城市生活污水处理设施

城市生活污水处理设施

小区是具有一种或多种功能的相对独立的区域，包括通常意义上的居民生活小区、医院、公园、旅游渡假村、新建大学城、高速公路的生活服务区等，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内，必须设置独立的污水处理设施。小区生活污水不同于包括部分工业废水的城市污水，其水质水量特征为:水质、水量小时变化系数较大，污染物浓度通常比城市污水低，污水可生化性好，处理难度较小；且由于其污染来源比较简单，从处理技术和处理成本角度考虑，具有相当的技术可行性和很高的回用价值。

 一、小区污水再生利用的可行性 

（一）与开发其它水资源相比，城市污水再生利用更具有可行性 

与远距离调水相比，城市污水再生利用更经济，且更容易保证输水水质。远距离输水系统的建设以及建成后的运行都是耗资巨大的工程。如何保护和保持远距离输水的水质和水量也是当前和今后很长时间都必须面对的问题。 
 

与海水淡化相比，城市污水再生利用的成本更低。与海水相比，城市污水中的杂质含量更低，一般经深度处理即可去除。而海水中含有大量的溶解盐和有机物，其杂质含量在城市污水杂质含量的35倍以上，需要采用复杂的预处理和反渗透等处理工艺，初期投资和运行费用远高于污水再生利用的费用。 
 

与无限制的开采地下水相比，城市污水的再生利用更容易保护可用的水资源。地下水的过度开采能导致水位的大幅度下降，形成大面积的漏斗区，从而使许多水井枯竭、草木枯萎，严重破坏地面生态环境，尤其是沿海地区可能因海水的入侵而严重污染地下水资源。而在保证水质的情况下，使用再生水进行地下水回灌有助于提升地下水位，防止各类事故的发生。 
 

（二）与城市污水集中处理和再生利用相比，小区污水再生利用更加合理 

与从远距离、集中处理的污水处理厂调水相比，污水就近收集和处理、所生产的再生水就地利用更容易节省管道等输水设备的基建费用。远距离输水时必须提供防渗漏和防止污染的措施，这样就在一定程度上增大了运行成本。污水的就地处理，减少了集中处理厂的污水处理量，从而可以减小其处理规模。如果缺水城市普及小区污水再生利用项目，则可以使集中处理厂的处理规模减小20~30%。营养物含量较低的小区污水就地处理可以缓解对城市污水的稀释，增大污水处理厂有机物含量，从而增大处理厂运行的经济合理性。

二、小区污水再生利用的应用模式及水质要求 

（一）再生水作为限制性娱乐用水 

限制性娱乐用水指仅用于垂钓、划船或其它人类不会直接接触的、与水相关的娱乐活动的水，这些水体中生长的水生植物是不可食用的。这些蓄水设施对水处理程度的要求与具体的用水途径有关：人类接触的可能性越大，需要的处理程度就越高。从环境美学的角度考虑，为防止这些水体中藻类过度繁殖和恶臭等问题的出现，一般要求去除水中的营养物。从保护公众健康的角度考虑，应限制水体中病原体微生物和重金属的含量。 
 

（二）再生水作为非限制性娱乐用水 

非限制性娱乐用水指人体可接触的娱乐活动用水，包括但不限于娱乐性湖泊、公共水塘以及鱼池等，但不包括消毒循环利用的游泳池用水。由于这些水体允许人类全身接触，其中生长的水生动植物是可供食用的，必须严格控制水中病原体微生物和重金属的含量，应提出美学要求，且不能对人的眼睛和皮肤具有刺激性。 

（三）再生水作为景观灌溉用水 

一般不推荐以喷灌的形式使用再生水灌溉居民区草坪，而可以采用地下灌溉或漫灌的形式。一般情况下，漫灌应在夜间进行，并尽量避免公众接触，而地下灌溉形式却可以选在任何时刻。再生水中含有的氮、磷等营养物质有利于植物的生长，可适当放宽这些物质在水中的含量要求。由于小区景观是人类休息娱乐的主要场所，必须对所使用的再生水中的微生物含量做出严格的限制，以防草坪等植物表面孳生的致病菌对人体产生危害。 
 

（四）再生水作为装饰性喷泉用水 

装饰性喷泉以再生水作供水源时必须留有适当的缓冲区，以防止其溅射对人体造成伤害。气溶胶是再生水用作装饰性喷泉的水源时必须解决的问题。再生水中的许多致病菌可以在气溶胶中生活和繁殖，并通过呼吸或接触食品等方式进入人体，对公众的健康造成影响。气溶胶中致病菌的成活和传播与许多因素有关，在有利于致病菌生长的环境中，这些微生物可以传播到几百米以外的地区。从公众健康的角度考虑，致病微生物的含量是装饰性喷泉用再生水的一个重要水质指标。从环境美学角度考虑，色度也是一个重要的限制因素。 
 

（五）小区居民楼冲厕用水 

目前，许多新建小区居民楼已经安装了双路供水系统，将再生水用于冲洗厕所，且已取得了一定的效果。再生水进入居民家庭后应注意交叉连接、错接、防回流和空气隔断等的控制问题，以确保再生水不会污染饮用水源。由于居民住宅的卫生间一般处于半封闭状态，必须考虑再生水使用过程中散逸的恶臭在室内累积后对室内空气环境质量的影响。

