环境工程学(王玉恒)第4章.ppt

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1、1第一节 给水与排水工程系统23456789第二节 再生水系统一、水的回用与废水资源化（一）水的回用与废水资源化的意义（了解）10（二）回（二）回 用用 途途 径径北京市方庄污水深度处理厂城市杂用水工业回用农业回用地下水回灌生态回用 回用原则：应以不直接与人体接触为准。11城市污水再生利用类别 12城市污水再生利用类别（续）13（三）水的回用系统（三）水的回用系统1、工业废水回用系统2、城市污水回用系统3、建筑和住宅小区回用系统14二、二、回用水水质标准及规范（回用水水质标准及规范（了解了解）15一、回用水水质基本要求一、回用水水质基本要求 为达到污水回用安全可靠，城市污水回用水水质应满足以下

2、基本要求：回用水的水质符合回用对象的水质控制指标；回用系统运行可靠，水质水量稳定；对人体健康、环境质量、生态保护不产生不良影 响；回用于生产目的时，对产品质量无不良影响；对使用的管道、设备等不产生腐蚀、堵塞、结垢等 损害；使用时没有嗅觉和视觉上的不快感。16二、回用水水质标准二、回用水水质标准 回用水水质标准是确保回用安全可靠和回用工艺选用的基本依据。为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订了一系列回用水水质标准：城市污水再生利用 工业用水水质 （GB/T 199232005）；城市污水再生利用 城市杂用水水质 （GB/T189202002）；城市污水再生利用 景观环境用水水质

3、 （GB/T 189212002）等。17二、污水回用设计规范二、污水回用设计规范 为引导污水回用健康发展，确保回用水的安全使用，我国已制订污水回用设计规范：l 污水再生利用工程设计规范 （GB503352002）；l 建筑中水设计规范 （GB50336-2002）l 建筑与小区雨水利用工程技术规范 （GB50400-2006）181.回用于工业用水水质控制指标 工业用水种类繁多，水质要求各不相同。经深度处理后的污水主要可回用于冷却用水、洗涤用水、锅炉补给水及工艺与产品用水等。工业冷却水用量大，使用面广，水质要求相对较低，是国内外污水回用于工业的主要对象。19城市污水再生利用 工业用水水质(G

4、B/T 199232005)20续表 21冷却水和洗涤用水锅炉补给用水工艺与产品用水而又无回用经验可借鉴时，则需要对回用水做补充处理试验，直至达到相关工艺与产品的供水水质指标要求。达标达标不不达标达标一般可以直接使用；必要时也可进行补充处理或与新鲜水混合使用。尚不能直接补给锅炉，应根据锅炉工况，对水源水再进行软化、除盐等处理，直至满足相应工况的锅炉水质标准。尚应根据不同生产工艺或不同产品的具体情况，通过回用试验或者相似经验证明可行时，工业用户可以直接使用；达标达标达标达标上表所列的控制指标222.回用于城市杂用水水质主要控制指标 城市杂用水指经深度处理的城市污水回用于城市绿化、冲厕、道路清扫、

5、车辆冲洗、建筑施工、消防等。一般而言，回用于城市杂用水需要建设双给水系统，国内目前也有采用给水车送水的供水方式，但成本较高。回用于城市杂用水的水质控制指标见下表。23城市污水再生利用 城市杂用水水质(GB/T189202002)24续表 253.回用于景观环境用水水质主要控制指标 景观环境回用指经深度处理的城市污水回用于观赏性景观环境用水、娱乐性景观环境用水、湿地环境用水等。26续表 27续表 284.回用于补充水源水质控制指标 补充水源有补充地表水和补充地下水两类，我国还没有专门的水质控制标准。地表水的补充是将经处理过的城市污水放流到地表水体，水质可按地表水环境质量标准（GB3838-200

