中水回用技術(shù)的定義與背景
中水回用，又稱污水回用，指的是城市污水處理設(shè)施深度凈化處理后的水的利用?！爸兴币辉~源于日本，因其水質(zhì)介于給水（上水）和排水（下水）之間而得名。中水是各種排水經(jīng)處理后，達到規(guī)定的水質(zhì)標準，可在生活環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水，也稱為再生水，其水質(zhì)指標低于飲用水水質(zhì)標準，高于污水允許排入地面水體排放標準。
中國是水資源十分短缺的國家，600多個城市中有400多個城市缺水。再生水利用是緩解城市缺水的重要途徑，而再生水利用的大頭主要是中水回用。在2022年，我國再生水等非常規(guī)水源利用量達到175.8億立方米，但全國污水排放量是625.8億立方，仍有440億立方的水沒有進行再生利用，中水回用還有很大的挖掘空間。
中水回用技術(shù)的處理方法
中水回用需要經(jīng)過一系列的處理過程，以確保水質(zhì)達到可再次使用的標準。中水處理是在二級處理之后進行的深度處理，主要處理技術(shù)包括生物、物理和化學(xué)處理技術(shù)，通常需要多種處理技術(shù)的合理組合。
- 生物處理技術(shù)：包括好氧處理和厭氧處理。好氧處理中，有機物被微生物攝食后，通過代謝活動，一方面被分解、穩(wěn)定，并提供微生物生命活動所需的能量；另一方面被轉(zhuǎn)化、合成為新的原生質(zhì)的組成部分，即微生物自身繁殖生長。好氧處理出水水質(zhì)較好，主要應(yīng)用于中低濃度廢水的處理或者用于厭氧處理的后續(xù)處理。厭氧處理則通過水解發(fā)酵階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段三個階段對污水進行處理，使污水達到可再次利用的標準。不過，厭氧生物處理反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時間長，反應(yīng)器容積較大。
- 物理處理技術(shù)：以超濾為例，超濾（UF）是一種壓力驅(qū)動的凈化過程，它利用超細膜將顆粒物質(zhì)與可溶性化合物分離。超濾是脫鹽預(yù)處理、反滲透預(yù)處理和廢水回收以及生產(chǎn)飲用水的優(yōu)良分離技術(shù)，具有出色的膜分離、極高的生產(chǎn)率和效率以及**的可靠性。
- 化學(xué)處理技術(shù)：通過向水中投加化學(xué)藥劑，去除水中的雜質(zhì)、有害物質(zhì)等，如消毒過程中使用的氯、二氧化氯等消毒劑，可殺滅水中的細菌、病毒等微生物。
中水回用技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用
中水回用的應(yīng)用范圍廣泛，可以在多個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
- 城市綠化：中水可以用于城市公園、道路兩旁等綠化區(qū)域的灌溉。例如，宜昌市規(guī)劃展覽館收集的雨水經(jīng)過處理后，可滿足展覽館全年一大半的綠化需求；遂寧河?xùn)|污水處理廠建成中水回用綠化灌溉管網(wǎng)3200余米，實現(xiàn)日均節(jié)水量30余立方米。使用中水進行綠化灌溉，不僅可以節(jié)約大量的自來水，還能降低城市綠化的成本。
- 環(huán)衛(wèi)：在城市道路灑水作業(yè)、道路護欄、人行道、果皮箱清洗等方面，中水也有很大的應(yīng)用空間。遂寧市河?xùn)|新區(qū)將污水處理廠處理后的中水用于城市道路灑水作業(yè)等，為節(jié)約用水做出了貢獻。
- 工業(yè)用水：工業(yè)生產(chǎn)中對水質(zhì)要求不是特別高的環(huán)節(jié)，如設(shè)備冷卻、洗滌等，可以使用中水。南通能達水務(wù)公司采用“預(yù)處理 + 膜集成處理 + 蒸發(fā)結(jié)晶”相結(jié)合的工藝，將工業(yè)廢水深度處理后變成高純度中水，成為南通開發(fā)區(qū)多家企業(yè)工業(yè)用水的原水。林洋太陽能項目中水總需求量為每日2萬噸，中水管工程建成后，凈化后的中水將為其設(shè)備調(diào)試及正式投產(chǎn)使用，有效降低企業(yè)制水及水溫調(diào)節(jié)成本。
- 農(nóng)業(yè)灌溉：經(jīng)過處理達標的中水可以用于農(nóng)田灌溉，緩解農(nóng)業(yè)用水緊張的問題。雖然目前在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例相對城市和工業(yè)領(lǐng)域較少，但隨著技術(shù)的發(fā)展和水資源的日益短缺，其應(yīng)用前景廣闊。
