最新城市污水回用课件PPT课件 63页

'城市污水回用课件 第一节回用途径 直接水回用间接水回用达到回用要求的城市污水回用于工业、农业、市政杂用等需水对象，最具潜力的是回用于工业冷却水、农田灌溉及市政杂用等城市污水按要求进行处理后排入水体，经自净后供给各类用户使用将经过深度处理的城市污水回灌于地下水层，再抽取使用几个城市位于同一条大河流域，都使用该水体作为给水水源和净化污水排放水体深度处理后 国内外污水回用进展美国：60年代初开始大规模建设污水处理工厂，随后进行污水回用；80年有357个城市实现污水回用，建设536个污水再生回用点；2000年回用污水94亿m3，回用率高达72%。 国内外污水回用进展日本：62年开始污水回用技术开发和应用；70年代初具规模；90年已建成1369座“中水”回用工程，80%回用工业；95年回用“中水”达到417亿m3，回用率高达77.2%。 以色列是在中水回用方面最具特色的国家。以色列水源奇缺，人均水资源占有量仅为476立方米。因此，采用了农业节水和城市中水回用的对策。占全国污水处理总量46％的出水直接回用于灌溉，其余33.3％和约20％分别回灌于地下或排入河道，中水回用的比例世界第一。目前，以色列100％的生活污水和72％的城市污水得到了回用。以色列领先世界的滴灌技术国内外污水回用进展 国内外污水回用进展中国：50年代开始尝试用污水灌溉农田；80年代开始尝试城市污水回用生活杂用水和工业；21世纪初污水回用成为开发热点。 第二节回用水水质标准及规范 污水回用需要考虑的几个问题确定合适的回用水质，研究哪些污水可以回用，不同用途需要什么样的水质；选择适用、可靠的技术方案，科学比选外排污水处理深度，确保污水回用后对装置不产生负面影响；合理的投资和运行费用，在获得社会效益的同时获得经济效益。 一、回用水水质基本要求为达到污水回用安全可靠，城市污水回用水水质应满足以下基本要求：⑴回用水的水质符合回用对象的水质控制指标；⑵回用系统运行可靠，水质水量稳定；⑶对人体健康、环境质量、生态保护不产生不良影响；⑷回用于生产目的时，对产品质量无不良影响；⑸对使用的管道、设备等不产生腐蚀、堵塞、结垢等损害；⑹使用时没有嗅觉和视觉上的不快感。 2021/11/2117河北科技大学环境科学与工程学院2.回用水水质标准回用水水质标准是确保回用安全可靠和回用工艺选用的基本依据。为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订了一系列回用水水质标准：《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923－2005）；《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920－2002）；《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921－2002）等。第二节回用水水质标准及规范第二节回用水水质标准及规范 2021/11/2118河北科技大学环境科学与工程学院2.回用水水质标准（1）回用于工业用水水质控制指标工业用水种类繁多，水质要求各不相同。经深度处理后的污水主要可回用于冷却用水、洗涤用水、锅炉补给水及工艺与产品用水等。工业冷却水用量大，使用面广，水质要求相对较低，是国内外污水回用于工业的主要对象。第二节回用水水质标准及规范第二节回用水水质标准及规范 2021/11/2119河北科技大学环境科学与工程学院项目冷却用水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流式敞开式基本要求—色度(度)≤30嗅—pH6.0~9.06.5~8.56.0~9.06.5~8.5溶解氧——CODCr—≤60—≤60BOD5≤30≤10≤30≤10悬浮物SS≤30—≤30—溶解性总固体≤1000浊度(NTU)—≤5—≤5氨氮—≤10①—≤10总磷(以P计)—≤1.0—≤1.0总氮—石油类—≤1.0—≤1.0《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923－2005) 