城市汙水回用是指將生活和工業汙水作為工業、農業或城市用水的水源。城市汙水中含有汙染物的水量只占汙水總量的0.1%，其余大部分是可利用的清水，城市汙水就近可利用。水量穩定，易於收集，汙水處理技術相對成熟。城市汙水經過常規處理後回用於工業是完全可行的。目前，我國城市汙水回用率還很低，但西方發達國家已經有很多成功的例子。從20世紀50年代起，美國就開始了這項工作。據悉，美國已有357個城市實現了汙水回用，其中55.3%用於農業，40.5%用於工業。日本早在1962就開始了汙水回用的實踐，在20世紀70年代，東京、Nochiya和大圭已經將城市汙水進行了工業處理。前蘇聯莫斯科東南地區有專門的工業用水系統，36家工廠使用處理後的城市汙水，日汙水回用量達到5.5-105 m3；南非不僅在工業中使用再生水，在約翰內斯堡，85%的日常自來水都添加了城市再生水，開創了將汙水用作飲用水的先例。壹、城市汙水的產生、主要汙染物及汙染特征1、工業汙染源各種工業生產向水體排放廢水造成了工業汙染源。不同行業產生的工業廢水中汙染物的充足性差異很大，這是由各種工業過程中的原料和工藝流程不同造成的。冶金過程產生的廢水主要包括冷卻水、洗水和沖洗水。輕工業加工的原料大多是農副產品，所以工業廢水主要含有有機物，有時還往往含有大量的懸浮物、硫化物和重金屬，如汞、鎘、砷等。化工行業的產品很多，所以化工廢水的充分性也很復雜。廢水中往往含有許多有害、有毒甚至劇毒的物質，如氰化物、苯酚、砷、汞等。總之，工業汙染源向水系排放大量廢水具有量大、面廣、全復雜的特點，是需要解決的重點汙染源。2.城市生活汙水城市居民聚集區產生的生活汙水多為洗水和洗滌器皿產生的汙水。所以主要由壹些無毒的有機物組成，如糖、澱粉、纖維素、油脂、蛋白質、尿素等。其中氮、磷、硫較高。此外，它還伴隨著各種洗滌劑，這是另壹種汙染源，它們對人體有害。生活汙水中還含有相當數量的微生物，其中壹些如病菌、病毒、寄生蟲等對人的健康有害。3.農村汙水和灌溉水是水汙染的主要來源。由於農田施用化學農藥和化肥，灌溉或下雨後將農藥和化肥帶入水體，造成農藥汙染或富營養化。在汙灌區，河流、水庫、地下水都會受到汙染，同時，還會發生土壤汙染、食品汙染。4、雨水收集利用結合當地氣候條件和小區地形、地貌確定雨水處理方案；屋面和地表雨水收集處理後，應達到規定的回用水質標準；優先采用涵洞收集雨水，雨水處理采用滲水池系統，滲水池內填充碎石或其他濾料；利用居住區的綠地和水景進行自然凈化，滿足用水者的要求；采用多種滲濾設施進行滲濾凈化；雨水回用系統應配備初期雨水棄水裝置；公共場地、人行道和露天停車場應采用透水鋪裝材料，以利於雨水滲透，透水鋪裝面積應不小於30%。二、城市汙水回用的可行性利用1。補充地下水:似乎有兩種可能性值得評估，即(a)補充地下水，建立地下水保護堤，防止水質惡化，避免鹽堿水的入侵；(b)平整地面以補充淺層含水層。這些措施的潛力是有限的，因為可用的處理水是有限的，而水有許多競爭性的用途。另壹個潛力是在洪水期間用地表水補充地下水。2.中水回用:小區內產生的各種汙水、廢水、雨水經過收集處理達到規定的水質標準後，再用於小區的環境用水和雜用水，稱為中水回用。因其水質介於飲用水質量和允許排放的汙水質量標準之間，故命名為“再生水”。小區汙水回用開辟了第二水源，減少了小區淡水的消耗。處理後的汙水回用於小區，減少了汙水的排放，減少了受納水體的汙染，減少了環境汙染治理的投資。因此，汙水回用既節約了水資源，又消除了環境汙染，具有多重效益。3.汙水回用於冷卻水系統:城市汙水經過處理後，根據不同的水質情況，有的可以直接回用於工業循環冷卻水系統，有的需要進壹步處理後才能回用。4.景觀和綠化用水:廢水回收的可能性是(a)灌溉城市景區(公園、花園、道路綠化帶)和補充公園內的池塘，美化環境。用於這些目的的水處理也需要二次水處理和減少細菌。5.增加河流流量:在黃淮海流域，由於汙染和下遊流量減少，河流系統的生態價值發生了很大變化或喪失了很多。所以對利用廢水調節低流量很感興趣。然而，似乎所有可用的水，包括回收廢水，都需要用來滿足城市和農村人民的需求。6.汙水用於農田灌溉:壹方面可以緩解當地農業缺水的矛盾；另壹方面，汙水中含有豐富的氮、磷、鉀等營養物質，是農作物生長所必需的。
