自來水廠生產(chǎn)廢水的回收及利用探討
自來水廠的生產(chǎn)廢水主要來自沉淀池或澄清池的排泥水和濾池的反沖洗廢水,可占整個水廠日產(chǎn)水量的3%~7%。對這部分水進行回用,不僅可以節(jié)約水資源,提高水廠的運營能力,還可減少廢水的排放量,特別是對廢水排放條件較差的水廠。目前國內(nèi)外的大型水廠很多在設計時都考慮了生產(chǎn)廢水的回用措施,但由于水質(zhì)的問題,有相當部分的水廠沒有或不常回用。這是因為這部分廢水中不僅富集了原水中幾乎所有的雜質(zhì),還包括了在生產(chǎn)工藝中投加的各種藥劑。這些物質(zhì)重新回到生產(chǎn)系統(tǒng)中,再加上由此產(chǎn)生的生物因素(如賈弟鞭毛蟲和隱孢子蟲),的確具有一定的風險。因此在考慮回用時,必須要仔細研究。
一、生產(chǎn)廢水回用的衛(wèi)生安全性研究
衛(wèi)生安全的飲用水,需滿足三個方面的水質(zhì)要求:感官性狀良好;防止介水傳染病的發(fā)生,確保微生物學的安全性,特別是人和動物糞便的污染可引起介水傳染病的爆發(fā)流行;預防化學物質(zhì)的急、慢性中毒以及其他健康危害(如致畸、致突變、致癌作用)。衛(wèi)生安全性研究主要根據(jù)生產(chǎn)廢水的特點,從微生物安全性、微量有機污染物以及致突變方面進行系統(tǒng)研究。
不少學者對凈水廠生產(chǎn)廢水回用的微生物安全性進行了一系列的研究,有人認為回用會造成濾后水中的“兩蟲”數(shù)量增加的風險,生產(chǎn)廢水必須經(jīng)過預處理方能回用;也有人認為濾池反沖洗排水直接回用不會對水處理工藝系統(tǒng)的處理效果造成影響,而且由于濾池反沖排水回用,增加了原水中顆粒的碰撞和吸附的機會,使得隱孢子蟲卵囊或賈第鞭毛蟲孢囊被吸附和包卷的機會增多,反而有利于“兩蟲”和顆粒的去除;炷恋砗瓦^濾是常規(guī)水處理工藝去除賈第蟲和隱孢子蟲的重要階段,研究表明濾后水濁度與兩蟲的含量具有較好的相關性,混凝效果和過濾的好壞對兩蟲的去除率起到非常顯著的作用;強化混凝和優(yōu)化過濾可以得到至少2log的去除率,有時甚至高達4log的去除率,而且濾后水濁度越低,顆粒越少,賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲去除率越高。
目前國內(nèi)大多數(shù)水廠也逐漸重視生產(chǎn)廢水回用的安全性,但目前的研究多基于常規(guī)水質(zhì)參數(shù)的檢驗,由于檢測方法的復雜和費用的昂貴,即使針對水域中的賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲,也只有深圳和澳門地區(qū)進行了初步檢測,對生產(chǎn)廢水直接回用是否造成水處理系統(tǒng)中賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲的累積和泄漏問題尚未見報道。
二、生產(chǎn)廢水的回用方式
生產(chǎn)廢水回用的方式主要分為直接回用和處理回用。
(一)直接回用
直接回用是目前國內(nèi)采用較多的方式,主要有濾池反沖洗廢水直接回收和生產(chǎn)廢水上清液回收。前者設置回收池,將濾池反沖洗廢水加以收集,提升至原水絮凝前加以回收。后者設置污泥濃縮池,沉淀池排泥水和濾池反沖洗水經(jīng)過濃縮,上清液提升至原水絮凝前加以回收,底部污泥進入污泥處理系統(tǒng)或直接排入河道或下水道。這種回用方式本身費用較低,可以結(jié)合廠區(qū)的污泥處理系統(tǒng)一起實施,但需加強水質(zhì)監(jiān)測措施,一旦回用水水質(zhì)不能滿足回用標準,必須降低回用負荷或不回用。
(二)處理回用
處理回用是對生產(chǎn)廢水進行處理,使其水質(zhì)滿足原水的常規(guī)化學指標和生物指標后再回用。處理方式與生產(chǎn)廢水的水質(zhì)有較大關系,如果處理費用高于原水費用且原水水量充沛,則無法體現(xiàn)此方式的必要性三、生產(chǎn)廢水回用的水質(zhì)問題及處理方式
生產(chǎn)廢水在回用的過程中需注意鐵、錳等常規(guī)指標及微生物指標(賈弟鞭毛蟲和隱孢子蟲)。
鐵、錳過量攝入對人體是有慢性毒害的。錳的生理毒性比鐵嚴重。自來水廠關注于鐵、錳的去除,并非是考慮毒理學上的要求,而是因鐵、錳的異味很大,而且污染生活器具,令人難以忍受,在遠未達到慢性毒害的程度前早已不能飲用了。目前我國的地表水環(huán)境質(zhì)量標準和生活飲用水標準中對鐵和錳的標準分別為0.3mg/l和0.1mg/l。一般地下水含鐵錳較高,但有些地表水中鐵、錳離子的含量也超出了水質(zhì)標準,雖然尚在常規(guī)處理的能力內(nèi),但如果對生產(chǎn)廢水不加處理就進行回用,其富集作用將會影響到出廠水的水質(zhì)。如上海某以黃浦江上游原水為水源的水廠,在設計中考慮了濾池反沖洗水的回用,2001年原水中鐵、錳離子最高達10.0mg/l和0.32mg/l,平均值達3.2mg/l和0.12mg/l,這是其對生產(chǎn)廢水不回用的主要原因。
在水處理方面,膜分離技術(shù)脫離了傳統(tǒng)的化學處理范疇,轉(zhuǎn)入到物理固液處理領域。與常規(guī)飲用水處理工藝相比,膜技術(shù)具有少投甚至不投加化學藥劑、占地面積小、便于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點,并已應用于城鎮(zhèn)自來水的深度處理上。常用的以壓力為推動力的膜分離技術(shù)有微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)以及反滲透(RO)等。其特點是能夠提供穩(wěn)定可靠的水質(zhì),這是由于膜分離水中雜質(zhì)的主要機理是機械篩濾作用,因而出水水質(zhì)在很大程度上取決于膜孔徑的大小。
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