论国外城市中水回用发展概况

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　　摘要：文章从中水回用的背景和意义出发，介绍了中水回用的相关技术理论，引出国外城市中水回用的概况，最后对全文小结。以期引起全民对节能环保的重视。
　　关键词：污水处理 中水回用 国外城市
　　0 引言
　　 随着城市进程化的加快和经济社会的快速增长，水资源短缺和严重污染，已成为制约社会经济发展、改善人类生存条件的重要因素。水资源是人类社会生存和发展的根基，如果不能有效解决作为命脉性水资源的问题，将直接威胁到人类的生存与发展。因此，如何优化水资源利用已成为我国水资源开发利用中亟待解决的课题。
　　一 水资源再生利用的环保意义
　　 在解决水资源短缺的问题上，传统的做法就是通过开辟新的水源，远距离引水，建造水厂和铺设管网的办法来扩大自来水的供应量，这需要国家的总体安排，还需要巨大的工程投资。而对于普遍和严重的水体污染来说，传统的做法作为相当有限，结果造成原水水质下降，净水难度加大且成本不断增加，水污染时代的过快到来，使人们不得不承认水资源的日益匮乏，将制约国家经济的发展。由于有限水源的竞争以及传统的用水和解决水污染方法，出现了新的经济学和费用问题，寻求新的管水战略己十分必要。事实证明，传统的管水观念和用水方式是落后的，也是没有出路的，人类在面临水资源短缺引起的生存危机时，必须寻找新的解决方法和新的处理技术。正是在这样的形势下，污水资源化和中水回用技术具有减轻污染、开源节流的双重功能。如何有效地解决了这一难题，引起社会各界的关注。
　　二 中水回用相关理论
　　（一）中水
　　 将生活污水作为水源，经过适当处理后作杂用水，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水，称为中水。中水是污水经处理后的再利用，是污水处理的延伸和开发。中水作为新辟水源，具有水量大而稳定，就地可取，用水成本低的特点。搞好中水回用，可以提高可用水资源在水循环中的使用效率，是解决华北地区缺水问题的可持续发展战略对策之一。对华北地区污水进行处理利用，可以在很大程度上清除环境污染，使水资源再生，缓解水危机，对促进国民经济的可持续发展具有重大的意义。
　　（二）中水系统
　　 中水系统是分质供水的一种形式，在供水系统中设立生活饮用水与生活杂用水两套独立的系统，以次质水替换优质水，减轻华北地区供水的负担。一般中水系统由污水收集管、水处理设施、中水加压泵、中水高位水箱及独立的中水配水管线组成。对生活污水进行处理主要有两种形式:一种是周围有城市污水厂管网的，生活污水进入城市污水厂管网，由污水厂进行处理;另一种是无法进入城市管网的生活污水就地建设污水处理设施，处理后达标排放或进一步处理达到中水回用的目的。
　　（三）中水技术
　　中水回用处理相应的技术称为中水技术。例如我国华北地区这种淡水资源缺乏、供水严重不足的缺水区域，采用中水技术既能节约水源，又能使污水无害化、资源化，是防治水污染的重要途径，也是我国目前及将来长时间内重点推广的新技术、新工艺。中水技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。通常回用技术需多种污水处理技术的合理组合，即各种水处理方法结合起来深度处理污水，这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。发展到目前，中水回用的处理技术及其工艺主要有如下几种：
　　(1)生物化学法。生物化学法利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物，包括好氧和厌氧微生物处理，一般以好氧处理较多。生物处理加过滤消毒，适用于有机物污染较重的生活污水、用于间歇运行，缺点是:需进行污泥处理，装置密闭性差，易产生臭气而污染环境，运行管理比较复杂，占地面积大等。
　　其处理流程为:原水--格栅--调节池--接触氧化池--沉淀地--过滤--消毒--出水。
　　(2)物理化学法。物理化学法以混凝沉淀(气浮)技术及活性炭吸附相结合为基本方式，混凝沉淀加过滤消毒，主要适用于杂排水处理，可间断运行，不需污泥处理，装置的密闭性稍好，臭气较少，占地面积小且便于管理，与传统的二级处理相比，提高了水质，但缺点是对于深解性有机物去除较差。
　　其处理流程为:原水--格栅--调节池--絮凝沉淀池--超滤膜--消毒--出水。
