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城市污水再生回用优化分析

摘要:本文结合我国城市污水再生回用的实际,对城市污水再生回用系统的内涵及系统优化要点进行了详细分析。 

关键词:污水再生回用;系统内涵;系统优化 

  【分类号】:TF046.6 

  1 前言 

  随着我国水资源紧缺和污染现象的日益严重,城市污水的再生回用对社会及经济的可持续健康发展至关重要。通过城市污水再生回用,不仅能够降低相关污染物的排放,防止水资源环境的不断恶化,还能够有效的对水资源的短缺现象进行缓解。 

  2 我国城市污水再生回用系统的内涵 

  2.1常用技术分析 

  实际中,我国污水再生回用的主要方式包括集中处理回用和中水回用。对于集中处理回用方式。该方式具有处理水质较高、输送管道维护简便、利于统一进行管控和调度、规模效益明显等优势,鉴于此,该方式成为未来城市污水再生回用的发展方向。同时,与其他方式比,该方式所需的建设规模及工程量较大,对资金及技术的要求高。其再生水源主要来自城市污水处理厂,再生水源经过集中的深度处理,达标后,经由城市的输配水管道供给用户。对于中水回用方式。该方式的再生水源取自分散的建筑物内部的杂排水。该处理方式具有相关处理系统分散、工程量较小、对处理系统的设备及技术、资金的要求相对较低、无需统一的输配水管道系统等特点。此外,依据污水再生回用系统净化原理的不同,相关的处理技术和工艺流程包括基于相关物理和化学处理技术、生物处理技术、膜技术、膜生物技术的工艺流程几个方面[1]。 

  2.2 系统存在的问题[2] 

  我国城市污水再生回用中存在问题可以从以下几个方面进行阐述:1)相关的污水处理设施不完善,处理系统运行效率不高。我国城市建设日益加快,城市配套的污水处理设施的发展却相对滞后。同时,由于运行及维护资金的缺失,导致现有的污水再生回用设施闲置或低效率运行,从而很难发挥其在城市运行中应当体现的作用,并容易引发水资源的浪费和污染,对城市的持续健康发展埋下了隐患;2)对城市水资源紧缺的形势和节约环保的认识的不够,相关法规不完善。在当前的城市建设中,当遇到水资源短缺现象时,建设者更倾向于通过开辟新的水源、开采地下水及跨地区调水等措施进行解决,而对城市污水回用潜在的效益、重要性和作用认识不够,相应的环保节约宣传力度不足,使得相关决策者未能对城市污水再生回用进行有效的规划;3)城市污水再生回用的系统性研究较少。在实际的管理过程中,对系统的不确定性因素的考虑不够,相关研究集中于城市污水再生处理的技术和现场施工等方面。此外,相关研究未充分结合不同区域的特点及社会、经济的发展现状,缺乏整体性的系统规划,对实际中复杂的影响因素分析不细致。 

  3 系统优化要点 

  3.1 做好城市水资源的合理配置 

  相关的城市建设和决策者在对城市的水资源使用进行规划时,应当对城市污水再生回用的积极作用和效益有深入的了解,将其纳入城市水资源的综合管理之中。同时,在实际的建设设计规划时,应当积极的鼓励城市污水回用的发展,对城市的污水处理厂、自来水厂等的建设进行整体规划和建设,结合城市的水资源具体情况和城市发展需要,从可持续和长远的角度出发,对所有水资源进行合理的配置。 

  3.2 积极引进先进的处理技术 

  实际的城市建设过程中,应当积极引进先进的污水再生回用技术,并结合用水地区的实际情况,推广使用达到使用标准的再生水资源。同时,相关建设者应当把污水处理的长期目标由简单的污水治理、达标排放转变为旨在提高城市水资源综合利用率的水循环再用,逐步改变相关污水处理的技术方式。同时,应当强化对外交流与合作,最大程度的提高我国污水再生回用的工艺和技术水平。此外,鉴于我国复杂的城市地理条件和经济状况,在实际的应用中,应当以实际的建设条件和需求为基础,合理的制定污水再生回用方案,通过城市输配水距离的缩短等方法降低污水处理的成本。最后,在具体的污水再生回用系统运行过程中,应当对水资源的质量及相应设备的状态进行可靠、及时的维护,并构建科学的水资源供应应急处理机制,确保供水质量的达标和安全[3]。 

