中水（污水、廢水）回用設(shè)備

    中水(Reclaimed Water)是指各種排水經(jīng)處理后，達到規(guī)定的水質(zhì)標準，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水，它是廢水的二次利用，就是污水經(jīng)過處理后達到國家規(guī)定水質(zhì)標準的再生水，因為它的水質(zhì)指標低于生活飲用水的水質(zhì)標準，但又高于允許排放的污水的水質(zhì)標準，處于二者之間，所以叫做“中水”。
詳細介紹

一、中水水源與水質(zhì)
   1.1、中水水源 
    中水水源包括：冷卻排水、淋浴排水、盥洗排水、廚房排水、廁所排水、城市污水廠二沉池出水和工業(yè)污水作為中水水源等。嚴禁傳染病醫(yī)院、結(jié)核病醫(yī)院污水和放射性污水作為中水水源。對于住宅建筑可考慮除廁所生活污水外其余排水作為中水水源；對于大型的公共建筑、旅館、商住樓等，采用冷卻排水、淋浴排水、盥洗排水作為中水水源；公共食堂、餐廳的排水水質(zhì)污染程度較高，處理比較復雜，不宜采用；大型洗衣房的排水由于含有各種不同的洗滌劑，能否作為中水源須經(jīng)試驗確定。
   1.2、中水水質(zhì)
    中水作為生活雜用水，其水質(zhì)必須滿足下列基本條件：（1）衛(wèi)生上安全可靠，無有害物質(zhì)，其主要衡量指標有大腸菌群數(shù)、細菌總數(shù)、懸浮物量、生化需氧量、化學耗氧量等；（2）外觀上無不快的感覺，其主要衡量指標有濁度、色度、臭氣、表面活性劑和油脂等；（3）不引起設(shè)備、管道等嚴重腐蝕、結(jié)構(gòu)和不造成維護管理的困難，其主要衡量指標有PH值、硬度、溶解性固體等。我國現(xiàn)行的中水水質(zhì)標準有：《生活雜用水水質(zhì)標準》（CJ25.1—89）、《生活雜用水標準檢驗法》（CJ25.2—89）。

