浅析污水再生利用的现状及意义

第４期　２０１５年７月　锅炉制造　ＮＯ．４　ＢＯＩＬＥＲ　ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ　Ｊｕ１．２０１５　浅析污水再生利用的现状及意义　谢羽佳　（武汉大学土建学院２０１２级）　摘要：本文论述了污水再生的现状、技术及对社会发展的意义。　关键词：污水再生；处理工艺；发展趋势；重要意义　中图分类号：Ｘ７０３　文献标识码：Ｂ　文章编号：ＣＮ２３—１２４９（２０１５）０４—００６２～０３　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　Ｘｉｅ　Ｙｕｊｉａ　Ｏ　前　言　水是包括人类在内所有生命生存的重要资　源，也是生物体最重要的组成部分。水在不停地　运动，在农田，在工厂，使世界充满生机和活力。　对污水再生利用的研究探索，帮助人类充分发挥　水的价值，保护自然环境，营造美丽家园。　气中的尘埃、有毒物质及地表中的污染物带入水　体，通过物理、化学或生物作用，沉积、吸收或转化　为其他物质，起到净化环境或同化污染物质的功　效。水中的水生植物能够对污染物质吸收或分　解，最大程度地减少污染转移，起到改善水质的作　用。水体的流动性和高热容性，使它能够在调节　城市气温、湿度，减少热岛效应、净化空气、改善城　市空气质量、防灾减灾等方面都能发挥直接而深　刻的作用。　ｌ　水的作用　水是万物之源，人类的一切活动离不开水，水　在人类历史发展中起到重要作用。　１．１水是工业的血液　２　污水再生利用现状　随着人口的增长，工业的发展，城市化进程的　加剧以及水资源的日益匮乏，世界上许多国家纷　水，参加了工矿企业生产的一系列重要环节，　在制造、加工、冷却、净化、空调、洗涤等方面发挥　纷把污水再生利用作为有效手段，解决水资源短　缺的困境。　污水再生利用是指各种排水经过再生工艺净　化处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围　着重要的作用，被誉为工业的血液。例如，在钢铁　厂，靠水降温保证生产；钢锭轧制成钢材，要用水　冷却；高炉转炉的部分烟尘要靠水来收集；锅炉里　更是离不了水，制造１吨钢，大约需用２５吨水。　内重复使用的非饮用水，是国际公认的“城市第　二水源”。　水在造纸厂是纸浆原料的疏解剂、解释剂、洗涤运　输介质和药物的溶剂，制造１吨纸需用４５０吨水。　火力发电厂冷却用水量十分巨大，同时，也消耗部　分水。水力发电中水更是扮演了重要角色。　１．２水净化、优化自然环境　污水再生在国外起步比较早，在美国、日　本、以色列、澳大利亚等国非常普及。美国是世　界上最早进行污水再生的国家，１９２０年建立第　一个分质供水系统，污水再生从研究阶段进入　水体有一定的环境容量和自然净化能力。水　在大气、土壤和生物系统中流通，以大循环的形式　参与自然界物质和能量的交换、转化和循环，把大　生产应用阶段。现在，污水处理设施完善，城市　二级污水厂１００％普及。污水处理量达９８万立　方米／日，年预增１５％。再生水广泛用于工业、　收稿日期：２０１５—０４一ｌ８　作者简介：谢羽佳，武汉大学土建学院２０１２级学生。　第４期　谢羽佳：浅析污水再生利用的现状及意义　・６３・　农业、景观等各个方面。澳大利亚污水回用量　占供水的比率从１９９６年的１％增长到２００４年　的４％，日处理量达６０万立方米，主要用于工业　和补充水源。以色列是个水资源十分缺乏的国　家，所以积极进行污水再生工程。上世纪６０年　代，回用所有污水被列为一项国家政策，至１９８７　年已建成２００多个市政污水再生工程，７０％的　污水被再生，日再生量达９６万立方米。满足全　国５０％的农田灌溉，到２０２０年１００％污水实现　再生利用。