回用水处理技术、水质标准和回用方式论文 4页

'　　回用水处理技术、水质标准和回用方式论文摘要：本文概述了不同回用方式所要求的回用水质和处理技术之间的关系。根据水回用的用途不同，可采取一系列的水质标准和相关的处理方法。一些农业水回用中，公众不应接触回用水，或者所灌溉的作物不是被人类直接食用，或者经过深加工处理后才被人食用。对于这一类回用水，基本的二级处理，甚至更低级的处理就足够了。生物塘处理系统不仅可以将污水中可生物降解的有机物质稳定化，并进行消毒.freelL）广泛适用于各种用途，包括限制接触性回用（如某些灌溉方式和非接触性景观用水）、环境修复和许多工业应用。有些形式的环境修复要求去除营养物质，提高消毒水平。回用水用作工业冷却水时，需去除硬度、氨和溶解性固体。当用作给水补充之前要求有一系列的处理过程，要取决于原有供水对回用水的稀释程度和是否形成处理而定，例如回用水流经土壤后汇入原水源即可认为是行成处理工序。目前，许多回用水工程正在运用膜处理技术生产回用水。其中一种为采用二级出水作为原水，经过微滤（予处理）、反渗透、有时加上紫外线消毒。微滤膜和超滤膜也可并入生物处理工艺，取代传统的二沉池。1.简介目前存在许多水的再生和回用方法并在实践中正常运作（美国EPA，1992）,每一种使用方式都有不同的水质要求，因此也要求不同的处理水平。表1总结了常用的回用水使用方式和所要求的相应的处理水平，从最高水平到最低水平处理都有所涉及。本文将论述不同的使用方式和相应的处理方法，还将讨论一些新出现的处理技术。2.非食用型作物和深加工型食用作物的农业回用水 回用水可以灌溉人类并不直接消费的各种作物，如灌溉那些动物食用的作物（苜蓿、青草、高粱、玉米、大豆等各种饲料作物）和需要深加工才可食用的作物（如小麦、也许还有大米）。关系公共健康和环境的首要问题是这种回用方式是否会将有毒物质和致病菌带到我们的食物供应中来。主要有两种机制来控制有毒物质，其中包括不允许工业废水（很大可能含有毒物质）排入要回用的污水收集系统和污水处理系统中。为避免工业污水，我们可以从工厂稀少的服务区收集污水或要求工厂首先去除废水中有毒物质，然后再排入市政排水管网。废水中有毒物质的去除方法有许多种。在一些实际应用中，基本的二级处理就可予以足够的保护。事实上，初级处理可能已经足够了，而二级处理则对有毒物质又加了一道关卡。二级处理中允许回用水贮存起来以满足不同季节变化的农灌需水量。致病菌的传播是通过防止一般公众与污水直接接触以及适度的杀菌消毒来解决的。表1回用水一般使用方式和相应处理方法回用方式举例处理工艺举例补充给水非直接饮用水作为给水源使用之前，要根据其是否经过土壤蓄水层处理以及混合稀释程度来确定处理方法是二级处理还是深度处理方法工业性回用包括冷却水的各种生产用水一般要求最少经过二级处理，用作冷却水时，还要去除硬度、脱盐以及去除NH3-N以减少生物污垢的产生非限制接触性回用非限制接触性城市灌溉，直接食用作物的灌溉，接触性景观水体二级（生物）处理，过滤（粒状介质或膜）和严格的消毒（﹤2.2个粪性大肠菌群/100mL）等，引自California州“22条”或相关条款限制接触性回用限制接触性城市灌溉和农业灌溉二级（生物）处理和适度的消毒（100-1000个粪性大肠菌群/100mL）环境修复维持环境所需的一定流量进行二级（生物）处理（至少），有时包括去除营养物质，一般情况下进行适度消毒（100-1000个粪性大肠菌群/100mL）农业性回用于深加工粮食作物小麦、玉米及其它食用前需要热加工的作物至少进行初级处理，但进行贮存时常需要经过二级处理以尽量减少臭味，对工业废水要进行有毒物质的控制，适度消毒农业性回用于非食用作物牧草、玉米、小麦、苜蓿及其他动物饲用作物至少进行初级处理，但进行贮存时常需要经过二级处理以尽量减少臭味，对工业废水要进行有毒物质的控制，适度消毒用于农业性回用的水可通过许多种处理方法，包括初级处理、二级（生物）处理和传统的消毒工艺。