小区生活污水处理及回用研究.docx
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小区生活污水处理及回用研究
小区生活污水处理及回用研究
本着绿色环保、可持续发展原则，随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对水的需求量越来越大。
我国为水资源贫乏的国家，为节约用水，充分发挥现有水资源的利用率，有些城市相继指定了中水回收利用的有关规定，将淋浴、洗涤、盥洗等轻度污染的污水，经处理后回用于冲洗厕所、洗车、绿化等。
1概述
1.1前言
随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对水资源的需求量越来越大。
我国为水资源贫乏的国家，人均占有量不到世界平均水平的四分之一，再加上时空分布不均，致使部分地区供求矛盾加剧。
为节约用水，充分发挥现有水资源的利用率，有些城市相继指定了中水回收利用的有关规定，将淋浴、洗涤、盥洗等轻度污染的污水，经处理后回用于冲洗厕所、洗车、绿化等。
1.2小区污水处理及技术
医院、港口、公园、商业中心、新建的郊外住宅区、高级住宅区、疗养区、学校、农场、渔场、狩猎场等均可称为小区，我们最常遇到的主要是由居住区、疗养院、商业中心、机关学校等一种功能或多种功能构成的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。
根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施，这就是我们所指的小区污水处理。
小区污水的处理工艺依据小区污水排入水体的功能不同而异，常用处理方法有：
化粪池、一级处理（初次沉淀池）、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。
由于小区污水处理水量较小，管理水平不高，所以，在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以防止因污泥处理不善造成环境污染。
1.3目前，较为常用的处理工艺有两种。
（1）污水→调节池→初次沉淀池→生物接触氧化池→二沉池→出水，是应用最广泛的方法，主要优点是停留时间短、易挂膜，尤其适合设备化，埋地建设倍受环保公司及用户青睐，但由于维修管理及设备防腐等方面的问题，近年来应用受到限制。
但如果建成地下钢筋混凝土形式，设置人员通道以便维修，此种地下建设方式在小区水处理中具有较大市场，但这种方式一般处理规模较小，每天排放污水量小于几百吨的小区较为理想。
（2）污水→调节池→混凝沉淀→过滤→出水，对处理程度要求不高，且水量较小时，可采用此工艺，具有占地面积小，异味小，管理简单等优点。
另外，在好氧生物处理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系统的总去除率。
1.3小区生活污水回用技术的要求
1.3.1回用技术的可靠性和安全性
小区生活污水回用技术通过多年的研究与发展，本身已经逐步完备。
小区生活污水回用的去向主要是生活杂用水等，水质及其稳定性要求高，因此，在实际工程设计时，必须根据小区生活污水水质、水量以及小区功能和环境要求，选择合理、可靠的处理工艺,并要考虑能长期安全可靠地运行。
1.3.2回用设施的智能化管理和环境协调
小区生活污水回用设施处理规模较小，一般都是兼职管理，因此，在设计时必须考虑到智能化管理,如采用plc自控等。
小区回用设施采用plc自控等智能化管理,不仅可以保证处理设施稳定、可靠地运行，保证出水水质的安全，而且还促进了sbr和a2/o等对控制系统要求比较高的先进污水处理工艺在小区生活污水回用中的进一步推广应用。
1.4国内外污水处理后回用的现状
小区污水处理后回用于城市杂用水，范围极广，包括绿化、景观、浇洒马路、洗车、消防、冲厕等等。
1.5我国居住小区中水回用工程目前的发展状况
目前城市住宅小区建设中水回用系统的条件已基本具备，并日趋完善。
首先，具有利于中水系统设计和平稳运行的水量特点（排水量大，杂用水需求也大，水量容易平衡；其次，城镇居民人吕数量的快速增长和居民小区的不断规模化，以及水处理技术的不断发展，使中水系统的初始投资和运行费用大幅降低。
再次，住房的商品化、小区管理的兴起和完善，为中水系统的投资回报奠定了基础。
通过提高水在小区内的使用效率，可以减少排入城市市政管网的水量，并进而减少对城市污水处理厂的压力，所以被广泛采用。
2工艺流程的比较与选择
2.1工艺流程的比较
（1）sbr法
工艺流程：
进水→反应→沉淀→出水→待机（闲置）
工作原理：
①流入工序：
废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种。
②曝气反应工序：
当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除p脱n应进行相应的处理工作。
③沉淀工艺：
使混合液泥水分离，相当于二沉池。
④排放工序：
排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。
⑤待机工序：
工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。
特点：
①大多数情况下，无设置调节池的必要。
②svi值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。
③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。
④自动化程度较高。
⑤得当时，处理效果优于连续式。
⑥单方投资较少。
⑦占地规模大，处理水量较小。
（2）cass法
工艺概述：
cass工艺是近年来在传统sbr工艺上发起来的一种新型工艺，它是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统sbr反应器相结合的产物。
这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。
另外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。
（3）a/a/o法
工艺概述：
该工艺在厌氧—好氧除磷工艺（a2／o）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。
a2/o法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：