三。城市汙水資源化的模式和發展實際上包括兩個環節:回收和利用。汙水利用的條件是循環利用的水必須滿足壹定用途的水質要求。因此，回收處理(再生)這壹環節通常是必不可少的。目前，城市汙水的利用大多考慮城市汙水處理廠二級處理的出水。這種水的利用有兩種形式:直接再利用和間接利用。直接回用多用於汙水處理廠附近的農田灌溉和草地用水。復用的方式和模式受地域限制比較單壹，分配和操作不方便。而且這種水雖然經過了人工強化消毒，但是由於沒有經過壹定時間的自然凈化，如果使用和控制不當，還是會造成壹定的問題。間接利用是從水體上遊取水，凈化後供城市使用。產生的汙水經城市汙水處理廠凈化後排入水體下遊，再返回水體(這壹過程構成了水的社會循環)，在壹定河段自然凈化後可供下遊城市或地區使用。汙水處理後的間接利用是自然界中水的社會循環和自然循環的有機結合。在水體自凈能力的限度內，基本不會破壞水體的利用。這種方式需要宏觀管理，是水資源可持續利用的重要途徑。國內外在工業、農業、市政、漁業等方面已經有了許多利用凈化後的城市汙水的成功例子。近年來，阿根廷、智利、印度、科威特、墨西哥、秘魯、俄羅斯等國家將城市汙水壹級或二級處理出水應用於農業灌溉，規模逐年擴大。日本創造了中間水路系統，在建築群內設置了雙管供水系統，利用再生汙水沖廁所，用作冷卻水，澆灌園林和草地，沖洗道路和汽車，或者用作景觀和消防用水，取得了顯著的效果。城市汙水回用的中心問題是根據本地區的特點制定合適的回用對策。根據美國加州農業發達、用水量大的特點，提出的基本模式是灌溉回用，農業用水直接取自水源和經過處理的城市汙水；根據佛羅裏達州城市集中用水的特點，基本模式為非飲用水回用，實行大規模雙管供水系統，以自來水價格的40%向高爾夫球場、城市綠化、建築物和住宅區的中間水道供應城市汙水處理水；而德州則根據自身用水傳統和水文地質特點，采用間接回用的模式，大規模進行汙水處理水的地下回灌。農業灌溉是以色列城市汙水處理水回用的主要方式，但在人口集中的城市地區也有壹定規模的中渠回用。日本大部分地區使用汙水處理水進行清理和復興，因為國家基本不缺水，但水資源的修復和保護是再利用的重點。將凈化後的城市汙水多目標、多對象回用於工業、農業和市政公用事業，技術上是可行的，經濟上是適宜的，對緩解城市缺水、促進城市可持續發展具有重要意義。10年來，我國在城市汙水資源化科技攻關方面取得了豐碩成果，如中小城鎮和住宅小區汙水資源化；城市汙水經凈化後，可回用於園林綠化、市政景觀、道路沖洗等。大型酒店和娛樂場所中水回用系統；城市汙水回用於工業冷卻水系統或低壓鍋爐補給水和工藝用水；汙水回用規劃、技術政策等軟課題研究。此外，還建設了幾個示範項目。隨著我國城市化進程的推進，我國城市汙水資源日益豐富，目前已超過500-108m3/a。如果1%的汙水得到回用，將對緩解北方壹些重要城市的缺水問題起到重要作用。中國是世界上13個缺水國家之壹。目前，中國600個城市中有300多個缺水，壹些城市嚴重缺水。全國城市缺水6-65，438+008 m3 /a，因缺水而減少的工業產值超過65，438+020億元/a，且呈上升趨勢。自2000年5月以來，由於幹旱缺水，150個城市相繼開始實行定時限量供水，嚴重影響了城市的可持續發展。雖然我國在利用城市汙水灌溉農田方面積累了多年的實踐經驗和壹定的科研基礎，許多城市也實施了壹些開源節流的措施，但在開發利用城市汙水作為穩定可靠的水資源方面進展甚微。這很大程度上是認識問題，但也有壹些技術或投資問題。
