中水回用工程设计要点分析

中水回用工程设计要点分析 
Outline Analysis About Engineering Designing for Reclaimed Water Reusing 
　　王相乙　　于峰　　印博敏(沈阳市环境保护工程设计研究院沈阳110003) 
　　摘要：通过对中水回用工程的总结分析，针对目前部分中水回用工程中存在的问题，从工程设计角度对中水水源选择、水质确定、处理工艺、安全防护等应注意的问题进行分析，使工程中易发生的问题在设计阶段加以解决。 
　　关键词：中水中水水质生物处理混凝沉淀气浮过滤消毒 
　　AbstractThrough general analysis to engineering of reclaimed water reusing,several key questions 
existing currently in some engineering about reclaimed water reusing,which include selection of raw-water of reclaimed water,identification of water quality,treatment process,protection of safety,and 
so on,are analyzed from the angle of engineering designing,in order that these questions can be 
solved during designing phase. 
Key wordsReclaimed WaterReclaimed Water QualityBiological TreatmentCoagulation 　
SedimentationFlotationFiltrationDisinfection 
　　1前言 
　　伴随着经济增长与水资源短缺的矛盾日益突出，为缓解地方用水紧张状况，我国许多地区都正在大力推广中水回用技术，建设中水回用工程。但在中水回用工程的设计施工及运行过程中，存在值得商榷问题，有必要进一步解决改进。笔者曾承担多项中水回用工程设计并参与《沈阳市中水回用工程技术规定》的编制工作，在积累一定理论知识和实践经验基础上，简要分析有关中水回用工程的设计要点。 
　　2中水回用水源选择 
　　建设中水回用工程，首先要解决的问题是要具备合适的水源。根据国内外中水回用工程实践，结合国内现状，在中水水源选择方面主要有以下几种途径：a.冷凝冷却水；b.屋面雨水；c.生活污水。从以上可选择水源途径分析，冷却水水质较好，一般不需深度处理，根据使用途径只经简单过滤、消毒后即可使用。而收集屋面雨水需要在建筑物设计同时，建立能够满足使用水量需要的较大容积畜水池，此水源受季节及降雨影响较大，因此难以真正解决该地区的旱季缺水问题。采用生活污水作为中水水源则具有水质相对稳定、处理技术成熟、水源分布广泛、成本低廉等一系列优点，沈阳市环境保护工程设计研究院近年建设的中水回用工程，在水源选择方面主要有大中院校、办公楼、宾馆、疗养院、住宅小区及工业企业生活排水等，取得了良好的环境效益和经济效益。 
　　3中水水质确定 
　　目前我国建设中水回用工程主要采用水质标准依据《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)执行，其中对中水的各种使用途径规定相应的水质标准。近几年，个别省市根据本地区的实际情况，正在编制适合本地区的中水设计规范及技术规定。沈阳市目前在中水回用工程中对回用水水质的控制指标主要有COD、BOD5、SS、pH、LAS、氨氮、总大肠菌群等见表1中摘录各主要水质在回用水不同使用功能时的界定值，当中水用于水景、空调等用途时，其水质指标应达到相关水质标准要求。 
　　表1生活杂用水水质标准(CJ25.1-89)(摘录) 
　　项目厕所冲洗便器及城市绿化洗车、扫除 
　　色度(度)＜3030 
　　pH值6.5～9.06.5～9.0 
　　臭无不快感无不快感 
　　浊度(NTU)＜10＜10 
　　SS/(mgL-1)＜10＜5 
　　溶解性固体/(mgL-1)＜1200＜1000 
　　总硬度以CaCO3计/(mgL-1)＜450＜450 
