陽泉市中水回用在居住小區(qū)的應(yīng)用方法及分析

武彩宏

（太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院，山西 陽泉 045000）

陽泉市中水回用在居住小區(qū)的應(yīng)用方法及分析

武彩宏

（太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院，山西 陽泉 045000）

新建小區(qū)內(nèi)污水處理AOC工藝，其核心是“AOC”生物池，該工藝設(shè)計簡單，兼具生物膜法和活性污泥法許多優(yōu)點。適合北方缺水的環(huán)境。結(jié)合工程案例，探討了小區(qū)內(nèi)污水處理回用實施的可行性。

居住小區(qū)；污水處理；回用；AOC工藝

陽泉市位于山西省東部，太行山西麓、晉冀兩省交界地，不僅是以煤炭工業(yè)為主的新興中等城市，而且也是山西省的交通要沖。城市性質(zhì)為：“以煤炭工業(yè)為主的工業(yè)城市并成為晉東的經(jīng)濟中心?！币阅茉础⒌V產(chǎn)含量豐富，種類繁多著稱。隨著城市的發(fā)展，城市廢水、污水的排放量在不斷增加，對城市的環(huán)境影響也越來越大，尤其是現(xiàn)在哥本哈根會議提出的一系列環(huán)境問題。低碳經(jīng)濟的提倡更表明環(huán)境問題日益受到重視，低碳經(jīng)濟是黨中央堅持可持續(xù)發(fā)展四大戰(zhàn)略措施之一。所謂低碳經(jīng)濟是指依靠太陽能、風(fēng)能、水能等可再生能源為主要能源，以低能耗、低排放、低污染為特征的新型經(jīng)濟發(fā)展方式。

陽泉市是個水資源缺乏的城市，水能的利用是不太可行的，那么作為水資源缺乏的城市，更有必要考慮對生活污水的回用問題。也就是所謂的中水回用，中水是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達到一定的水質(zhì)標準、可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用雜用水，其水質(zhì)介于上水與下水之間，是水資源有效利用的一種形式。中水因用途不同有兩種處理方式：一種是將其處理到飲用水的標準而直接回用到日常生活中，即實現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區(qū)，但投資高，工藝復(fù)雜；另一種是將其處理到非飲用水的標準，主要用于不與人體直接接觸的用水，主要有兩個方面，一是用于工業(yè)，如印染、造紙、鋼鐵、電力、冷卻設(shè)備補充用水等，另一方面就是生活污水，如沖廁、園林和農(nóng)田灌溉、汽車清洗、消防、道路清潔、綠化澆灑等。陽泉的處理污水有兩部分，一部分是污水處理廠的處理污水，一部分是越來越多的居住小區(qū)自行排放的處理污水，如果這兩部分污水加以回用就能達到對水資源的重復(fù)利用。目前污水處理廠的出水回用水用于電廠、綠化等工業(yè)，可暫緩陽泉市供水緊張的矛盾。但隨著目前陽泉市新建小區(qū)越來越多，對環(huán)保要求越來越高的趨勢，小區(qū)中自產(chǎn)的污水也越來越多，小區(qū)中自身的污水回用也不失為一種環(huán)保的措施。本文就針對陽泉新建小區(qū)的用水問題從兩個方面做一些探討。一是從污水廠直接引管到小區(qū)，二是小區(qū)自行設(shè)計污水處理系統(tǒng)，即利用小區(qū)內(nèi)部的中水。

一、排水量預(yù)測

根據(jù)陽泉市總體規(guī)劃及排水規(guī)劃，確定市區(qū)的排水系統(tǒng)為雨污分流制，雨水就近排入桃河。污水量預(yù)測見表1，其中生活排水量中包括城市居民、流動人口的生活污水量及大型公建和企事業(yè)單位的排水量。

表1 陽泉市污水量預(yù)測表

二、污水處理工程建設(shè)規(guī)模

由表1可以看出：總排水量為14.14萬m3/d，但其中包括了所有工業(yè)廢水的排放量，根據(jù)環(huán)保局對重點污染企業(yè)防治的規(guī)劃，重點污染企業(yè)的廢水經(jīng)過內(nèi)部處理達標后直接排入水體，不再進入城市管網(wǎng)，此部分用水量為6.45萬m3/d。由此可見污水處理廠的污水處理量為7.96萬m3/d。目前主要的污水回用對象為河坡發(fā)電廠（與污水處理廠一墻之隔），循環(huán)冷卻補充水需要量為3萬m3/d。但其他工業(yè)項目目前還沒有具體的回用計劃，暫按1.5萬m3/d計算，那么剩下的回用約為3.5萬m3/d。污水處理廠的三級處理部分建設(shè)規(guī)模為4.8萬m3/d。剩下的污水就可以回用到新建的居住小區(qū)。三級處理出水水質(zhì)見表2。

表2 三級處理出水水質(zhì)表

三、小區(qū)污水處理系統(tǒng)

1.設(shè)計水量

居住小區(qū)用地10ha，人口為7000人左右，居住用地用水量指標見表3（注：本表規(guī)劃期為最高日指標）。

表3 居住用地用水量指標表（單位：m3/ha.d）

陽泉市屬于二級區(qū)域，按上表計算，新建的居住區(qū)每天最高日最大用水量約為1000m3/d。如居住小區(qū)的供水包括居民生活用水，各類公共服務(wù)設(shè)施用水、綠化用水、環(huán)境清潔用水和消防用水。鑒于采用處理后的污水系統(tǒng)供水，要準備兩套管網(wǎng)，一套直接采用地下水飲用，另一套采用污水處理廠出來的三級處理水，也就是所謂的分質(zhì)供水。