2021/11/2120河北科技大学环境科学与工程学院《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923－2005)项目冷却用水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流式敞开式阴离子表面活性剂—≤0.5—≤0.5铁—≤0.3锰—≤0.1氯离子≤250二氧化硅≤50—≤30硫酸盐≤600≤250总硬度（以CaCO3计）≤450总碱度（以CaCO3计）≤350总余氯≥0.05粪大肠菌群/（个/L）≤2000备注①当循环冷却系统为铜材换热器时，循环冷却系统水中的氨氮指标应小于1mg/L。 2021/11/2121※达上述标准回用时注意事项冷却水和洗涤用水：一般可以直接使用；必要时也可进行补充处理或与新鲜水混合使用。锅炉补给水水：尚不能直接补给锅炉，应根据锅炉工况，对水源水再进行软化、除盐等处理，直至满足相应工况的锅炉水质标准。工艺与产品用水：尚应根据不同生产工艺或不同产品的具体情况，通过回用试验或者相似经验证明可行时，工业用户可以直接使用；而又无回用经验可借鉴时，则需要对回用水做补充处理试验，直至达到相关工艺与产品的供水水质指标要求。第二节回用水水质标准及规范第二节回用水水质标准及规范 2021/11/21222.回用水水质标准（2）回用于城市杂用水水质主要控制指标城市杂用水指经深度处理的城市污水回用于城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等。一般而言，回用于城市杂用水需要建设双给水系统，国内目前也有采用给水车送水的供水方式，但成本较高。回用于城市杂用水的水质控制指标见下表。第二节回用水水质标准及规范第二节回用水水质标准及规范 2021/11/2123河北科技大学环境科学与工程学院《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920－2002)项目冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工基本要求—色度(度)≤30嗅无不快感pH6.0~9.0溶解氧≥1CODCr—BOD5≤10≤15≤20≤10≤15悬浮物SS—溶解性总固体≤1500≤1500≤1000≤1000—浊度(NTU)≤5≤10≤10≤5≤20氨氮≤10≤10≤20≤10≤20总磷(以P计)—总氮—石油类— 2021/11/21242.回用水水质标准（3）回用于景观环境用水水质主要控制指标景观环境回用指经深度处理的城市污水回用于观赏性景观环境用水、娱乐性景观环境用水、湿地环境用水等。回用于景观环境用水水质主要控制指标见下表。第二节回用水水质标准及规范第二节回用水水质标准及规范 2021/11/2125河北科技大学环境科学与工程学院第二节回用水水质标准及规范项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类基本要求无漂浮物，无令人不愉快的嗅、味色度(度)≤30嗅—pH6.0~9.0溶解氧≥1.5≥2.0CODCr—《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921－2002)第二节回用水水质标准及规范 2021/11/2126河北科技大学环境科学与工程学院《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921－2002)项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类BOD5≤10≤6≤6悬浮物SS≤20≤10—溶解性总固体—浊度(NTU)—≤5氨氮≤5总磷(以P计)≤1.0≤0.5≤1.0≤0.5总氮≤15石油类≤1.0阴离子表面活性剂≤0.5铁—锰—氯离子—二氧化硅— 2021/11/2127河北科技大学环境科学与工程学院《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921－2002)项目观赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类硫酸盐—总硬度（以CaCO3计）—总碱度（以CaCO3计）—总余氯≥0.05②粪大肠菌群/（个/L）≤10000≤2000≤500不得检出备注②氯接触时间不应低于30min，对于非加氯消毒方式无此项要求。