  3.3 污水再生回用系统的布局优化 

  我国城市的污水再生回用设施包括相应的城市污水收集、污水处理再生、再生水资源输送与分配、水资源质量监控和系统日常运行监管几个部分。城市污水再生回用的方式与再生水厂的建设密切相关,在实际的应用中,应当在分散布局、集中布局及混合布局几种方案中进行合理的选择。一方面,通过对污水的集中处理,能够有效的减少再生水厂等设施的数量,降低相关基建及运行的资金投入,然而,若涉及的区域面积不断增大,就会导致较高的水资源输配送费用;另一方面,通过对相关再生水厂的分散布局,能够有效的降低输配送环节的资金投入,然而,该方式却存在着相关建设及运行管理费用较高的现象。因此,城市的污水再生回用设施的布局对整个系统的经济性至关重要。对城市污水再生回用进行优化布局,旨在找到最佳的再生水厂等设施的建设位置和规模的组合,以实现城市污水再生回用的成本最小化。其中,相关的投资涉及再生水厂、输配水管道等设施的一次性投入和日常运行维护费用两部分。 

  3.4污水处理再生工艺的优化选择 

  我国城市的污水再生回用一般是基于二级处理出水进行,经过深度处理,来达到相关的水质要求。实际中,城市的污水处理主要有污水二级处理及深度处理组成。所以,对城市的污水处理再生工艺的优化选择同样应当从二级处理工艺及深度处理工艺两个角度进行合理选择。以二级处理工艺为例,常见城市污水二级处理工艺的性能如表1所示。 

  表 1 常见城市污水二级处理工艺的性能 

  工艺名称 特点 

  厌氧、好氧活性污泥法 

  (以除磷为主) 1) 工艺相关的流程简单, 无需化学药物的使用; 

  2) 水力停留时间、污泥的泥龄均相对短,能够节约基建部分的资金投入; 

  3) 生物除磷的影响因素相对较多,导致去磷的效果不稳定; 

  4) 该工艺产生的剩余污泥量相对较大,相关的污泥处理工程量较大; 

  氧化沟工艺 1) 该处理工艺是推流及完全混合两种流态的混合; 

  2) 该处理工艺存在明显的溶解氧浓度梯度; 

  3) 氧化沟整体的体积功率密度不高; 

  4) 相关的处理流程简单; 

  5) 该处理工艺的处理效果相对稳定,出水的水质量较高; 

  SBR工艺 1) 工艺操作流程简单、整体造价不高; 

  2) 污水处理的效果理想; 

  3) 该工艺的操作灵活、具有较强的适应性,能够方便的达到脱氮除磷的效果; 

  4) 该工艺污泥沉降的性能较好; 

  曝气生物滤池 1) 占用空间相对较小,处理操作的流程简单; 

  2) 该处理工艺的处理效果相对稳定,出水的水质量较高; 

  3) 工艺所需的基础建设及运行管理投入较低; 

  4) 处理过程的自动化程度较高,监管便捷; 

  5) 能够达到理想的脱氮除磷效果; 

  6) 该工艺受天气、地理条件差异的影响较小; 

  4总结 

  鉴于我国严峻的水资源形势,城市污水的再生回用对城市经济、社会及环境效益的整体提升至关重要。在实际的应用中,相关人员应当明确当前我国污水处理、回用等方面面临的资金短缺、相关技术不到位、节能环保意识落后及相应的监管措施、法规不完善等问题,加大研究的力度,为城市水资源的持续高效利用提供可能。 

  参考文献 

  [1]王培风.城市污水再生回用技术途径.浙江水利水电专科学校学报.2006(03) 

  [2]卢永利.城市污水回用的现状与问题分析.环境科学与管理.2009(08) 

  [3]范玉军.浅谈城市污水再生利用中存在的问题及改进措施.青春岁月.2011(1)

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