2.設(shè)計水質(zhì)

參考類似工程設(shè)計經(jīng)驗，確定設(shè)計水質(zhì)。

表4 設(shè)計水質(zhì)參數(shù)表（單位mg/l）

回用標準執(zhí)行《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T18921－2002)中觀賞性景觀環(huán)境用水標準。而陽泉市污水處理廠的三級處理污水和這個指標符合。讓三級處理的水用于除飲用、洗菜等以外用水。

四、設(shè)計流程

在新建小區(qū)內(nèi)部自行處理一些污水，使之變?yōu)橹兴唇橛谖鬯颓逅g的水質(zhì)。例如可以把洗臉、洗菜的水排出來沖洗廁所。

1.工藝原理介紹

AOC工藝的基本原理為通過好氧生化過程的泥齡，在降解碳原有機物的同時，在供氧充足的條件下，利用世代周期較長的硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，大量的NO3-N通過混合液回流到缺氧段，在缺氧條件下反硝化菌利用NO3-N為最終電子受體氧化污水中的有機物，與此同時硝態(tài)氮被異化還原成氮氣從水中逸出，從而達到脫氮的目的。與此同時水中有機物BOD、COD也均可達到較高的去除率。

2.主要工藝設(shè)計參數(shù)

格柵：去除污水中較大漂浮物，并攔截直徑大于30mm的雜物來保證提升系統(tǒng)的正常運行。

曝氣沉砂池：去除原水中比重大于2.65g/cm3，粒徑大于0.2mm的無機砂粒，以保證后續(xù)流程的正常運行。

AOC生物池：利用池中大量繁殖的活性污泥微生物以及硝化計反硝化菌群，在好氧段和缺氧段降解原水中含碳和含氮有機污染物質(zhì)，以達到凈化水質(zhì)的目的。此構(gòu)筑物為污水處理的核心，包括缺氧段潛水?dāng)嚢杵?，好氧段潛水?dāng)嚢杵?、混合液回流泵、曝氣系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥門。

二沉池：將曝氣后的混合液，進行固液分離，以保證最終出水的水質(zhì)。出水加氯后能保證30min的接觸時間，以達到消毒效果。

三級氯接觸池：二級處理出水經(jīng)提升進入V型濾池直接過濾，濾后水經(jīng)加氯消毒后，進入清水池，一面進行接觸反應(yīng)，一面實施調(diào)供，爾后又以重力流供再生水用戶使用。

五、結(jié)論

⑴小區(qū)內(nèi)污水處理采用的是AOC工藝，其核心是“AOC”生物池，該池在“AOC”工藝機理上，將傳統(tǒng)的方型推流式生物池，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)外二環(huán)的圓型完全混合延時曝氣生物池，池中內(nèi)環(huán)為缺氧段進行反硝化；外環(huán)為好氧段。工作方式為污水首先進入內(nèi)環(huán)，通過水下攪拌器與池中混合液完全混合，充分反應(yīng)，在內(nèi)池循環(huán)一周后進入外環(huán)。在外環(huán)，混合液在水下推進器推動下循回流動，呈完全混合狀態(tài)。在外環(huán)池底設(shè)曝氣系統(tǒng)以保證外環(huán)的好氧條件。污水經(jīng)生物池外環(huán)流至二沉池，外環(huán)混合液則經(jīng)潛水泵提升至內(nèi)環(huán)，回流污泥也自二沉池回流至內(nèi)環(huán)。該工藝設(shè)計簡單，水力負荷及容積負荷大，具有投資省，運行成本較低，出水水質(zhì)好等優(yōu)點，池體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，設(shè)備較多，自動化程度較高。這項工藝合理，適合陽泉這樣缺水的地方。

相對于工業(yè)廢水處理，在居住小區(qū)內(nèi)設(shè)置這樣的水處理系統(tǒng)，對開發(fā)商來講耗資比較大，再有就是中水的費用相對來說要大點。這樣的話，房價的高漲，同時水費的高漲，老百姓要承受的壓力會更大一些。

⑵對于污水處理廠處理的污水，要用到各個新建小區(qū)，管網(wǎng)的布置也是一項很大的工作，尤其要加大泵的數(shù)量和揚程，相對來說難度也很大。另外費用高，利用率低；法規(guī)政策不完善；設(shè)施布局不合理，輸配水管道系統(tǒng)不健全；施工難度大；投資大，運行成本高；能耗高，異味、泡沫問題難以解決。所以實施這項工藝有一定的難度。并且在利用的過程中由于各種資金和人為的原因，污水處理系統(tǒng)也在采用了。但從環(huán)保的角度來說，中水的利用勢在必行。

AOC流程圖

［1］武貴桃.大力推廣中水回用實現(xiàn)污水資源化［J］.中國人口、資源與環(huán)境，2003，（2）:120-121.

［2］馬志毅，米曉軍.城市污水回用的思考［J］.太原理工大學(xué)學(xué)報，1998，（1）.

［3］沈光范，徐強.積極穩(wěn)妥地開展中水回用工作［J］.中國給水排水，2001，（14）.

TU

A

1673-0046（2011）05-0172-02