汙水回用作水資源的前提是提供適合回用的水質，並且不造成任何潛在的二次汙染。目前，隨著水處理技術的發展，能夠達到壹定水質的水處理技術往往不在於其技術上的可能性，而在於其經濟上的可行性。因此，強化和組合常規汙水處理技術，應用高效低能耗處理技術，開發利用天然能源和廉價資源，汙水處理與資源回收相結合，成為城市汙水資源化技術研究的主流；同時，城市汙水再生利用的系統與優化理論、環境風險評估、水質指標和系統管理模式也將成為城市汙水再生利用研究的重要方面。四。我國城市汙水處理發展現狀自20世紀80年代中期以來，我國城市汙水排放量開始呈指數級增長(> 500-108m3/a)，但相比之下，我國汙水處理率增長緩慢，目前仍不足10% [3]。近十年來，我國城市數量從解放初期的132個增加到668個，城市人口已占全國總人口的35%。預測到2010會上升到47%。據此預測，屆時城市汙水量也將達到720-108m3/a。在我國現有的668個城市中，僅123個城市就有307座處理水平不壹的城市汙水處理廠，其中城市汙水二級處理率約為10%。中國有17000個城鎮，大部分沒有排水和汙水處理設施。國家提出到2000年汙水處理率要達到25%，到2010要達到40%。目前很多地方都考慮在排水管網末端集中處理城市汙水，但是汙水流經整個城市的過程缺乏控制，特別是在城市排水系統不完善的地區，導致分布在城區的壹些溝渠和水體受到汙染，久而久之這些水體就會變成名副其實的臭水。目前，壹些有條件的地區采取了截汙、清淤、引水等措施，大大提高了水感，但同時也破壞了水體的自凈系統和功能，削弱了水體抵禦外界汙染的能力。由於我國城市排水管網仍廣泛使用組合管，雨季大量汙水隨雨水從截汙幹管溢流井排入水體，造成嚴重汙染。可見，只有在城市點源汙染和非點源汙染得到有效控制的前提下，才能全面實現城市水清的目標。五、城市汙水回用處理方法1。補充地下水處理技術:城市汙水地下水回灌的深度處理方式壹般是傳統的汙水處理方式，汙水處理程度取決於回灌的數量和質量、地下水流域和天然地下水稀釋的可能性、土壤類型、地下水埋深、回灌方式、使用前在含水層中的停留時間。深度處理技術的確定需要考慮廢水成分、所選技術對特定廢水參數的處理水平、所選區域的土壤滲透處理效果等因素。土壤入滲，也稱土壤含水層處理，是地下回灌過程的重要組成部分，具有簡單、經濟的特點，其費用僅為工廠內設備處理費用的40%，達到同等水平。土壤滲濾凈化機理包括慢濾、化學沈澱、吸附、離子交換、生物降解、硝化反硝化、消毒等。土壤入滲是地下回灌技術的主要特征，也是決定深度處理技術的最重要因素。汙水回用的目的不同，汙水的水質標準和深度處理工藝也不同。但應特別註意回灌前預處理、土壤含水層處理和取水後處理的合理優化。2.中水處理工藝的物理處理方法——膜過濾法:適用於水質變化較大的情況。該工藝具有設備緊湊、操作簡單、受負荷變化影響小的特點。膜過濾法是分離出的溶液在外力作用下，沿濾膜表面以壹定速度流動，溶液中的溶劑、低分子量物質和無機離子從高壓側通過濾膜進入低壓側，作為濾液排出；而溶液中的高分子物質、膠粒、微生物被超濾膜截留，溶液被濃縮，以濃縮的形式排出。據報道，國內采用膜生物反應器處理生活汙水。經過110天的運行，獲得了穩定優質的膜過濾出水，符合雜用水水質標準。COD去除率可提高15%~30%。且抗沖擊負荷能力強。壹體化膜生物反應器水處理系統對預處理後的港口汙水的除油率保持在70%-85%。北京某2.5萬人口小區采用膜生物反應器中水處理系統，出水水質明顯高於生物接觸氧化。物理化學法:適用於生活汙水水質變化較大的情況。常用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沈澱等。該工藝采用中空纖維超濾器處理，技術先進，結構緊湊，占地少，系統間歇運行，管理簡單。該方法基於紫外線吸收、臭氧和活性炭吸附的結合，與傳統的二級處理相比，提高了水質。在意大利南部，紫外線吸收裝置被用於消毒二級出水。當紫外吸收劑量為160 MWS/cm2時，大腸桿菌失去活性，回用水達到意大利農業回用標準。西班牙水處理廠用過量臭氧(劑量大於9毫克/升)對過濾後的二級出水進行消毒，然後用於農業灌溉。生物處理法:適用於有機物含量高的生活汙水。