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  • 废水再用

    废水再用,城市污水再用于农业、工业、游乐设施乃至城市给水,以及工业用水的循环使用,有两个作用:减轻或消除废水对水体的污染和充分利用水资源。

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    正文/废水再用 编辑

      城市污水再用于农业、工业、游乐设施乃至城市给水,以及工业用水的循环使用,有两个作用:减轻或消除废水对水体的污染和充分利用水资源。
      发展概况  用粪便污水肥田在中国有古老的传统。英国首先明确提出,以灌溉或土地处理避免生活污水对水体的污染。19世纪末期,英国、德国、美国等开始把漫灌和渗滤作为处理和处置废水的手段,以减轻河流的污染。随着城市的发展,由于用水量的迅速增长,废水灌溉需要的土地猛增,大多数早期处理工程被迫放弃,代之以废水处理厂。用水量的猛增,尤其突出的是在干旱地区,造成水资源的紧张或枯竭,于是废水被作为水资源开发,成为废水再用的主要动力。美国的加利福尼亚州和得克萨斯州、西南非、以色列等缺水地区,废水再用发展迅速,以色列于1955年在水规划中把主要城市的全部废水列入再用,以发展它的有限的水资源。南非则把废水再用发展到回用于城市给水。由于水的需要量不断增加,一些不算缺水的国家和地区,废水再用也在发展。与此同时,废水再用在水污染控制上的作用进一步受到重视。在某些场合,废水排放要去除营养元素,以防止水体的富营养化。这时,把废水用于农业更合理。在美国,1972年国会通过的联邦水污染法令修正案明确提出了“零污染”的概念,要求废水不再污染水体,提倡土地处理法。近年来,各国对废水再用在各个方面进行了研究,同时在许多地区取得了实践经验。废水再用已成为一种切实可行的科学的废水处置方法。
      废水再用前的处理  除工厂内部的某些再用(例如逆流多级洗涤)外,一般要进行不同程度的处理,以求符合用水的水质要求。以城市污水再用为例,一般包括常规处理(沉淀水的生物处理法)、双层滤床(煤粒和石英砂的复合床)过滤消毒;如果需要进一步改善水的化学性质,应增添其他处理方法(混凝、沉淀、活性炭吸附反渗透电渗析离子交换、氯处理、臭氧处理等)。在一般情况下,城市污水由于量大而又集中,只能利用一部分,常常既有废水回收厂,又有废水控制厂。后者常建在城市排水系统的尾端,而前者可建在排水系统的中部,以便靠近使用回收废水的用户,处理中产生的泥、渣则返回排水管道,与排放的废水一起在废水控制厂进行无害化处理。
      废水在工业上再用  在工业上使用废水,有两种情况:本厂用水的循环使用或循序使用和以城市污水为工业用水水源。厂内再用最普通的是逆流分级洗涤和冷却水循环使用。逆流分级洗涤中,只有最后一级用清水,其他各级用的是后一级的废水。冷却水循环使用时,常需冷却和控制微生物,采用稳定水质的处理。为了避免杂质的累积常排放少量废水。为补偿蒸发、排污等损失,要加入一定数量的新鲜水,一般不到总量的5%。生产过程中使用的溶液往往含多余的原材料或反应产物,应进行循环使用(一般包括物资回收)。例如:粘胶纤维生产中的凝固浴一般是回用的,过程中既利用了废浴中残留的原材料,还回收反应产物芒硝作为副产品。厂内废水的再用量,同冷却水是否回用有很大关系。例如,火力发电厂用水中,再用废水在美国约占11%,在联邦德国约占50%,而在缺水的南非则达95%以上。总的趋势是工业用水的再用率逐年提高,例如日本在1965年为36.3%,到1979年上升到71.3%。以城市污水作为工厂水源目前尚为例不多,但数量在增加,是大有潜力的。废水在工业上的再用,关键是经济效益的分析。