注：1对于需要通过管道输送再生水的非现场回用情况必须加氯消毒；面对于现场回用情况不限制消毒方式。2若使用未经过除磷脱氮的再生水作为景观环境用水，鼓励使用本标准的各方在回用地点积极探索通过人工培养具有观赏价值水生植物的方法，使景观水体的氮磷满足本表中回用于景观环境用水的水质要求，使再生水中的水生植物有经济合理的出路。 2021/11/21282.回用水水质标准（4）回用于补充水源水质主要控制指标补充水源有补充地表水和补充地下水两类，我国还没有专门的水质控制标准。地表水的补充是将经处理过的城市污水放流到地表水体，水质可按《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），结合环境评价等要求综合确定。地下水回灌可以是直接注水到含水层或利用回灌水池，回灌水可用于工业、农业，以及用于建立水力屏障以防止沿海地区由于地下水过量开采引起的海水侵入。第二节回用水水质标准及规范第二节回用水水质标准及规范 2021/11/21292.回用水水质标准（5）回用于农业用水水质主要控制指标城市污水经净化后回用于农业灌溉的主要水质指标有含盐量、选择性离子毒性、重碳酸盐、pH等。原污水不允许以任何形式用于灌溉，一方面是感官上不好，另一方面是粪便聚集于农田可能直接污染作业工人（农民）或通过灰蝇、喷灌产生的气溶胶传播病原体。我国目前还没有专门的农业回用水水质标准，一般可参照《农田灌溉水质标准》（GB5084-92），确定回用水水质控制指标。第二节回用水水质标准及规范第二节回用水水质标准及规范 2021/11/21303.污水回用水设计规范为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订污水回用设计规范：《污水再生利用工程设计规范》（GB50335－2002）；《建筑中水设计规范》（GB50336-2002）《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）第二节回用水水质标准及规范第二节回用水水质标准及规范 2021/11/21313.污水回用水设计规范《污水再生利用工程设计规范》提出：当再生水同时用于多种用途时，其水质标准应按最高要求确定；对于向服务区域内多用户供水的城市再生水厂，可按用水量最大的用户的水质标准确定；个别水质要求更高的用户，可自行补充处理，直至达到该水质标准。第二节回用水水质标准及规范 第三节污水回用系统 一、污水回用系统类型污水回用系统按服务范围可分为三类。1.建筑中水系统建筑中水系统：在一栋或几栋建筑物内建立的中水系统；处理站一般设在裙房或地下室；中水用作冲厕、洗车、道路保洁、绿化等。2.小区中水系统在小区内建立的中水系统，可采用的水源较多；小区中水系统包括：有覆盖全区回用的完全系统，供给部分用户使用的部分系统，以及简易系统。 杂排水作为水源的小区中水系统 3.城市污水回用系统城市污水回用系统：又称城市污水再生利用系统，是在城市区域内建立的污水回用系统。城市污水回用系统以城市污水、工业洁净排水为水源，经污水处理厂及深度处理工艺处理后，回用于工业用水、农业用水、城市杂用水、环境用水和补充水源水等。建筑或小区中水系统可就地回收、处理和利用，管线短，投资小，容易实施，但水量平衡调节要求高、规模效益较低。城市污水回用系统经污水处理厂及深度处理，在运行管理、污泥处理和经济效益上有较大的优势，但需要单独铺设回用水输送管道，整体规划要求较高。 