　　(3)膜生物反应器技术(物化生化结合法)。膜生物反应器 (Membrane Biological Reactor，简称MBR)是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效的污水处理与回用工艺。随着水处理新技术的发展，处理方式趋向生化、物化和膜法的统一联合应用，如采用悬浮生物载体或接触氧化以及膜法、吸附、交换等深度处理技术的综合处理，可以达到较高的处理效果。采用超滤(微滤)或反渗透膜处理，其优点是去除率很高，占地面积与传统的二级处理相比，减少了很多;但超滤或反渗透加消毒，造价高，能耗大。
　　其处理流程为:原水--格栅--调节池--活性污泥池--超滤膜--消毒--出水(一体式)。
　　 中水回用过程中，中水处理技术是中水回用的核心，目前在国外发达国家己达到工业化应用的水平，出水的水质较好。
　　
　　三 国外城市中水回用发展现状
　　
　　 （一）美国
　　 美国1980年己有536项中水回用工程，年回用水量达9.37亿m3，其中62%用于农业灌溉、31.5%用于工业，5%用于地下水回注，1.5%用于娱乐和渔业等。美国国家环保局会同有关部门于 1992年提出水回用建议书，包括处理工艺、水质要求、监测项目与频率、安全距离等水回用的各个方面，为中水回用工程提供重要的指导信息。一些州针对中水回用制订相关法规、指导方针或设计标准，建设一批中水示范工程，如位于加利福尼亚州圣地亚哥城的Padre Dam再生水厂始建于1961年，是美国将城市中水回用于限制性娱乐用水(主要指钓鱼、划船、观赏湖泊用水等)的首例回用工程。在德克萨斯州，污水处理后主要用于地下回灌，在佛罗里达州，中水回用于高尔夫球场。美国的中水回用厂，一般是几万m3/D的规模，而正在建设的丹佛市中水回用厂规模为17 X 104m3/D。
　　
　　
　　美国加州 Padre Dam再生水厂处理工艺图
　　（二）日本
　　
　　 日本是一个面积窄小、降雨量时空分布不均的岛国，由于没有大江大湖可作跨流域调水之用、河流急湍入海，正是靠中水回用即所谓 “中水道”，形成与自来水管道并存的另一条城市供水动脉，支撑了60年代的经济复兴。再生污水约41%用于工业冷却、32%用作环境用水、8%用于农业灌溉。
　　（三）新加波
　　 新加坡公共事业局与国家环保部共同发起，于 1998年开始再生水― NEWater工程研究，以确定新水作为天然水源弥补新加坡自身供水的可能性，所谓新水是将使用过的水通过先进的双膜(微滤和反渗透)-紫外线工艺进行严格的净化及处理后获得的。新水可与水库水混合，再进行常规处理后作为饮用水。该再生水厂处理能力为1万m3/d，新水水质可以基本满足US EPA(美国国家环保局)和WHO(世界卫生组织)的饮用水质量指标的要求。对新水进行的健康影响测试，包括新水与来自 BEDOK水库水源进行的对比性毒性评估，对动物标本进行短期和长期健康影响的监测(如老鼠和鱼)，对鱼进行雌性激素(繁殖与发展)方面的评估等，证实了再生水的安全性。
　　 （四）以色列
　　 以色列是一个严重缺水的国家，自20世纪60年代发明农业滴灌技术后，实现了由农业国向工业国腾飞的经济奇迹，年利用污水占总用水量的六分之一。以色列是一个长期严重缺水的国家，在污水处理和再生利用方面，始终处于世界领先地位。由于污水再生的成本仅为海水淡化的1/3-1/5，该国法律规定优先中水回用方式缓解供水紧张的问题，以色列人也普遍认识到污水再生技术的经济合理性和再生水的优越性，再生水被用于农业灌溉、工业企业、市民冲厕、河流复苏、回灌地下等方面，甚至作为饮用水源的间接补充水。
　　四小结
　　
　　 随着城市数量的增多密度的加大，生活污水排放量迅速增加，2010年，生活污水排放量高达到160亿T。因而开发和应用投资省、见效快、运行成本低的生活中水回用处理技术己经凸现为确保社会经济可持续发展的重大课题。在中水回用问题上，国外许多国家做得比我们好得多。我国对中水回用的研究起步较晚，基础建设相对而言较为落后，近几年，我国在环保节能方面研究的进步很快，也做出了不少成绩。但是，国外的先进技术和发展理念依然值得我们借鉴。
　　参考文献：
　　 [1]军利 水回用系统的经济优化分析[J].环境卫生工程，2005年2月
　　 [2]钱茜，玉秋.我国中水网用现状与对策[J].再生资源研究，2007.1
　　 [3].刘振发.中水回用技术的可行性[J].水文水资源,2010年第19期
　　
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