日本从１９５５年开始污水再生回用，　１９８０年，中水利用设施迅速发展，政府通过补　贴、减免税金、提供融资等方式大力推广，目前　污水利用量达５５万立方米／日，占污水量的　１．５％，主要回用于工业、农业、环境等方面。在　欧洲、韩国、南非等国家，对污水回用也越来越　重视，污水回用占污水量的比率逐年提高。　我国污水回用起步比较晚，１９８６年建设部在　“六五”专项科技计划中首次将城市污水回用课　题列入国家重点科技计划中，在大连、青岛进行试　验探索。上世纪９０年代后期，有关法律法规不断　完善，２００１年全面启动污水再生利用工程，建立　了污水再生标准体系，各种先进工艺应用于污水　处理中，近年来随着水资源的Ｅｔ渐短缺，环境污染　日益加剧，污水回用工作越来越受到重视，许多城　市污水厂设置了污水回用处理设施。目前，污水　排放量超过４　ｘ　１０　ｍ　／ｄ，处理率达４．５％，二级处　理率超过２０％。　３污水处理技术　污水处理技术按照处理程度可：兮为一级处　理、二级处和三级处理。一级处理即预处理，主　要采用物理方法，例如格栅、调节池、沉淀、气浮　等处理单元去除污水中的不溶性固体悬浮物　（ｓｓ）。二级处理是指在一级处理的基础上采用　生物方法，利用微生物的吸附、氧化：分解去除污　水中的溶解性有机物，以进一步去除悬浮态和　溶解态的污染物，主要有活性污泥法、接触氧化　法、Ａ／Ｂ法等。为强化除磷脱氮的功能，普通活　性污泥法又演变出了Ａ／Ｏ法、Ａ２０法、氧化沟　和ＳＢＲ等不同的工艺。三级处理也称深度处　理，是在二级处理的基础上，采用物ｊ里或化学的　方法去除二级处理中尚未完全处理的污染物，　以进一步提高水质，主要技术有混凝、消毒、过　滤和膜处理技术等。　随着再生水需求不断提高，对再生水水质也　提出了更高的要求并有更严格的标准出现。再生　水生产采用多级技术单元组合保障体系，已成为　一种最新的发展趋势。如美国一般采用二级处　理、过滤消毒等工艺组合将再生水用于农业、工　业、景观；以色列采用过滤、消毒、含水层贮存回采　等不同工艺组合，主要回用于农田灌溉和间接饮　用水；欧洲采用生物滤池、砂滤池等过滤技术，　ＭＢＲ／ＭＦ／ＵＦ／ＲＯ膜技术，絮凝沉淀、臭氧高级氧　化技术等多段集成工艺进行污水再生。　４　污水再生利用对社会发展具有重　要意义　４．１　污水再生利用可缓解水资源供需矛盾　人口不断增长使世界性的水荒在不断蔓延，　这点在发展中国家最为突出。即使发达国家人口　出现负增长，城市化的进程也会带来水资源的紧　张。加之近些年来干旱频发，致使水资源逐渐减　少，供需矛盾Ｅｌ益尖锐。我国就是一个水资源贫　乏的国家，人均水资源仅为世界平均水平的１／４。　据统计，全国有６６０多个城市，其中４００个城市常　年供水不足，其中１０８个为严重缺水城市。正常　年份缺水６０亿ｍ　，日缺水量达１　６００万ｍ　。预　计２０３０年缺水量将达４００亿～５００亿ｍ　。随着　经济的发展和城市化进程的加快，城市缺水问题　日益突出。已成为制约经济发展的瓶颈。按照传　统的开源节流方式已难以解决水资源短缺的根本　问题。因此，开发利用非常规水资源显得非常紧　迫。污水再生利用是缓解水资源供需矛盾的有效　途径。　４．２污水再生利用可减轻水环境污染　目前，随着工业化进程的加速，污水排放量越　来越大。我国七大水系中，近一半河段已被严重　污染，７８％的城市河段不宜作为饮用水源，全国　８０％城市地下水已污染。加上环境政策日趋严　格，污水再生利用大势所趋。污水处理回用在替　代清洁水源的同时减少了污水排放量，从而降低　污水向水体排放的污染物含量和浓度，降低了城　市排污负荷，达到改善环境的目的。　４．