二、城市污水回用系统组成污水收集主要依靠城市排水管道系统实现；收集工业洁净水为源水的回用系统，可以利用城市排水管道，或另行建设收集管道应根据用水设施的要求确定用户的管理要求和标准应建成独立系统，管道宜采用非金属管道，当使用金属管道时，应进行防腐蚀处理；当水压不足时，用户可自行建设增压泵站；回用水输配中必须采取严格的安全措施污水收集用户用水管理回用水输配回用水处理（1）污水处理厂内部深度处理（2）用户自行深度处理城市污水回用系统 景观水体污水处理厂污水收集管网工业企业用水居民生活用水给水处理深度处理（再生水厂）地下水取水给水管网市政与公共建筑用水农业用水图例：排水给水回用水江河湖泊城市污水回用系统城市污水回用将给水和排水联系起来，实现水资源的良性循环，促进城市水资源动态平衡。 第四节回用处理技术方法 城市污水回用处理技术是在城市污水处理技术的基础上，融合给水处理技术、工业用水深度处理技术等发展起来的。在处理的技术路线上，城市污水处理以达标排放为目的，而城市污水回用处理则以综合利用为目的，根据不同用途进行处理技术组合，将城市污水净化到相应的回用水水质控制要求。因此，回用处理技术是在传统城市污水处理技术的基础上，将各种技术上可行、经济上合理的水处理技术进行综合集成，实现污水资源化。 一、预处理技术污水二级处理出水水质主要指标基本上能达到回用于农业的水质控制要求。除浊度、固体物质和有机物等指标外，基本接近回用于工业冷却水水质控制指标。对要求出水回用的污水处理厂，可在技术上通过工艺改进和工艺参数优化，使二级处理后的城市污水出水大多数指标达到或接近回用水质控制要求，可以较大程度上减轻后续深度处理的负担。《污水再生利用工程设计规范》指出：出水供给回用水厂的二级处理的设计应安全、稳妥，并应考虑低温和冲击负荷的影响。当回用水水质对氮磷有要求时，宜采用二级强化处理。 二、深度处理技术需对二级处理后的城市污水进行深度处理，去除污水处理厂出水中剩余污染成分，达到回用水水质要求。这些污染物质主要是氮磷、胶体物质、细菌、病毒、微量有机物、重金属以及影响回用的溶解性矿物质等。应根据回用水处理的特殊要求采用相应的深度处理技术及其组合。城市污水回用深度处理基本单元技术有：混凝沉淀（或混凝气浮）、化学除磷、过滤、消毒等。对回用水水质有更高要求时，可采用活性炭吸附、脱氨、离子交换、微滤、超滤、钠滤、反渗透、臭氧氧化等深度处理技术。 污染物处理方法有机物悬浮性快滤（上向流、下向流、重力式、压力式、移动床、双层和多层滤料）、混凝沉淀（石灰、铝盐、铁盐、高分子）、微滤、气浮溶解性活性炭吸附（粒状炭、粉状炭、上向流、下向流、流化床、移动床、压力式、重力式吸附塔）、臭氧氧化、混凝沉淀、生物处理无机盐溶解性反渗透、纳滤、电渗析、离子交换营养盐磷生物除磷、混凝沉淀氮生物硝化及脱氮、氨吹脱、离子交换，折点加氯二级处理出水深度处理方法根据去除污染物的对象不同，二级处理出水可采用的相应处深度理方法参见下表。 三、处理技术组合与集成污水回用处理工艺应根据处理规模、回用水水源的水质、用途及当地的实际情况，经全面的技术经济比较，将各单元处理技术进行合理组合，集成为技术可行、经济合理的处理工艺。在处理技术组合中，衡量的主要技术经济指标有：处理单位回用水量投资、电耗和成本，占地面积、运行可靠性、管理维护难易程度、总体经济与社会效益等。 预沉池中间泵站配水井机械加速澄清池砂滤池清水池二泵房用户源水加氯加药加氯北京高碑店污水处理厂回用深度处理工艺流程图下图为北京高碑店污水处理厂回用深度处理工艺流程图：源水：污水处理厂二级处理出水；经深度处理后回用用途：主要供给热电厂冷却循环用水，以及城市绿化、道路喷洒和冲刷、河道景观用水等。 新加坡裕廊岛污水回用深度处理项目裕廊岛是化工工业区，包括石化公司、化学公司及精炼公司等，回用项目以污水处理厂生化处理出水为源水，采用以双介质过滤作预处理的反渗透技术，深度处理后的出水达到了工业区内企业高级工业用水水质要求，解决了工业区水资源短缺的问题。美国加利福尼亚州21世纪水厂回用水处理回用深度深度处理后的出水与深层地下水按一定比例混合后，通过注水系统注入地层，可以有效地控制海水入侵，并将经地下水层渗滤后的水回用于工业、农业等。 