三、小区生活污水的回用技术 

近年来，通过对国外成熟技术的借鉴和国内的研究实践，小区回用技术得到了很快的发展。生活污水深度处理的目的是去除污水中的悬浮物(SS)、有机物、氮磷等营养盐以及可溶的无机盐等。根据污水回用用途和地理条件的不同，处理工艺与流程也有着很大的区别。
 

（一）生物活性炭技术 

生物活性炭是一种去除微量有机物的有效方法，其实质是生物降解与炭的物理吸附两者的协调作用。王占生等以生物活性炭理论为基础，选用廉价的多孔性物质或惰性物质(比如陶粒或炉渣等)来代替活性炭的一种新型工艺颗粒填料生物接触氧化法，在城市污水深度处理中已经得到了成功的应用。应用生物活性炭工艺处理小区生活污水二级出水，可以使较终出水COD降至30mg/L左右，BOD、SS、色度等也可达到回用要求。与传统的混凝、澄清、过滤工艺相比，该工艺工程投资略高，但运行费用较低。 
 

（二）膜技术 

膜技术主要是指纳滤、超滤、渗透以及反渗透等膜分离技术。小区生活污水经二级处理出水，经反渗透(RO)等膜技术深度处理，其出水可作为工业用水或生活用水。由于膜技术的成本很高，且运行管理比较麻烦，目前在国内的应用不是很广。 
 

（三）膜生物反应器(MBR) 

MBR作为一种新型的污水处理和水回用技术，在小区生活污水回用方面具有很好的应用前景。MBR集生物反应器的生物降解作用和膜的高效分离作用于一体，具有出水水质好、处理负荷高、装置占地面积小、产泥量少、易于实现自动控制等优点。其出水经消毒后可直接回用，甚至可回用于饮用水水源。MBR在发达国家的污水回用工业中已经得到了很好的应用，膜本身成本高，操作系统复杂以及运行成本较高，阻碍了其在小区生活污水回用处理中的应用。

四、污水再生利用过程中的防范措施。

（一）标识的类型及安装要求 

为防止再生水的误用，一般应在使用再生水的系统中设置标识。再生水的标识有很多种，但可以将其划分为两大类：图像标识和文字标识。在美国诸州，一般推荐使用紫色的本底表示再生水，文字则以白色或黑色表示。标识带一般宽3英寸，每两个标识带之间的距离不超过10英尺。再生水系统中的阀门、水泵以及其它附属设备也应使用紫色进行标识，并注明为再生水系统部件。 
 

（二）再生水管道及构件的安装要求 

必须对地下再生水和饮用水管道或污水管道的间距做出明确的规定，如美国规定再生水管道和饮用水管道间的水平距离一般不小于10英尺，当再生水和饮用水管道产生交叉时，两者的垂直间距不得小于18英寸，且饮用水管道应架设于再生水管道的上方。为防止管道接头破裂而造成泄漏，再生水系统中一般不使用软管接头。如果必须使用软管时，则可以选用软管快速接头，但当某区域存在饮用水和再生水快速接头时，必须对两者都做出适当的标识。当需要在用户处安设计量仪表时，一般要求仪表前安设必要的过滤装置，以防止颗粒物质对仪表造成损坏。计量仪表和过滤装置的维护工作由供水商完成。 
 

（三）防止再生水和其它供水系统的相互污染 

再生水一般采用压力管道输送，必须确保用水高峰期用户仪表处水压大于较小水压的要求，应保持饮用水供水管道中的压力大于再生水供水管道中的压力，以防因渗漏而污染饮用水，例如美国明确规定两者之间的压力差不得小于10psi（磅/平方英寸）。当用水区采用饮用水和再生水供水时，必须考虑一定的防回流措施和空气隔断，以确保不会因再生水回流到饮用水系统中而对饮用水造成污染。同样，某区域存在再生水和污水时，也必须具有防止污水污染再生水的措施。一般情况下，空气隔断为供水管道直径的2倍。 

（四）防止通过径流、溅射、地下渗漏等方式进入批准的用水区之外的场合 

再生水用作景观灌溉或装饰性喷泉的水源时，不能溅射到用水区之外的环境中，且用水区坑洼存水的时间不得超过2小时，否则需对用水量做出适当的修订。应根据试验确定用水区的供水速率，使其和渗透速率保持一致，以防止再生水径流事件的发生。再生水可用于补足地下水资源，但必须考虑其是否会对地下水的水质造成不利影响。同样的，再生水用于限制性或非限制性景观蓄水池时也必须考虑其渗漏是否会对地下水水质造成不利影响，是否需要添加一定的防水衬里。 
 

（五）防止蚊蝇的孳生 

目前一般通过三种方式控制蚊蝇的孳生：控制水的物理特征。通过控制水体的特征，防止形成蚊蝇孳生的水生环境，以达到去除蚊蝇的目的是我们当前和今后一段时间长期面临的问题。通过生物链控制蚊蝇的数量。可以在水体中营造适合于*等以蚊蝇幼虫为食的水生生物生长的环境，以提高其单位面积的数量。一般情况下以幼虫为食的水生生物对蚊蝇幼虫的去除效率受以下因素影响：水生植物的密度、蚊蝇幼虫的繁殖速度和水体中水生生物的其它食物源的量等。通过化学药剂控制。化学药剂仅适用于临时性或紧急情况下的蚊蝇控制，而不能长期使用。这不仅是从其经济性方面考虑的，综合考虑了化学药剂的环境影响以及蚊蝇幼虫对化学药剂的生理抗性的问题。