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摘要：本文对国内部分城市地区或单位的再生水设施建设、处理技术、经济投入等开展了研究，总结和分析现有污水再生处理系统在技术和经济方面的经验和存在的问题。
关键词：再生水；处理；回用
引言
面临城市水资源危机、水体污染的现实情况，当前缓解的有效途径之一便是污水再生利用。我国城市再生水开发利用发展较快，但有关再生水系统的优化配置、规划布局都存在很大不足，造成再生水利用率较低，产生更加恶劣的影响。
1再生水概述
再生水是指城市各种污水经过处理后，能满足不同用途的水质要求的水，也可以说再生水在回到自然水体之前可以被多次利用。达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。再生水水量大、水质稳定，可以用于城市的生产用水、生活用水和生态用水。我国从1982年开始污水的科学再生利用。1982年青岛市就将中水回用于市政及其它杂用用途，以缓解城市所面临的淡水危机。目前，除了青岛以外，国内缺水的北京、天津、西安、大连等城市已经建设了大量的再生水回用工程。近年来，我国政府对再生水的回用工程更加鼓励。
为掌握国内再生水处理和回用的现状，本研究对国内部分城市地区或单位的再生水设施建设、处理技术、经济投入等开展了研究，总结和分析现有污水再生处理系统在技术和经济方面的经验和存在的问题，对下一步探讨高校再生水回用、削减用水成本及节约水资源方面奠定理论和技术基础。
2再生水处理工艺流程
工艺流程如图1所示。
图1工艺流程图
其中，生物池共分为4个系列（分别为A、B、C、D），单系列处理规模为5万m3/d，为3廊道构型。每个廊道长156m、宽10m，有效水深6.0m，超高1.0m，水力停留时间13.48h。生物池第1廊道依次分为缺氧区、厌氧区和好氧区，各区之间以隔墙区分开，使各段有较好的独立环境。图2为单系列生物池示意图。
图2单系列生物池示意图（m）
3研究方法
收集厦门、北京、天津、西安、大连、沈阳等城市10个再生水回用项目的基本信息，包括设施基本情况、设施处理能力及费用情况等。
收集各再生水回用系统运行的水质检验资料，根据我国城市杂用水水质标准（GB/T18920－2002）和景观环境用水水质标准（GB/T18921－2002），对水质达标情况进行统计分析。
综合上述资料和水质检测结果，分析我国污水再生处理及回用状况，总结经验和发现问题，并提出政策建议和技术对策。
4研究结果
4.1再生水处理规模
调研的10个再生水项目，处理规模从120～100000m3/d不等。主要原因在于所调研的再生水回用项目包括集中式和分散式两种，污水的来源及回用的情况不同，造成处理规模相差较大。部分项目的实际处理量低于设计处理量。
4.2再生水水源和回用途径
在10个再生水项目中，分散式再生水回用主要是一些高校、小区的项目，原水主要是生活污水中的优质杂排水或生活污水（包括冲厕污水）。集中式再生水回用主要是城市或地区再生水厂，原水为城市污水处理厂二级出水。上述项目中再生水的回用途径包括：绿化、浇洒道路、冲洗厕所、景观补水、洗车及工业用水等。
4.3主体处理工艺
经调研发现，各地再生水处理的工艺多种多样，其中主题工艺运用较多的是膜处理工艺法，包括膜生物反应器（MBＲ）、浸没式微滤工艺（SMF）和连续微滤工艺（CMF）等。MBＲ的典型工艺流程为：格栅→预曝气调节池→MBＲ池→消毒。SMF的典型工艺流程为：混凝沉淀→SMF→反渗透→消毒。此外，生物处理法的应用亦较多，包括生物接触氧化法、曝气生物滤池、厌氧-好氧法（A/O）法、缺氧-厌氧-好氧法（倒置A2/O）及周期循环活性污泥法（CASS）等。其中生物接触氧化法的典型工艺为：格栅→预曝气调节池→接触氧化池→过滤→吸附→消毒。
4.4消毒方式
在10个再生水项目中，消毒方式采用较多的是氯系消毒剂，其中使用最多是的消毒剂是二氧化氯，其次是次氯酸钠。还有一些项目采用的臭氧消毒、紫外紫外线与氯系消毒剂联合消毒。
4.5再生水处理运行成本
在所调查的10个项目中，处理成本为0．42～2．65元/m2不等，各项目的成本差距非常大。
5再生水工艺优化改造设计
某再生水厂处理规模为20万m3/d，占地面积约11hm2，处理工艺采用改进型推流式倒置A2/O活性污泥法。再生水工程采用二沉池出水作为水源，处理工艺采用反硝化滤池＋超滤膜＋臭氧。
5.1改造要点
为使再生水处理单元的反硝化滤池进水TN含量降低并减少碳源投加量，需要强化生物池的脱氮效果。在生物池容积和总水力停留时间不变的条件下通过改变各区容积、位置来调整，将原设计倒置A2/O工艺调整为脱氮A/O工艺，即取消原厌氧区，由83.9m变为0m。延长缺氧区，使其由51.0m增至107.9m；延长好氧区，使其由333.1m增至360.1m。增加内回流泵，内回流比为300%。由于取消了厌氧区，生物除磷功能减弱，所以需依靠投加化学除磷药剂保证除磷效果，药剂采用PAC。为保证来水碳源不足时的反硝化效果，增加碳源投加设施。
5.2改造内容
5.2.1新增消氧区
每个系列好氧区末端17m区域设置消氧区，水力停留时间0.5h。
5.2.2增加内回流泵
1）为提高反硝化效果，可增加混合液回流，回流比按300%计算。采用内回流泵将好氧区末端的混合液通过2根DN1000mm玻璃钢管道泵送至缺氧区首端。
2）内回流泵安装需要增加一段4.5m×4.3m的钢筋混凝土挡墙，在挡墙内预埋2个覫815mm的穿墙套管与内回流泵出口导流环对焊。
3）新建一段隔墙用于区分改造后的缺氧区与好氧区，原隔墙及新建隔墙均需各开2个覫1100mm的洞口，第2、3廊道之间池壁开2个覫1250mm的洞口，以通过双盘玻璃钢管件。
4）内回流泵参数：流量3200m3/h，扬程0.95m，功率31kW；单系列设置2台，4个系列共设置8台。
5.2.3化学除磷系统
现况生物池配有2台PAC加药泵（1用1备），单台加药泵理论投加量为2.0m3/h。经核实目前单台加药泵实际投加量为0.8m3/h。由于该次生物池改造取消了厌氧区，设计化学除磷量按TP质量浓度从5.5mg/L降至0.3mg/L计算。新增投加点和现况投加点配合使用，以便灵活控制，保障除磷效果。
5.2.4碳源投加系统
为保证来水碳源不足时的反硝化效果，尤其在冬季，需要投加30%的醋酸钠溶液。受现况改造场地所限，碳源投加泵布置在生物池北侧绿化带内。分2组碳源投加泵，生物池A、B系列共用1组碳源投加泵，C、D系列共用1组碳源投加泵。每组碳源投加泵设置3台（2用1备）。加药点分别位于每个系列改造后的缺氧区首端。
结语
再生水用于工业用水是适宜的。再生水具有低浊度、低含盐量以及低硬度等优良的水质特性，完全可以替代工业用自来水。再生水在高校中的应用越来越普及。发展高校再生水回用系统在经济、工程上是可行的，技术上是成熟的。
参考文献：
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