壹般采用活性汙泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。單獨或與幾種生物處理方法聯用，如接觸氧化+生物濾池；生物濾池+活性炭吸附；轉盤十砂濾等工藝。該工藝具有適應水力負荷變化能力強、產泥量少、易於維護管理等優點。據報道，在德國的主要活性汙泥反應器中插入活性汙泥SBR和生物膜SBR進行脫氮，脫氮率可達90%。日本認為SBR活性汙泥法是小型廢水處理廠最有前途的工藝，適合在城市地區使用。3.汙水回用於冷卻水系統(1)。微生物問題由於回用汙水中COD、氨氮含量高，微生物繁殖大大增加，產生生物粘泥，需要加強殺菌。傳統的方法是直接投加氧化性殺菌劑或氯氣。氧化型殺生劑具有很好的殺菌效果，壹般可以解決微生物繁殖的問題。在具體應用中，劑量和頻率可根據水質而定。(2)腐蝕:回用汙水的TDS濃度通常比淡水高2-5倍，電導率高，CI和SO42-，PH值低，腐蝕程度高。因此，有必要選擇合適的水質穩定劑來控制循環水對設備的腐蝕。(3)懸浮物:經過二級處理後，汙水濃度較小，懸浮物主要是生化曝氣池帶來的壹些活性汙泥。去除懸浮物的方法有兩種:壹種是選擇合適的濾料，可以過濾掉大部分懸浮物，另壹種是添加化學藥劑。這兩種方法的結合可以去除大部分懸浮物。在探索汙水回用於循環水系統的工作中，我國也取得了良好的效果。如大連汙水回用示範工程、濟南煉油汙水回用工程、華能北京熱電廠汙水回用實踐等。4.綠化及景觀用水(1)綠化用水:采用再生水作為綠化用水，水質應符合灌溉用水水質標準；輸配水系統中余氯含量不低於0.5毫克/升或更高，以去除異味、粘膜和細菌；采用噴灌時，SS應小於30mg/l，以防止噴嘴堵塞。(2)景觀水:再生汙水作為景觀水，需要脫氯保護水生動物。再生水要清澈無毒無味，去除營養物質，避免藻類繁殖。水中不含致病菌。5.增加河流流量:6。汙水用於農田灌溉；
不及物動詞城市汙水回用的經濟效益和環境效益。城市汙水回用的經濟效益與其他水源的開發相比，城市汙水回用的經濟優勢有:①比長距離調水便宜。其基礎設施投資僅相當於從30公裏外取水，但中國水資源分布不均。對於壹個西北水資源貧乏的城市來說，如果從東南水資源豐富的地區取水，取水的距離至少有幾百公裏，甚至上千公裏，工程非常巨大。②比海水淡化更經濟。城市汙水含有不到0.1%的雜質，可以通過深度處理去除，而海水含有3.5%的溶解鹽和大量有機物，其雜質含量是二級處理出水的35倍以上。③不僅節約了寶貴的水資源，還節約了排汙費。目前大部分城市汙水直接排入河湖，不僅汙染環境，還要收取相應的排汙費(淡水費1.12元/m3，汙水費0.15元/m3)，這對城市的發展也是壹大負擔。以年產2萬噸合成氨廠為例，將處理後的汙水作為循環冷卻水和其他藝術用水，每年可節水300萬m3，減少排汙費24萬元，直接經濟效益654.38+0萬元。以南方某煉油廠為例，將處理後的汙水用作循環冷卻水，可節約新鮮水32萬m3/a，減少汙水排放量32萬m3/a，節約兩項費用40.6萬元/a，除去投資費用，每年可獲得經濟效益20.6萬元/a。2.城市汙水回用的環境效益:城市汙水回用開辟了第二水源，減少了城市淡水的消耗，緩解了城市缺水的壓力和負擔，緩解了供需矛盾。這對於缺水的城市來說，意義更加重大。城市汙水經處理後回用，減少了汙水排放:壹是減少了水體汙染，可以使部分汙染水逐漸更新復活；二是減少環境汙染治理的投入。節水效益明顯，城市汙水量大且集中。如果汙水回用技術推廣得好，可以節省大量對水質要求不高的用水量。與海水淡化和長距離調水相比，城市汙水回用具有不可比擬的環境效益；而且就目前的技術水平而言，在海水淡化、長距離調水、地下水開采等方面也存在壹些不足，這也凸顯了城市汙水回用的優勢。七。城市汙水回用的問題與前景。缺乏汙水循環利用的系統規劃。目前，我國尚未建立城市汙水再生利用規劃的指標體系。在城市建設的總體規劃中，雖然進行了城市給排水規劃，但在水資源的綜合利用，特別是城市汙水的循環利用方面缺乏統壹規劃，必然導致重復建設和決策失誤。