- 景觀環(huán)境用水：像宜昌求索廣場擁有1.8萬平方米的景觀水體，通過循環(huán)水利用，將養(yǎng)護成本降至和普通綠地差不多。中水可以補充景觀水體的水量，維持景觀的美觀和生態(tài)平衡。
中水回用技術(shù)的優(yōu)勢
中水回用具有多方面的優(yōu)勢，使其成為解決水資源短缺問題的重要手段。
- 節(jié)約水資源：中水回用可以將原本排放的污水進行處理后再次利用，減少了對新鮮水資源的開采和使用。例如，阜陽師范大學(xué)若用中水代替沖廁自來水，每年能省26萬噸自來水。
- 環(huán)保效益顯著：減少了污水的排放，降低了對環(huán)境的污染。將污水轉(zhuǎn)化為可利用的中水，減輕了水體的污染負荷，保護了生態(tài)環(huán)境。
- 經(jīng)濟效益可觀：對于企業(yè)來說，使用中水可以降低生產(chǎn)成本。如南通林洋太陽能公司使用中水，可有效降低制水及水溫調(diào)節(jié)成本；遂寧市河?xùn)|新區(qū)通過中水回用，為節(jié)約用水費用約100萬元/年。
- 穩(wěn)定可靠：再生水相對來說不需要從外地調(diào)水，也不會受天氣影響變化，跟常規(guī)的水源可以起到很好的互補作用。
中水回用技術(shù)推廣面臨的問題
盡管中水回用技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，但在推廣過程中仍面臨一些問題。
- 技術(shù)成本較高：中水處理需要采用多種處理技術(shù)，建設(shè)和運營污水處理設(shè)施需要大量的資金投入。這使得一些企業(yè)和地區(qū)在考慮采用中水回用技術(shù)時，會因為成本問題而猶豫不決。
- 公眾認知不足：部分公眾對中水的安全性存在疑慮，擔心使用中水會對健康和環(huán)境造成不良影響。這種認知上的障礙影響了中水回用的推廣和應(yīng)用。例如，阜陽師范大學(xué)用中水代替沖廁自來水的計劃遲遲未能實現(xiàn)，可能與公眾對中水的接受度有關(guān)。
- 政策支持不夠完善：雖然國家鼓勵水資源的節(jié)約和回用，但在具體的政策支持和激勵措施方面還不夠完善。缺乏明確的補貼政策、稅收優(yōu)惠等，使得企業(yè)和單位缺乏采用中水回用技術(shù)的動力。
- 水質(zhì)標準和監(jiān)測體系有待健全：目前中水回用的水質(zhì)標準還不夠統(tǒng)一和完善，監(jiān)測體系也存在一些漏洞。這可能導(dǎo)致中水的質(zhì)量參差不齊，影響了中水的安全使用和推廣。
中水回用技術(shù)的發(fā)展前景與對策
隨著水資源短缺問題的日益嚴重，中水回用技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。為了更好地推廣和應(yīng)用中水回用技術(shù)，可以采取以下對策。
- 加大技術(shù)研發(fā)投入：不斷改進和創(chuàng)新中水處理技術(shù)，降低處理成本，提高中水的質(zhì)量和處理效率。例如，研發(fā)更加高效的生物處理技術(shù)、物理處理技術(shù)和化學(xué)處理技術(shù)，以及探索多種處理技術(shù)的優(yōu)化組合。
- 加強宣傳教育：通過各種渠道，如媒體、科普活動等，加強對中水回用知識的宣傳和普及，提高公眾對中水的認知和接受度。讓公眾了解中水的安全性和可靠性，消除他們的疑慮。
- 完善政策支持體系：政府應(yīng)出臺更加完善的政策支持和激勵措施，如給予企業(yè)和單位中水回用項目建設(shè)補貼、稅收優(yōu)惠等，鼓勵他們積極采用中水回用技術(shù)。同時，加強對中水回用項目的監(jiān)管，確保其符合相關(guān)標準和要求。
- 健全水質(zhì)標準和監(jiān)測體系：制定統(tǒng)一、完善的中水回用水質(zhì)標準，建立健全的監(jiān)測體系，加強對中水水質(zhì)的監(jiān)測和管理。確保中水的質(zhì)量符合使用要求，保障中水的安全使用。
中水回用技術(shù)是解決水資源短缺問題的重要途徑，具有顯著的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。雖然在推廣過程中面臨一些問題，但通過技術(shù)創(chuàng)新、宣傳教育、政策支持和完善監(jiān)測體系等措施，中水回用技術(shù)有望得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，為實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用做出更大的貢獻。