生物塘处理系统广泛用于可生物降解有机物的稳定化，因此当回用水季节性贮存时不产生过多令人厌恶的问题（气味、病菌等），同时，生物塘还有自然的消毒作用。如图1所示的污水处理系统，包括一个厌氧或好氧塘，进行污水的基本处理，然后是兼性塘，对污水进行更深一步的处理和消毒，同时还可用作季节性贮水。已经预处理和消毒的再生水则可根据作物的需水量进行农灌使用。这样的一个系统允许回用市政污水中的水和其的营养物质，但要控制有毒物质的量，并进行消毒处理。从水管理的整体和长远角度来看，水回用灌溉农作物时，土壤的进一步处理去除了污染物，减少了环境中污染物质的排放量，因此也减少了污染物质向地表水和地下水的排放量。而净用水量却下降了，因为先前用作农业的水现在可以转向城市供水或以地表水或地下水的方式保留在环境中。3.环境修复 环境修复指污水处理后以合格的水质向环境排放以保持水环境的流量，维持环境的功能。所要求的处理则根据修复环境对污染物的同化容量而定。一般至少要求传统的二级（生物）处理和一定程度的消毒。有些环境修复则要求更高级的处理方式，如去除营养物质等。一些传统的处理系统可用于这些情况。而目前新兴的一种处理工艺是二级处理（传统二级处理或生物塘二级处理）后加湿地处理。湿地不仅提供处理（提高了水质），也改善了环境。可以将湿地设计成野生生物栖息地或者设计成市区开放性的绿地。图2和图3分别列举了两个湿地处理系统，接收传统的二级出水。图2为位于迈阿密附近的佛罗里达州F)、反渗透（RO）和紫外线消毒（UV）（AF可很大范围地去除颗粒物质，放在RO处理工艺的前面是十分必要的。RO广泛去除有机物和无机物，这两级顺序的膜处理工艺也起到了广泛的消毒作用。UV消毒则是公众免受致病菌侵袭的又一道保护屏障。如上所述，MF后接RO工艺也成为生产各种工业用水的新兴技术。另一新兴的处理技术为膜生物反应器，以置于反应器外部或浸没在反应器内部的生物膜取代传统的二沉池(Gunder,2001;Stephenson,etal.,2000)。膜上留有必要的生物量，用于处理污水，也能去除颗粒物质，所以出水的颗粒物质含量很低。生产的出水可用于许多回用目的，或经活性炭吸附、RO和UV消毒可用于非直饮水的回用。8.总结与结论总之，不同回用方式所要求的水质同相应的处理技术之间的关系已经列出，如表1所示。大范围的水质及其相应的生产回用水所用的处理方法取决于不同的回用目标。基本的二级处理，或更低程度的处理对农业性回用来说就足够了。这种农业性回用，一般不允许公众接触回用水，而且所浇灌的作物是人类不直接食用的和（或）需要深加工的作物。由于生物塘处理工艺可以使进入的污水中可生物降解有机物稳定化，具有消毒的作用，生物塘还可将季节性贮水与处理系统结合，使供水量和农灌需水量更为吻合，因而常被采用。在所有情况下都应控制来自工业废水中的有毒物质量，不允许工业废水排入要进行回用的污水集水系统中和（或）要求工厂去除废水中有毒物质后再排入集水系统。 二级出水经过适度消毒（100-1000个粪性大肠菌群/100mL）后适合于许多用途，包括限制接触性回用（如某些方式的灌溉和非接触性景观水体）、某些方式的环境修复和许多工业性回用。一些环境修复要求去除营养物质，加强消毒，当用作工业冷却水则要求先去除硬度、氨和溶解性固体。用作给水补充时，可有许多种需要的处理方法，取决于回用水和现有给水源的稀释程度以及是否进行了处理，如流经土壤时进行的处理。膜处理系统正在回用水应用领域兴起。其中一种新兴的膜处理工艺流程为二级出水作为原水，由微滤（予处理）、反渗透、有时加紫外线消毒工艺组成。微滤膜和超滤膜也可并入生物处理工艺取代传统的二沉池。'