３　污水再生利用可提高水资源利用经济效益　污水再生利用具有水量稳定、输水距离短、制　水成本低等特点，可以提供安全可靠的替代水源，　对我国经济又好又快发展意义重大。对于工业用　户来说，现在生产用水消耗成本已经很高，如果使　・６４・　锅炉制造　总第２５２期　用再生水进行生产会获得更大的收益。比如石油　水体污染、改善生态环境、缓解水资源供需矛　盾、促进城市经济社会可持续发展的有效途　径。　行业注水开发油田，随着开采时间的延长采出污水　量逐渐增加，将油田污水经处理后代替地下水进行　回注是循环利用水的一种方式。如果污水处理回　注率为１００％，即不管原油含水率多高，从油层中采　出的污水和地面处理、钻井、作业过程排出的污水　全部处理回注，那么注水量中只需补充由于采油造　成地层亏空的水量便可以了。这样，不仅可以节省　参考文献　［１］　盛浩，陶丽霞．试析市政污水的再生利用处理技　术及其应用［Ｊ］．科技与创新２０１４第８期．　［２］　王晓昌，张崇淼，马晓妍．城市污水再生利用和水环　大量清水资源和取水设施的建设费用，而且，使油　田污水资源变废为宝，实施可持续发展，提高油田　注水开发的总体技术经济效益。所以污水回用既　节省了水资源，也消除了环境污染，可以达到事半　功倍的效果，具有双重的经济效益。　境质量保障［Ｊ］．中国科学基金２０１４第５期．　［３］　李春光．污水再生利用水质标准和处理工艺探讨　［Ｊ］．中国给水排水２００９年３月．　［４］　张文超，张建新，自宇，等．国内外污水再生利用　发展分析［Ｊ］．水工业市场２０１０年第８期．　５　结　论　研究探索污水再生技术是开源节流、减轻　［上接第５７页］　器吸力对比时将变速箱打开，通过自配简单电气　线路来查看，电源插头的针是上７，中８、下７共２６　４　方案对比以及最终解决方案　１）设备的负载可以通过大修理刮研导轨和　压板、重新找正安装传动件，提高安装精度来实　现，而对此项修理需要很长时间，容易耽误生产，　修后也可能达不到预期效果。从目前设备状态看　机械部分确实存在一定阻力，但是从设备使用情　况来看，各部分间隙和阻力不会很大。　２）如果更换电机，重新选一个功率更大的双　速电机应该能解决问题，只是在机械连接上改一　个，实际８个离合器每个２棵线，应该是１６个，据　分析其余的１０个应该是备用的，因为每次是３个　离合器供电，每个离合器需要２棵线，这样每组转　速需要６棵电源线供电，再用６个鳄鱼夹来接线，　按照推算出的转速应该是哪几个离合器组合，配　合壳体上的接线针，测试时都能吸合，在吸合时用　螺丝刀拨弄各离合器的摩擦片都很紧，而不应吸　合的离合器摩擦片都很松，没有不脱开的现象，经　检查实际电气线路也正常，证明在设备正常使用　时变速箱内部也正常。　６）就目前情况判断缺失转速时是电动机带　不动，在临界状态差的并不多，只要电动机有足够　下安装法兰和联轴器，其他都不需要改动，这样改　造过程比较快，不会耽误生产。　３）本次决定重选电动机，也是双速电机，２　级转速和４级转速的，功率是６　ＫＷ／８　ＫＷ的，　经过尺寸对比，除了电机机身略长之外，连接法　的扭矩就可以通过变速箱传出转速。　３．２根据实际测量情况和数据分析结论　兰和轴等都和旧的电动机一样，只用２个小时　就安装到位，接线后发现电动机不能正常工作，　双速电机接线比较复杂，电气人员必须按记号　接线，否则容易出现故障问题，经分析是电机的　内部接线与旧的电机不同，电气人员经过复杂　的测试分析，反复试验，重新校正了接线方式，　经过试车，所有速度均已调出，解决了多年来的　设备顽疾，并为以后同类设备修理提供有效的　技术借鉴和参考。　１）变速箱内的所有电磁离合器都能吸合且　吸合力量足够。　２）变速箱内的电磁离合器没有剩磁现象，运　行正常。　３）电气控制上正常。　３．３本次故障解决方案的方向　应从减少设备负载上或者是驱动电机上解决　问题