      废水在农业上应用  城市污水用于农业,不但利用水分,还利用肥分,有助于维持土壤的肥力和生态平衡。灌溉用水也有一定的水质要求,城市污水不经任何处理直接灌溉,已成过去;即使是灌溉纤维作物(棉、麻等),也应经过沉淀。灌溉饲养奶牛奶羊的牧场,一般应当经过生物处理,并且充分消毒;灌溉食用作物,一般还要过滤。工业废水水质复杂,含有毒物(主要是重金属离子和有害有机物)的废水,未经处理到规定的水质标准,不能直接用于灌溉,也不能无控制地排放到用于灌溉的城市污水中去。
      废水灌溉的方式和清水灌溉相同,各种地面灌溉和喷灌都可以采用。采用地面灌溉时,废水处理要求低些,采用喷灌时,处理要求高些,此时废水不但直接接触作物,而且将小水滴弥散到田地上的空气中随风飘散。漫灌是废水灌溉专用的方式:在田地的上坡放水,在下坡集水,废水沿着地面在作物间流过,水质有一定的改善。
      废水灌溉中最大的矛盾是作物需水和城市供水之间的不一致。前者受作物培育的限制,受降水的影响,是多变的;而后者则是连续的,源源不断而来的,变化不大。为了保证废水不直接排放水体,必须采取措施,使供需平衡。水田、荡田、滩涂和生物塘有蓄水能力,可以起调节灌溉用水,平衡供需的作用(见废水灌溉系统)。
      废水在游乐设施上的再用  使用水量不多,经过完善处理(生物处理、过滤、消毒)的城市污水,可以用于补给游乐水体(水滨游乐场、划船、钓鱼)或观赏性人工湖塘和灌溉公园树木与绿地。
      废水用于城市给水  回收废水补给地下水是废水再用的一种重要方式。联邦德国用混有大量城市污水厂出水的河水(经过适当处理)补给地下水。作为公共给水水源,有丰富的实践经验。鲁尔河流域的给水有60%取自用河水补给的地下水。回收废水补给地下水,实质上是污染河水补给地下水的延伸。有三种补给方式:渗水塘、渗水槽和回灌井。为了避免污染地下水,对回收废水的水质,要求都很高。
      城市污水直接回用于城市给水系统的,目前只有地处西南部非洲的纳米比亚的温得和克市。其污水回收厂的处理能力约为全市供水量的1/3,而它的年供水量占总供水量的百分之十几。对此,有两种不同的观点:一种认为,在没有充分证明回收废水的安全性以前,不应饮用;另一种认为,只要处理水符合饮用水水质标准,就可饮用。莱茵河、泰晤士河、俄亥俄河,在旱季,河水中有20~50%是城市污水厂出水,而这些河流是城市水厂的水源。
      在废水再用中,必须确保人民的健康。含重金属化合物、含氯农药等城市污水厂所无法处理的污染物的工业废水,应在工厂内处理后才能排放城市排水管道,以免影响城市污水的再用。

    用途/废水再用 编辑


    ⒈城市给排水净化:河流水、水库水、地下水。

    ⒉工业给水净化。

    ⒊城市污水处理。

    ⒋工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收。

    ⒌各种工业废水处理:印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水、污水处理。

    ⒍造纸施胶。

    ⒎糖液精制。

    ⒏铸造成型。

    ⒐布匹防皱。

    ⒑催化剂载体。

    ⒒医药精制

    ⒓水泥速凝。

    ⒔化妆品原料。

    零排放技术是综合应用膜分离,蒸发结晶和干燥等物理、化学、生化过程,将废水当中的固体杂质浓缩至很高浓度,大部分水已循环回用,剩下少量伴随固体废料的水,可以根据每个企业具体情况选择以下出路中一种,而不排出系统(这种“零排放”决策至少应当考虑以下三大方面的因素:环保要求—经济成本(企业竞争力)—生产安全)。
    △ . 蒸发/结晶
    △ . 蒸发/干燥
    △ . 太阳蒸发池自然蒸发
    △ . 用于生产副产品,进入固体产品
    △ . 喷入焚烧炉作为垃圾处理
    △ . 被固体废料(例如飞灰)吸收,作为固体废料处理

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