城市污水回用研究的论文

　　摘要：城市污水回用指的是，生活和工业污水经过处理后，作为工业，农业或市政用水的水源。城市污水中含有污染物质的水量仅占整个污水量的0。1％，其余绝大部分是可用清水，而且城市污水就近可得。水量稳定、易于收集，污水处理技术.......

关键词：城市污水回用的方案分析

　　城市污水回用指的是，生活和工业污水经过处理后，作为工业，农业或市政用水的水源。城市污水中含有污染物质的水量仅占整个污水量的0。1％，其余绝大部分是可用清水，而且城市污水就近可得。水量稳定、易于收集，污水处理技术也比较成熟，将城市污水经常规处理后回用于工业是完全可行的。目前，我国城市污水的回用率还很低，但是西方发达国家已经有了许多成功的实例。美国自50年代起，即开始着手这方面的工作，据报道，美国357个城市实现了污水回用，其中回用于农业占55．3％，回用工业占40．5％；日本早在1962年就开始污水回用的实践，70年代东京、名占屋和大皈等城市就已将城市污水处理后回用于工业；前苏联莫斯科东南区设有专用的工业水系统，有36家工厂使用处理后的城市污水，每日污水回用量达5。5×105m3；南非联邦不但丁业使用再生水，而且在约翰内斯堡市，每日自来水的85％加人的是城市再生水，开创了使用污水回用到饮用水的先例。

一、城市污水的产生，主要污染物及污染特征

　　1、工业污染源

　　各种工业生产中所产生的废水排入水体就造成了工业污染源。不同的工业所产生的工业废水中所含污染物的充分有很大差异，这是由于各种工业加工的原料不同、工艺过程不同造成的。

　　冶金工艺所产生的废水主要有冷却水、洗涤水和冲洗水等。

　　轻工业所加工的原料多为农副产品，因此工业废水主要含有机质，有时还常含有大量的悬浮物质、硫化物和重金属，如汞、镉、砷等。

　　化学工业的产品很多，因此化学工业废水的充分也很复杂，在废水中常含有多种有害、有毒，甚至剧毒物质，如氰、酚、砷、汞等。总之，工业污染源向水体制排放大废水具有量大、面广、充分复杂的特点，是重点解决的污染源。

　　2、城市生活污水

　　城市居民聚集地区所产生的生活污水，多为洗涤水和冲刷器物所产生的污水，因此，主要由一些无毒有机物，如糖类、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、尿素等组成。其中含氮、磷、硫较高。此外，还伴有各种洗涤剂，这是另一类污染源，它们对人体有一定危害。在生活污水中还含有相当数量的微生物，其中一些病源体，如病菌、病毒、寄生虫等，都对人的健康有较大危害。

　　3、农村污水和灌溉水

　　农村污水和灌溉水是水体污染的主要来源。由于农田施用化学农药和化肥，灌溉后或经雨水将农药和化肥带入水体造成农药污染或富营养化。在污水灌溉区，河流、水库、地下水都会出现污染，同时也就出现土壤污染、食品污染。

　　4、雨水收集与利用

　　结合当地气候条件和住区地形、地貌确定雨水处理方案；屋面、地表雨水经收集、处理后，应达到规定的回用水质标准；优先选用暗渠收集雨水，雨水处理宜采用渗水槽系统，渗水槽内宜装填砾石或其他滤料；利用住区的绿地、水景等进行自然净化，使其满足用水对象的要求；采用多种渗透设施进行渗透净化；雨水回用系统，应设置雨水初期弃流装置；公共活动场地、人行道、露天停车场应采用透水铺装材料，以利于雨水入渗，可渗透铺装面积应不小于30%。

二、城市污水回用的可行用途

　　1、补充地下水：似乎有两个可能性值得评估，即（a）补充地下水，建立地下水防护堤来防止水质恶化，避免盐碱水的侵入；（b）平整地表面，补充浅含水层。这些措施的潜在性具有局限性，因为可供使用的处理水量有限，而水竞争性用途却很多。另外一个潜在性是，利用洪水期的地表水流量补充地下水。

　　2、中水回用：把小区产生的各种污废水及雨水进行收集再行处理达到所要求使用的水质标准，再用于小区环境用水和小区杂用水，称为中水回用。因其水质居于生活饮用水水质和允许排放污水水质标准之间，取名为"中水"。小区污水回用开辟了第二水源，降低了小区新鲜水取用量，经处理后的污水回用于小区，减少了污水的排放量，减轻了受纳水体的污染，也减少了治理环境污染的投资。所以污水回用既节约了水资源，也消除了环境污染，具有多重效益。

　　3、污水回用于冷却水系统：城市污水处理后，根据不同的水质情况，有的可以直接回用于工业循环冷却水系统，有的需要进一步处理后再回用

　　4、景观及绿化用水：废水回收的可能性是，用于（a）城市风景点的灌溉（公园、花园和道路绿化带）、补充公园的池塘来美化环境。对这些用途的水处理还要求包括二级水处理以及减少病菌等。