二、處理工藝流程
為了將污水處理成符合中水水質(zhì)標準的水，一般要進行三個階段的處理：
  （1）預處理 該階段主要有格柵和調(diào)節(jié)池兩個處理單元，主要作用是去除污水中的固體雜質(zhì)和均勻水質(zhì)。
  （2）主處理 該階段是中水回用處理的關(guān)鍵，主要作用是去除污水的溶解性有機物。
  （3）后處理 該階段主要以消毒處理為主，對出水進行深度處理。保證出水達到中水水標準。
三、處理的主要方法
按目前已被采用的方法大致可分為三類：物理化學法、生物化學法和物化生化組合法。
（1）生物化學法處理法——利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物，包括好氧和厭氧微生物處理，一般以好氧處理較多。
生物化學法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理系統(tǒng)、厭氧生物處理法等方法。
A、 活性污泥法
（1）鼓風曝氣：即排流式曝氣，將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中，保證水中有一定的溶解氧，以維持微生物的生命活動，分解水中有機物，以達到凈化污水效果。
（2）機械曝氣：即表面曝氣，利用裝在曝氣池內(nèi)的機械葉輪轉(zhuǎn)動，劇烈攪動水面，使空氣中的氧溶于水中，供微生物生命活動，進行生化作用以達到凈化污水效果。
（3）純氧曝氣：它是按鼓風曝氣方法向水中吹入純氧，以提高充氧效率，從而加快污水凈化速度。
（4）深井曝氣：般用直徑為0.5~6.0m，深度50~60m的曝氣裝置，利用水壓來提高水中氧的轉(zhuǎn)移速率，以提高其凈化效率。
B、 生物膜法
（1）生物濾池：使廢水流過生長在濾料表面的生物膜，通過兩面間的物質(zhì)交換及生化作用，使廢水中有機物降解，達到凈化目的。
（2）生物轉(zhuǎn)盤：由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成，不斷旋轉(zhuǎn)的圓盤面上生長一層生物膜，以凈化廢水。
(3）生物接觸氧化：供微生物棲附的填料全部浸于廢水中，并采用機械設(shè)備向廢水中充入空氣，使廢水中有機物降解，以凈化廢水。
C、生物氧化塔：利用水中微生物的藻類、水生植物等對廢水進行好氧或厭氧生物處理的天然或人工塘。
D、土地處理系統(tǒng)
(1）土地滲濾：利用土壤膜中的微生物和植物根系對污染物的凈化能力（過濾、吸附、微生物分解等）來處理生活污水，同時利用污水中的水、肥來促進農(nóng)作物、牧草、樹木生長。
(2）污水灌溉：主要目的為灌溉，以充分利用凈化后的污水。
E、厭氧生物處理法：利用厭氧微生物（如甲烷微生物等）分解污水中有機物，達到凈化水目的，同時產(chǎn)生甲烷氣、CO2等氣體。厭氧生化處理主要用于處理高濃度有機廢水及污泥硝化處理。
（2）物理化學處理法——以混凝沉淀（氣?。┘夹g(shù)及活性炭吸附相結(jié)合為基本方式，與傳統(tǒng)的二級處理相比，提高了水質(zhì)，但運行費用較高。
運用物理和化學的綜合作用使廢水得到凈化的方法。通常是指由物理方法和化學方法組成的廢水處理系統(tǒng)，或指包括物理過程和化學過程的單項處理方法，如浮選、吹脫、結(jié)晶、吸附、萃取、電解、電滲析、離子交換、反滲透等。
    1935年W．魯?shù)婪蚝?span lang="EN-US">E．H．特魯尼克開始試驗用物理化學處理系統(tǒng)處理污水。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水水質(zhì)日趨復雜，廢水中許多污染物，如重金屬離子，用通常的生物處理法難以去除；許多復雜的有機物、生物難以降解；對有毒的污染物其濃度超過微生物的耐受限度時，生物處理法又不適用。為了保護環(huán)境和合理利用水資源，廢水排放標準越來越嚴格，對廢水回用率的要求越來越高。因此，70年代以來，物理化學處理法得到廣泛重視和迅速發(fā)展。
    物理化學處理既可以是獨立的處理系統(tǒng)，也可以是生物處理的后續(xù)處理措施。其工藝的選擇取決于廢水水質(zhì)、排放或回收利用的水質(zhì)要求、處理費用等。為除去懸浮的和溶解的污染物而采用的化學混凝-沉淀和活性炭吸附的兩級處理，就是比較典型的一種物理化學處理系統(tǒng)。處理過程是在廢水中投加石灰，快速混合后，進行絮凝沉淀，除去大部分懸浮的和膠體的物質(zhì)，同時除去一部分磷酸鹽。沉淀后的出水，流過活性炭接觸床，由于活性炭的吸附作用，除去溶解的污染物，如溶解的有機物等?；钚蕴恳M行反沖洗和再生。沉淀池的沉渣經(jīng)脫水、煅燒后，其中石灰可回收利用；煅燒產(chǎn)生的二氧化碳氣體可用作調(diào)整沉淀出水的pH。通過這個系統(tǒng)處理后，出水水質(zhì)的代表性數(shù)據(jù)是：BOD(生化需氧量)5mg／L、COD(化學需氧量)15mg／L、懸浮物5mg／L、磷0.15mg／L、氮2.6mg／L。假若對水質(zhì)有其他要求，還可增加相應的處理過程，如為了進一步脫氮，可以增加氨解析、離子交換或折點氯化。
    和生物處理法相比，物理化學處理法的優(yōu)點是：占地面積可少1／4至1／2；出水水質(zhì)好，而且效果比較穩(wěn)定；對廢水水量、水溫和濃度變化的適應性較強；可以除去有害的重金屬離子；除磷、脫氮和脫色的效果好；可根據(jù)不同要求，選擇處理方案；處埋系統(tǒng)的操作管理易于實現(xiàn)自動檢測和自動控制。但這種處理系統(tǒng)的設(shè)備費和日常運轉(zhuǎn)費較高，要比生物處理法消耗較多的能源和物料，因此決定處理工藝方案時要根據(jù)對出水水質(zhì)的要求，進行技術(shù)、經(jīng)濟比較和對環(huán)境影響的全面分析。
（3）膜處理——（物化生化結(jié)合法）采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優(yōu)點是SS去除率很高，占地面積與傳統(tǒng)的二級處理相比，減少了很多。
四、工藝流程選擇
     確定工藝流程時必須掌握中水原水的水量、水質(zhì)和中水的使用要求，應根據(jù)上述條件選擇經(jīng)濟合理、運行可靠的處理工藝；在選擇工藝流程時，應考慮裝置所占的面積和周圍環(huán)境的限制以及噪聲和臭氣對周圍環(huán)境帶來的影響。中水處理的工藝流程主要取決于中水水源和中水的用途，中水水源不僅影響處理工藝的選擇，而且影響處理成本，因此，中水水源的選擇十分關(guān)鍵；目前，我國主要以小區(qū)生活污水作為中水水源，所處理的中水主要用于澆花、沖廁、洗車等。
A、以城市污水處理廠二級處理出水為中水水源時，可采用物化＋消毒工藝，具體如下：源水->調(diào)節(jié)池->過濾池->消毒池->儲水池->回用
B、以小區(qū)生活污水作為中水水源時，可采用生化＋消毒工藝，具體如下：源水->水力篩->調(diào)節(jié)池->生化池->過濾池->消毒池->儲水池-> 回用
C、以工業(yè)廢水二級處理出水作為中水水源時，可采用預處理＋膜工藝，具體如下：源水->預處理->MBR生物反應器->RO系統(tǒng)->回用
上述工藝設(shè)施可根據(jù)現(xiàn)場具體情況，并根據(jù)回用實際情況，對上述工藝進行調(diào)整。