6、2），结合环境评价等要求综合确定。回灌地下水可用于工业、农业，以及用于建立水力屏障以防止沿海地区由于地下水过量开采引起的海水侵入。295.回用于农业用水水质主要控制指标 城市污水经净化后回用于农业灌溉的主要水质指标有含盐量、重金属离子、重碳酸盐、pH等。原污水不允许以任何形式直接用于灌溉，一方面是感官上不好，另一方面是粪便聚集于农田可能直接污染作业工人（农民）或通过灰蝇、喷灌产生的气溶胶传播病原体。我国目前还没有专门的农业回用水水质标准，一般可参照农田灌溉水质标准（GB5084-92），确定回用水水质控制指标。30城市污水回用处理技术特点：在城市污水处理技术的基础上，融合给水处理技术、工业用水

7、深度处理技术等发展起来的。在处理的技术路线上，城市污水处理以达标排放为目的，而城市污水回用处理则以综合利用为目的，根据不同用途进行处理技术组合，将城市污水净化到相应的回用水水质控制要求。三、三、污水污水回用处理技术方法回用处理技术方法31一、预处理技术一、预处理技术污水二级处理出水水质主要指标基本上能达到回用于农业的水质控制要求。除浊度、固体物质和有机物等指标外，基本接近回用于工业冷却水水质控制指标。对要求出水回用的污水处理厂，可在技术上通过工艺改进和工艺参数优化，使二级处理后的出水大多数指标达到或接近回用水的水质要求，可以较大程度上减轻后续深度处理的负担。污水再生利用工程设计规范指出：出水供

8、给回用水厂的二级处理的设计应安全、稳妥，并应考虑低温和冲击负荷的影响。当回用水水质对氮磷有要求时，宜采用二级强化处理。32二、深度处理技术二、深度处理技术 （三级处理三级处理）处理对象是二级处理出水残留的氮磷、胶体物质、悬浮物、细菌、病毒、微量有机物、重金属以及影响回用的溶解性矿物质等。应根据回用水的途径采用相应的深度处理技术及其组合。回顾：回顾：一级处理对象：漂浮物及悬浮物；二级处理对象：呈胶体和溶解状态的有机污染物。33 城市污水回用基本处理技术有：混凝沉淀（或混凝气浮）、化学除磷、过滤、消毒等。对回用水水质有更高要求时，可采用活性炭吸附、脱氨、离子交换、微滤、超滤、纳滤、反渗透、臭氧氧化

9、等深度处理技术。二、深度处理技术二、深度处理技术 城市污水经二级处理后还含有相当数量的污染物：如BOD5 2030mg/L；CODCr 60100mg/L；SS 2030mg/L；NH3-N 1525mg/L；P 610mg/L，此外还含有致病细菌、病毒和重金属等有害物质。34二级处理出水深度处理方法 根据去除污染物的对象不同，二级处理出水可采用的相应处深度理方法参见下表。35氨吹脱 原理：当pH值为11左右时，NH3的比例在90%以上。如使水的pH值升高（常投加熟石灰），并加以曝气吹脱的物理作用，则可促使氨从水中逸出。氨的吹脱在氨气脱除塔内进行，利用空气吹脱，氨氮的去除率为7585%。36石

10、灰混凝除磷 5Ca2+OH-+3PO43-Ca5(OH)(PO4)3（羟磷灰石）处理工艺分三阶段：石灰混凝沉淀（pH控制在11左右）、再碳酸化（调解pH）和石灰污泥的处理与再生。常以熟石灰作为混凝剂，工艺比较复杂，产生的石灰污泥需要进一步处理，否则可能造成二次污染。37三、处理技术组合与集成三、处理技术组合与集成污水回用处理工艺应根据处理规模、回用水水源的水质、用途及当地的实际情况，经全面的技术经济比较，将各单元处理技术进行合理组合，集成为技术可行、经济合理的处理工艺。在处理技术组合中，衡量的主要技术经济指标有：处理单位回用水量投资、电耗和成本，占地面积、运行可靠性、管理维护难易程度、总体经济