　　BOD5/(mgL-1)＜10＜10 
　　CODCr/(mgL-1)＜50＜50 
　　氯化物/(mgL-1)＜350＜350 
　　LAS/(mgL-1)＜1.0＜1.0 
　　游离余氯/(mgL-1)管网末端≥0.2管网末端≥0.2 
　　氨氮(以N计)/(mgL-1)＜20＜10 
　　总大肠菌群/(个L-1)＜3＜3 
　　4建设中水回用工程的环境保护要求 
　　建设中水回用工程，在考虑生产中水达到合格使用要求的同时，还应对建设项目本身对周围环境的影响加以考虑。如在工程选址方面，要考虑建设地点与周围临近建筑物的安全防护距离，且位于区域的下风向，确保中水工程对周围环境不产生臭味、噪声等二次污染；在处理设施的布置形式上，要尽可能采用地下，且宜采用钢筋混凝土结构，既解决了北方地区冬季低温对处理效果的不利影响问题，又不改变地面原使用功能；采取切实有效的污泥处理措施，对产生污泥进行妥善处理，根据我们的实践经验，一般中小型中水回用工程产生的污泥可排入就近化粪池内进行消化处理，对于附近没有污泥消化场所的工程，需要设污泥储池，对污泥进行脱水处理或存储一定时间后外运集中处理，污泥储池要设曝气装置，防止污泥腐败发臭。 
　　5中水回用处理工艺 
　　中水处理工艺的选择确定应考虑中水水源的水量、水质和中水的使用功能等因素，经技术经济比较分析后确定。以生活污水为水源而言，中水工程在技术、经济和管理方面都有成熟经验，目前广泛采用的有以下几种处理工艺： 
　　对于污染较轻的原水(如漱洗、淋浴等)，一般BOD5≈50mg/L、SS≈100mg/L，可采用下列处理工艺流程见图1，处理后可达标回用。 
原水→格栅→调节池→絮凝沉淀(或气浮)→过滤 
↓ 
←回用消毒 
　　图1中水回用工艺流程 
　　若采用城市污水处理厂的二级出水作为中水原水，在二级处理出水后，再采用上述处理工艺即可达到回用水质标准。 
　　对于污染较重的原水如(如食堂、餐厅、生活粪便污水等)，一般BOD5≈100mg/L、SS≈150mg/L、氨氮≈30mg/L、动植物油≈30mg/L，可采用下列处理工艺流程见图2，处理后可达标回用。 
　　原水→格栅→调节池→隔油沉淀→生物处理→过滤 
↓ 
←回用消毒 
　　图2中水回用工艺流程 
　　对于其它对水质有特殊要求(如电导率、总固体含量等)的中水回用工程，则根据具体要求采取相应处理措施。在确保达到中水水质要求情况下，可采用其它新的处理工艺。 
　　6消毒方式选择 
　　回用中水需要进行消毒处理，消毒剂的选择应根据水量、水质、回用途径、工程投资、药剂的供应情况以及操作管理水平等因素，经综合比较后确定。目前液氯、二氧化氯及次氯酸钠等消毒方式在国内都有成熟的使用经验，其中二氧化氯消毒方式从近年开始普及应用，主要产品二氧化氯(ClO2)是国际上公认的新一代广谱强力杀菌剂和高效氧化剂，为世界各国所采用。 
　　消毒剂应采用机械定比自动投加的加药方式，这样既可以节省药剂消耗量，又可以实现中水处理工程的自动化运行。消毒剂与水的接触时间应根据中水回用时的余氯含量计算，但不应小于30min。 
　　7中水回用安全防护措施及运行管理要求 
　　由于中水水质的特殊性(介于污水与饮用水之间)，在防止其它污水对其污染同时，也要防止中水进入生活饮用水管道系统，污染生活饮用水。为了防止水质污染事件发生，在中水工程的设计中必须注意以下几点： 
　　(1)中水管道严禁与生活饮用水管道连接； 
　　(2)中水管道应设明显标志，防止发生误接、误用、误饮事故； 
　　(3)中水储池的溢流管应设置格网，防止异物侵入； 
　　(4)中水储池在设自来水补水管道时补水管出口应高于池内最高液面并有一定空气隔断距离。 
　　中水回用工程设计中，应尽可能采用自动控制运行方式，处理构筑物与设备的布置合理、紧凑，为工作人员操作管理提供方便。处理设施的进、出水管应设置取样管及流量计量装置，工作人员应根据操作规程的要求，对中水水质、水量进行定时监测，并记录在案。 
　　8结论 
　　(1)生活污水作为中水水源，具有水源广泛、水质水量相对稳定等优点。 
　　(2)中水处理宜采用生物处理与物化深度处理相结合的处理工艺，该工艺流程处理成本低廉、技术成熟。 
　　　(3)回用中水均需按要求进行消毒处理，生产的中水在储存和回用过程中采取有效措施，防止水质被二次污染。