五、一體化中水回用設(shè)備 

    一體化中水回用設(shè)備是將中水回用處理的幾個單元集中在一臺設(shè)備內(nèi)進行，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、自動化程度高，一般的處理量小于1500噸/天，主要適用于某一單體建筑的生活污水處理，一般人口少于3000人。當污水量和水質(zhì)波動比較大時，需要設(shè)置一定容積的調(diào)節(jié)池，此時調(diào)節(jié)池一般為構(gòu)筑物，不包含在中水回用設(shè)備中。常用的設(shè)備如下：
（1）組裝式中水回用設(shè)備
    將不同的處理工藝流程段設(shè)計成單體，如預處理器、好氧處理單體、厭氧處理單體、氣浮單體等，根據(jù)不同的水質(zhì)和處理深度要求，選擇不同的單體進行連接，如同拼積木，組成一個完整的工藝。此設(shè)備可根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)計為地上式或地埋式；材質(zhì)可采用鋼筋混凝土，也可采用鋼板(做防腐)或玻璃鋼等材料。目前，此類設(shè)備已有定型產(chǎn)品銷售。
（2）
    膜生物反應器又稱MBR生物反應器，是將膜分離技術(shù)與生物處理工藝相結(jié)合而開發(fā)的新型系統(tǒng)。膜生物反應器從整體構(gòu)造上來看，是由膜組件及生物反應器兩部分組成，應用于膜生物反應器廢水處理工藝中的膜是微濾膜或超濾膜，結(jié)構(gòu)型式多采用中空纖維式、平板式等。
    對于中水處理流程選擇的一般原則是，當以洗漱、沐浴或地面沖洗等優(yōu)質(zhì)雜排水（CODcr150~200mg/l，BOD₅ 50~100mg/l）為中水水源時，一般采用物理化學法為主的處理工藝流程即可滿足回用要求。當主要以廚房、廁所沖洗水等生活污水（CODcr300~350mg/l，BOD5150~200mg/l）為中水水源時，一般采用生化法為主或生化、物化結(jié)合的處理工藝。而物化法一般流程為混凝、沉淀和過濾。
    傳統(tǒng)的生物化學法運轉(zhuǎn)時必須考慮到反應速率和污泥的沉降性能。反應速率主要取決于活性污泥的濃度，污泥濃度高，則反應速度就快。但考慮到二沉池不能過大，所以活性污泥的濃度就不能太大，從而影響了反應速率。污泥的沉降性能則取決于曝氣池的運行條件。嚴格控制曝氣池的操作條件是首要條件，因此也限制了生物化學法的應用范圍。為了克服這些不足，科學家們首先想到了用膜來進行固液分離。超濾膜分離技術(shù)正是在這樣的情形下發(fā)展起來的。其原理是在一定壓力下，采用具有一定孔徑的分離膜，將溶液中的大分子物質(zhì)、膠體、細菌和微生物截留下來，從而達到濃縮與分離的目的。其處理精度可達0.1微米。不會產(chǎn)生生化法那樣的氣味兒，污泥量少，無需進行污泥處理。同時啟動也十分方便，不必象生化法那樣接種和培馴污泥，因而操作方便。國外的研究資料表明，超濾技術(shù)作為中水處理的后處理技術(shù)，具有適應性強、對懸浮物、細菌和洗滌劑的去除率高，出水穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。
    膜生物反應器有以下幾個優(yōu)點：出水水質(zhì)好、工藝參數(shù)易于控制、設(shè)備緊湊，占地少、易于自動控制管理。

    注：如果將中水回用處理工藝中的后處理部分去掉（一般包括過濾、消毒等），所排放的廢水為達標廢水，一般生活污水處理以此類處理工藝較多。