11、与社会效益等。38预沉池中间泵站配水井机械加速澄清池砂滤池清水池二泵房用户二级出水加氯加药加氯北京高碑店污水处理厂回用深度处理工艺流程图 下图为北京高碑店污水处理厂回用深度处理工艺流程图：源水：污水处理厂二级处理出水；经深度处理后回用用途：主要供给热电厂冷却循环用水，以及城市绿化、道路喷洒和冲刷、河道景观用水等。39出水回灌地下生化处理出水56775m3/d美国加利福尼亚州21世纪水厂回用处理工艺流程图除磷，提除磷，提高高PH值值脱氮脱氮调节调节pH值值去除悬浮物去除悬浮物去除微量污染物，如有害的去除微量污染物，如有害的难生物降解的有机物、重金难生物降解的有机物、重金属离子属离子脱除溶解盐脱除

12、溶解盐杀灭细菌、病毒杀灭细菌、病毒40污水回用安全措施污水回用安全措施41（一）对人体健康的评价一、风险评价的主要内容一、风险评价的主要内容 污水回用风险评价的主要内容：回用水对人体健康、生态环境和用户设备与产品的影响。1.危害鉴别危害鉴别的目的：确定损害或伤害的潜在可能。鉴别方法：危害统计研究、流行病学研究、动物研究、非哺乳动物系统的短期筛选和运用已知的危害模型等。危害鉴别包括：描述有害物质的性质，鉴别急性和慢性的有害影响和潜在危害等。422.危害判断危害判断又称危害评价，是设法定量地对损害或伤害的潜在可能进行评价。在各种接触情况下，确定某物质的可能致病危害，需评价下述因素：产生不利影响时某

13、物质的剂量(剂量越大，危害就越大)；危害物在介质(回用水)中的浓度、危害源距离(距危害源越近、浓度越大，危害就越大)；吸收的介质总量(数量越大，危害越大)；持续接触时间(接触时间越长，吸收量越大)；有接触人员的特点(可能接触的人数越多，危害越大)。危害判断的方法：根据危害统计作出基本判断、根据流行病学的研究作出基本判断和根据疾病传播模式作出基本判断等。433.社会评价社会评价是危害评估的最后阶段工作，判断危害是否可以被人们接受。常用的评价方法：成本效益分析或危害效益分析，包括危害评价的基本准则、危害的描述、疾病治疗的预计费用等。（二）对生态环境的评价城市污水回用对生态环境产生的危害如下：（1）

14、对地表水水体环境的影响；（2）对地下水水体环境的影响；（3）对植被和作物的影响；（4）对土壤环境的影响。生态风险评价主要是鉴别可能产生的潜在影响，提出相应的安全对策，控制回用水可能产生的生态风险。44（三）对用户的设备与产品影响的评价1.评价回用水是否引起产品质量下降 2.评价回用水是否引起设备损坏 3.评价回用水是否引起效率下降或产量降低 回用水引起的产品质量下降主要表现如下：（1）由于微生物活动造成的影响；（2）产品上发生污渍；（3）化学反应和污染；（4）产品颜色、光泽方面的影响。主要评价内容为对设备的腐蚀。（1）起泡；（2）滋生微生物；（3）结垢 45二、安全措施和监测控制二、安全措施和监测控制保障用水安全的主要安全措施如下：污水回用系统的设计和运行应保证供水水质稳定、水量可靠，并应备用新鲜水供应系统；回用水厂与用户之间保持畅通的信息联系；回用水管道严禁与饮用水管道连接，并有防渗防漏措施；回用水管道与给水管道、排水管道平行埋设时，其水平净距不得小于0.5m；交叉埋设时，回用水管道应位于给水管道下面、排水管道上面，净距均不得小于0.5m；不得间断运行的回用水水厂，供电按一级负荷设计；回用水厂的主要设施应设故障报警装置；在回用水水源收集系统中的工业废水接入口，应设置水质监测点和控制闸门；回用水厂和用户应设置水质和用水设备监测设施，控制用水质量。46