一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（do<0.3mg/l），释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。
二是脱氮，缺氧段要控制do<0.5mg/l，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中bod作为氢供给体（有机碳源），将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。
（4）一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）
一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独的二沉池。
基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。
（5）生物接触氧化法
生物接触氧化法的装置是由氧化池、填料及支架、供气装置、布水集水装置以及排泥和放空装置等主要部件组成。
接触氧化技术是一种好氧生物膜法工艺。
接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。
因此它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。
接触氧化工艺中微生物所需的氧通常通过机械曝气供给。
3工程投资及运行费用
工程投资主要包括主要构筑物的土建投资、主要设备与材料费用和间接费用，其中间接费用主要是设备安装费、设计费和调试费。
这些费用是根据污水处理水量的大小来计算污水处理系统中构筑物、设备、材料等的相关费用。
4结论及存在的问题
采用生物接触氧化处理工艺进行污水处理并实行中水回用，工艺流程简单，管理方便、运行可靠，能获得很好的处理效果，完全能够达到回用水质的要求。
设计中采用生物接触氧化池，比传统生化处理工艺节约占地约30%。
整个工艺布局紧凑，尽可能降低处理设施对住宅小区环境的影响。
因为整个处理工艺是实行埋地式的，所以也会存在一些问题，生物接触氧化池采用的组合式填料是需要进行定期更换的，此时的工作量就比较大了，还有如果设置污泥压滤装置，在压滤过程中就会产生难闻的异味，这也是居住小区要求比较高的，所以建议不设置污泥压滤装置，污泥经过浓缩后就由抽泥车定期清理外运，但这样也会造成运输的不便。
所以采用生物接触氧化处理工艺处理居住小区生活污水还需要更深更远的研究与探讨。
住宅小区污水处理回用工程设计参数
1、设计要求
住宅小区中水回用于冲厕、绿化、洗车等，在水质完全达到生活杂用水水质标准要求的前提条件下，采用各项适用技术，达到节水、节能、节地、治污的目的。
2、设计水量、水质及回用标准
⑴水量
本中水处理系统所需处理回用的是小区全截流生活污水。
生活污水排水量以给水量的85%计。
给水量标准按地区不同而不同，上海市按三类地区考虑，给水量及生活污水排放量见表1。
表1生活污水排放量
排水类别
给水量/（L/人d）
所占百分率/%
备注
给水量
150
总排放量
127
其中：
厕所
50
39.4
全部截流处理后回用
厨房
30
23.6
洗澡
30
23.6
盥洗、洗衣
27
21.4
合计
127
100
生活污水排放量以127L/人计。
对于建筑面积20万㎡，居住人口约为4000人的住宅小区，日生活污水排放量为500m3/d，确定中水系统的设计水量为500m3/d。
⑵水质
生活污水水质见表2
表2生活污水水质
排水类别
BOD/（㎎/L）
COD/（㎎/L）
SS/（㎎/L）
厕所
厨房
洗澡
盥洗
混合废水水质
200—250
500—800
50—60
60—70
100—150
300—350
900—1350
120—130
90—120
200—250
250—300
100—150
⑶回用水质标准
建设部发布了生活杂用水水质标准规（GB12941—1991），如表3。
表3GB12941—1991生活杂用水水质标准
编号
项目
厕所便器冲洗
城市绿化、洗车等
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
浊度/度
溶解性固体/（㎎/L）
悬浮性固体/（㎎/L）
色度/度
嗅
PH值
BOD5/（㎎/L）
CODcr/（㎎/L）
氨氮（以N计）/（㎎/L）
总硬度（以CaCO3计）/（㎎/L）
氟化物/（㎎/L）
阴离子合成洗涤剂/（㎎/L）
铁/（㎎/L）
锰/（㎎/L）
游离余氯/（㎎/L）
总大肠菌群/（个/L）
10
1200
10
30
无不快感觉
6.5—9.0
10
50
20
450
350
1.0
0.4
0.1
5
100
5
30
无不快感觉
6.5—9.0
10
管网末端水不小于0.2
<3
<3
景观娱乐用水水质标准分三类，A类主要适用于天然浴场或其他与人体接触的景观、娱乐水体。
B类主要适用于风景区与人体非接触的景观娱乐水体，C类主要适用于一般景观用水体，C类景观娱乐用水水质标准，
见表4
编号
项目
C类
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
色
嗅
PH值
SS
透明度
水温
DO/（㎎/L）
高锰酸盐指数/（㎎/L）
BOD5
氨氮/（㎎/L）
非离子氨/（㎎/L）
亚硝酸盐氮/（㎎/L）
总铁/（㎎/L）
总铜/（㎎/L）
总锌/（㎎/L）
总镍/（㎎/L）
总磷/（㎎/L）
挥发酚/（㎎/L）
阴离子合成洗涤剂（LAS）
细菌总数
总大肠菌数/（个/L）
粪大肠菌数/（个/L）
色度不超过25度
无明显异味
6.5—9.0
不含有漂浮的浮膜、油斑和聚集的其他物质
＞0.5
不高于近十年当月平均水温4℃
≥3
≤10
≤8
≤0.5
≤0.2
≤1.0
≤1.0
≤0.1
≤1.0
≤0.1
≤0.05
≤0.1
不超过2㎎/L
1mL水中不超过100个
≤10000
≤2000
表4C类景观娱乐用水水质标准
注：
中水回用于冲厕时，使用的污水又要返回到污水处理系统，形成了一个循环，虽然回用的污水只有其中的一部分，每天有新鲜水补充到系统中去，但有相当一部分（约30%）在其中循环，这样长期运行会造成污染物的积累，使处理效率下降。
因此，在污水深度处理时要尽可能去除废水中的污染物，特别是有机物，要尽可能使其无机化。
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