新加坡裕廊岛污水回用项目深度处理工艺流程图 出水回灌地下生化处理出水56775m3/d美国加利福尼亚州21世纪水厂回用处理工艺流程图 美国左治亚州Clayton县城市污水回用土地处理系统Clayton县有几个二级污水处理厂出水直接排放到地表水Flint河。Flint河的年平均流量仅为0.34m3/s，而污水处理厂的出水则达到年平均0.14m3/s。在夏季，污水处理厂的出水流量超过了Flint河的自然径流量。Clayton县土地处理系统的主体包括3个污水处理厂：Casey污水处理厂，设计能力5.7万m3/d；Jackson污水处理厂，设计能力1.7万m3/d；ShoalCreek污水处理厂，扩建后处理能力0.83万m3/d。二级出水经过水泵提升至贮水池，然后喷洒到土地处理场。 土地处理系统共有8个主要林区，其中7个是每周循环喷洒，第8个作为备用林区。每周在林区上约6.5cm的水经土壤渗透入供水水源地。 北京奥林匹克公园水系 北京奥林匹克公园轴线示意图延续总体规划的理念，本设计方案名为“通往自然的轴线”——磅礴大气的森林自然生态系统使代表城市历史、承载古老文明的中轴线完美地消融在自然山林之中，以丰富的生态系统、壮丽的自然景观终结这条城市轴线。 生态廊道鸟瞰图 奥林匹克森林公园水系规划图 南区湿地系统总平面图 第五节污水回用安全措施 （一）对人体健康的评价一、风险评价的主要内容污水回用风险评价的主要内容：回用水对人体健康、生态环境和用户设备与产品的影响。1.危害鉴别危害鉴别的目的：确定损害或伤害的潜在可能。鉴别方法：危害统计研究、流行病学研究、动物研究、非哺乳动物系统的短期筛选和运用已知的危害模型等。危害鉴别包括：描述有害物质的性质，鉴别急性和慢性的有害影响和潜在危害等。 2.危害判断危害判断又称危害评价，是设法定量地对损害或伤害的潜在可能进行评价。在各种接触情况下，确定某物质的可能致病危害，需评价下述因素：①产生不利影响时某物质的剂量(剂量越大，危害就越大)；②危害物在介质(回用水)中的浓度、危害源距离(距危害源越近、浓度越大，危害就越大)；③吸收的介质总量(数量越大，危害越大)；④持续接触时间(接触时间越长，吸收量越大)；⑤有接触人员的特点(可能接触的人数越多，危害越大)。危害判断的方法：根据危害统计作出基本判断、根据流行病学的研究作出基本判断和根据疾病传播模式作出基本判断等。 3.社会评价社会评价是危害评估的最后阶段工作，判断危害是否可以被人们接受。常用的评价方法：成本／效益分析或危害／效益分析，包括危害评价的基本准则、危害的描述、疾病治疗的预计费用等。（二）对生态环境的评价城市污水回用对生态环境产生的危害如下：（1）对地表水水体环境的影响；（2）对地下水水体环境的影响；（3）对植被和作物的影响；（4）对土壤环境的影响。生态风险评价主要是鉴别可能产生的潜在影响，提出相应的安全对策，控制回用水可能产生的生态风险。 （三）对用户的设备与产品影响的评价1.评价回用水是否引起产品质量下降2.评价回用水是否引起设备损坏3.评价回用水是否引起效率下降或产量降低回用水引起的产品质量下降主要表现如下：（1）由于微生物活动造成的影响；（2）产品上发生污渍；（3）化学反应和污染；（4）产品颜色、光泽方面的影响。主要评价内容为对设备的腐蚀。（1）起泡；（2）滋生微生物；（3）结垢 二、安全措施和监测控制保障用水安全的主要安全措施如下：⑴污水回用系统的设计和运行应保证供水水质稳定、水量可靠，并应备用新鲜水供应系统；⑵回用水厂与用户之间保持畅通的信息联系；⑶回用水管道严禁与饮用水管道连接，并有防渗防漏措施；⑷回用水管道与给水管道、排水管道平行埋设时，其水平净距不得小于0.5m；交叉埋设时，回用水管道应位于给水管道下面、排水管道上面，净距均不得小于0.5m；⑸不得间断运行的回用水水厂，供电按一级负荷设计；⑹回用水厂的主要设施应设故障报警装置；⑺在回用水水源收集系统中的工业废水接入口，应设置水质监测点和控制闸门；⑻回用水厂和用户应设置水质和用水设备监测设施，控制用水质量。 '