氧。 • （2）硝化过程细胞产率很低，难以维持高生物浓度，特别在冬季。 • （3）硝化过程产生大量的质子（H+），需用大量碱中和。理论上每
城市污水再生利用
1
内容
• 城市污水再生利用概述 • 城市污水再生利用技术 • 几种常用的工艺单元 • 中水回用示例分析
2
城市污水再生利用概述
3
城市污水再生利用（中水回用）状况
中水：城市污水经深度处理后以的水被称为“中水”， Reclaimed Water 。 指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、 市政、环境、工业等范围内杂用的非饮用水。水质指标低 于生活饮用水的水质标准，但又高于允许排放的污水的水 质标准，介与二者之间，所以叫做“中水”或“再生水” 、“回用水”。
4
城市污水再生利用的意义
缓解水资源的供需矛盾：80％供水－污水－70％可回用 ，替代自来水，供给生产生活需要。 减轻水环境污染 ：400亿m3/a，78％的城市河段不宜作饮 用水源，50％城市地下水已污染。2002年城市污水集中 处理率40.3%。污水再生利用，减少污水排放量。 提高城市水资源利用的综合经济效益：水质水量相对稳定 ，不受自然条件的影响，易于收集。取水、输水距离近。 沿海城市污水回用比海淡节省费用。 实现环境保护战略的重要措施：污水的再生利用是污水的 一种“回收”和“削减”，与环境保护战略是密切相关。
8
城市污水再生利用（中水回用）技术
国内城市污水处理厂排放状况
再生水多以污水厂二级出水为水源，污水厂设计以达标排放为准。
执行标准：现《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002 ）。90％为老厂，一些还在执行GB8978-88 或GB8978-1996，排放 标准距回用水差别很大。许多设计未考虑N、P去除问题。
14
一级处理（预处理）
筛过
格栅
筛网
粗
筛微
、
网滤
细
机
格
栅
一级生物处理
沉淀
沉砂池
沉淀池
平竖曝 流流气 沉沉沉 砂砂砂 池池池
平辐竖斜斜 流流流板管 沉沉沉沉沉 淀淀淀淀淀 池池池池池
气浮
加叶 曝
压 轮 气、
溶气 射
气浮 流
气
气
浮
浮
• 其中的沉淀池理论适用于二级处理的二沉池
• 对于污水处理，一级处理的目的往往只是去除高密度的或体
积大的杂质，保护后续设备
15
二级处理（生化处理）
二级生物处理
厌氧生物处理
好氧生物处理
UASB
EGSB
活性污泥法
生物膜法
IC
A/A/O
氧化沟
SBR
MBR 生 生 生
AB ABR ABF
物物物 接滤转
触池盘
氧
化
• 二级处理是主要的污染物去除部分，主要针对的是COD、N
、P的去除
16
主要技术单元及特点
现存污水处理的设备运行状况：1/3运行正常、1/3不正常、1/3处于停 止状态。污水处理厂的运转率只能达到50% 。
内蒙古地区污水处理厂执行旧的污水综合排放标准中二级标准的居多 ，而且原来建设了一批采用氧化塘工艺的污水处理厂，因此出水距离 回用标准也更远。
9
表1 城镇污水处理厂污染物排放标准基本控制项目最高允许排放浓度/（mg/L）
13
有机污染物的去除：
• 难降解有机物：丹宁、木质素、黑腐酸、醚类、多环芳烃、联苯胺、 卤代甲烷、甲基兰活性物质、除草剂、杀虫剂等 。
• 混凝沉淀或过滤＋活性炭吸附 • 砂滤＋臭氧等强氧化剂氧化。
无机盐的去除：
碱度或暂硬：石灰软化 盐浓度＜500mg/L（100～300mg/L）：离子交换 纳滤：脱盐率60％，80％硬度，90％溶解性有机碳。 反渗透：脱盐率95％以上。
• 深度处理
19
主要技术单元及特点
• 消毒处理
20
生物脱氮机理
三步骤：氨化－硝化－反硝化
在将有机氮转化为氨氮的 基础上，通过硝化菌和亚 硝化菌的作用，将氨氮通 过硝化转化为亚硝酸氮、 硝酸氮
有氧存在 的条件下
缺氧 条件下
在反硝化菌的作用下将亚 硝酸盐氮、硝酸盐氮转化 为氮气逸出，从而不仅去 除氨氮而且降低总氮。
5
中水回用的领域
农业灌溉：二级处理，成本低，肥料，须防污水对土壤的污染和 有害残留物累积。
城市杂用：城市杂用包括生活杂用水和环境、娱乐和景观用水。
地下回灌：补充地下水量，保持地下水位，控制地面沉降。
生活饮用：包括直接回用和间接回用。直接回用，处理厂最后的 出水被直接注入到生活用水配水管网。间接回用于饮用水是指河 湖上游的污水经净化处理后又排入水体或渗入地下含水层，成为 下游或该地区的饮用水源。
工业回用：冷却用水、热力和工艺用水、洗涤用水。城市用水
80％为工业用水。
6
不同用途关注的指标
7
相关国标
• 水质要求分别详见有关国家标准（X）：
– GB/T 19923-2005：《城市污水再生利用-工业用水水质》 – GB/T 18921-2002 ：《城市污水再生利用-景观环境用水水质》 – GB/T 25499-2010：《城市污水再生利用-绿地灌溉水质》 – GB 20922-2007：《城市污水再生利用-农田灌溉用水水质》 – GB/T 18920-2002：《城市污水再生利用-城市杂用水水质》 – GB/T 19772-2005:《城市污水再生利用 地下水回灌水质》 简单来说，需要的再生水技术需要完成的任务= 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）-X
• 常规处理
17
三级处理（深度处理）
膜过滤
UF
RO
NF
MF
深度处理
生物滤池
高级氧化
生物活性炭
fenton O3
光催化
吸附 活性炭
其他
絮消 凝毒
• 实际运作中，深度处理有可能是某两种工艺的共同作用，比 如臭氧活性炭，fenton光催化，MBR
• 深度处理往往是以水的回收利用为目的
18
主要技术单元及特点