因此，城市汙水的循環利用應納入城市總體規劃和城市水資源的合理配置、開發和利用計劃。在綜合平衡和科學論證的基礎上，根據城市的實際情況進行總體規劃，確定其應有的地位和作用。在再生水水質、用途、處理程度、處理工藝和輸水方式的選擇上，要綜合平衡、遠近結合，既要滿足功能要求和水質要求，又要因地制宜、經濟合理。過高的目標和要求可能會適得其反。2.城市汙水收集和處理設施嚴重滯後。城市汙水收集和處理是城市汙水資源化的重要前提。目前，我國城市汙水管網建設嚴重滯後於城市發展，二級生物處理率不到15%。因此，加強城市汙水管網和汙水處理工程設施的建設是促進城市汙水資源化的關鍵。許多地方政府對汙水回收利用了解不夠。缺水時，優先調水。而且大部分城市汙水處理廠的規劃設計和建設目標都是達標排放，往往不考慮汙水的大規模回用。因此，今後城市汙水處理廠的建設不僅要滿足區域水汙染控制和相應排放標準的要求，還要考慮城市汙水回用的需求。在壹些地區，可以通過開展城市汙水再生利用來促進汙水收集和處理工程的建設和完善。3.城市汙水資源化技術相對落後。城市汙水再生利用的發展必須依靠科技進步，始終有新技術、高新技術的保障和支持。目前，我國城市汙水再生利用技術和設備的發展難以滿足快速增長的再生利用工程建設和運營管理的需要。未來城市汙水再生利用技術發展應著眼於現有技術的集成、綜合集成、產業化和工程化，要不斷完善和更新現有技術，加強新工藝、新流程、新技術和設備產品的研發和推廣，重視示範工程的研究和建設。通過工程和生產性試驗，重點解決了城市汙水回用於農業、生態、市政和工業的凈水技術、水質穩定技術、水質保障技術、安全用水技術、工程技術、運行管理技術和成套技術裝備問題。4、相關法律政策不完善，城市汙水的回收利用需要健全的法律保障和全面的統壹管理。然而，我國城市汙水再生利用的法律和政策還有待完善。比如要求新建居住區和集中公共建築區，在編制各項市政專業規劃時，必須同步編制汙水再生利用規劃，汙水再生利用工程應與其他工程同步設計、同步施工、同步驗收；城市道路市政管線中，必須預留再生水管位置，有條件的路段應預埋再生水管；要求再生水可用於城市各種用水(如綠化、道路灑水)；制定鼓勵城市汙水再生利用工程建設和運營的管理政策和經濟政策，采取有效的鼓勵政策和行政手段，促進工農業生產部門和城市水務部門積極使用再生水。在城市汙水再生利用工程的可行性研究、項目審批、設計、建設或改造中，要建立相應的規範和再生水水質標準，改革管理體制和服務體系，確保每壹個再生水用戶在健康安全、生產工藝、產品質量等方面享有免受不利影響的基本權益。長期以來，由於自來水水價低，而水質相對較差的再生水凈化成本高，價格高於自來水，工廠企業更傾向於使用便宜的自來水而不是再生水，導致再生水被忽視的尷尬局面。此外，城市汙水處理廠效率低下，增加了地方財政負擔。因此，國家和城市有關行政主管部門應積極推進現行水價政策的改革，建立合理的水價體系和汙水處理及再生水價格體系，實行按質論價，擴大各種水源特別是再生水與自來水的供水價格差距，使水資源利用趨於合理。八。結論城市汙水的循環利用應以水的良性社會循環為基礎，這對水資源的可持續發展和循環利用非常重要。既能節約大量淡水，又能減少汙水對環境的汙染，可謂經濟效益和社會效益雙豐收。本文立足於中國國情，探討城市汙水資源化模式，旨在尋找壹種適合中國經濟社會發展的水汙染控制和水資源循環利用的良好模式。隨著西部大開發和北方缺水地區城市發展戰略的實施，將推動我國城市汙水再生利用研究的進展，逐步形成和完善適合我國國情的水資源良性社會循環體系，實現城市和水資源開發利用的可持續發展。我相信，只要每個人都有節水意識，減少汙水排放，提高汙水回用率，中國缺水的問題壹定會得到緩解，城市汙水這個危害環境的殺手也會成為造福於民的寶貴資源。我們期待的更大、更藍、更清的家園壹定會實現。
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