　　5、增加河流流量：在黄淮海流域，河流系统的生态价值产生了很大的变化或因污染和下游流量的减少损失很多，因此，对使用废水来调节低流量很感兴趣。但是，似乎所有可供使用的水，包括回收的废水都需要用来满足城市和农村群众的需求。

　　6、污水用于农田灌溉：一方面可以缓解当地的农业水资源紧缺的矛盾，另一方面，由于污水中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素，为作物生长所必需

三、城市污水再生利用的模式与发展状况

　　城市污水的再生利用实际上包括再生和利用两个环节，污水利用的条件是拟进行回用的水必须满足一定用途的水质要求，因此，回用处理（再生）的环节通常是必不可少的。目前的城市污水利用较多考虑的是城市污水处理厂二级处理后的出水，这种水的利用有二种形式：直接回用和间接利用。直接回用多用于污水处理厂附近的农田灌溉及草场等用水，回用的途径及方式受地域限制还比较单一，调配运转不方便，而且这种水虽然经过了人工强化处理和消毒等措施，但由于未经过一定时间的自然净化，在使用和控制不当时会产生一定的问题。间接利用是从水域的整体考虑，从水体上游取水净化供城市使用，产生的污水经城市污水处理厂净化后排入水体的下游，回归于水体（此过程构成了水的社会循环），再经过一定河段的自然净化，可为下游城市或地区利用。经处理污水的间接利用是将自然界中水的社会循环与自然循环有机结合，在水体自净容量的限度内，对水体的利用基本不会造成损害，这种方式需要从宏观上进行管理，是水资源可持续利用的重要途径。

　　国内外已有许多将净化后的城市污水应用于工业、农业、市政、渔业等的成功实例。近年来，阿根廷、智利、印度、科威特、墨西哥、秘鲁、俄罗斯等国将城市污水一级或二级处理出水应用于农业灌溉，其规模逐年扩大。日本创造了中水道系统，在建筑群内设双管供水系统，利用再生污水冲刷厕所、作冷却水、浇花园和草地、冲洗马路和汽车或作景观、消防用水，获得了显著成效。

　　城市污水再生利用的中心问题在于根据地区的特点拟定适宜的再利用对策。美国加利福尼亚州根据其农业发达、用水量大的特点，提出的基本模式是“灌溉回用”，农业用水直接取自水源和经处理的城市污水；佛罗里达州根据其城市用水集中的特点，提出的基本模式是“非饮用回用”，大规模地实行“双管供水系统”，以自来水价格的40%将城市污水处理水供给高尔夫球场、城市绿化、以及建筑物和住宅区的中水道用水；而德克萨斯州根据自己用水的传统和水文地质特点，采用“间接回用”的模式，大规模进行污水处理水的地下回灌。以色列的城市污水处理水的主要回用出路是“农业灌溉”，但在人口集中的城市区域也进行一定规模的中水道回用。日本大部分地区利用污水处理水进行“清流复活”，这是因为该国基本上不缺水，但水资源的修复和保护是回用的重点。

　　采用净化后的城市污水供工农业及市政事业等多目标、多对象的回用在技术上是可行的，经济上是适宜的，对缓解城市水荒、促进城市的可持续发展有非常重要的意义。近10年来我国对城市污水再生利用组织科技攻关取得丰硕成果，如中小城镇和住宅小区的污水回用；城市污水净化后回用于园林绿化、市政景观、冲刷马路等；大型宾馆及娱乐场所的中水回用系统；城市污水回用于工业冷却水系统或低压锅炉补给水及工艺用水；污水回用规划、技术政策等软课题研究等。此外，还兴建了若干示范工程。随着我国城市化进程的推进，我国城市污水资源日益丰富，目前已超过500×108m3/a，如果有1%的污水回用，将对缓解北方一些重要城市的缺水起重要作用。我国是世界上13个贫水国之一，当前，我国600余座城市中有300余座缺水，有些城市水资源严重匮乏，全国城市缺水60×108m3/a，因缺水而减少的工业产值＞1200亿元/a，且呈现增长之势。自2000年5月份以来，由于干旱缺水，已有150个城市先后开始实行定时限量供水，严重影响了城市的可持续发展。虽然我国在利用城市污水灌溉农田方面积累了多年的实践经验和具备了一定的科学研究基础，许多城市也实施了一些开源节流的措施，但把城市污水当作一种稳定可靠的水资源予以开发利用仍然进展不大。这中间很大程度上是认识问题，当然也有一些属于技术上或投资上的问题。

　　污水作为水资源回用的前提是提供适合于回用的水质，且不造成任何潜在的二次污染。目前随着水处理技术的发展，能达到一定水质的水处理技术往往不在于其技术上的可能性，而在于经济上的可行性。因此，常规污水处理工艺的强化、组合及高效、低耗能处理技术的应用，自然能源和廉价资源的开发利用，污水处理和资源回收相结合技术，已成为城市污水资源化技术研究的主流；同时，城市污水再生利用的系统及优化理论、环境风险评价、水质指标及系统管理模式等，也将成为城市污水再生利用研究的重要方面。