中水回用

2006 年增刊，18~21 CHEMICAL DEFENCE ON SHIPS No. Supplement, 18~21

中水回用技术

刘家勇 董云峰

(第七一八研究所, 河北 邯郸 056027)

摘 要：中水回用是解决当今水资源短缺的有效途径，本文阐述了中水水源、中水系统及其组成、

中水处理工艺及各种处理技术的比较和实际应用情况。 关键词：中水；中水系统；处理工艺 中图分类号：X703.1 文献标识码：A

Middle-water Recycle Technique

Liu Jia-yong, Dong Yun-feng

(The 718 Research Institute, Handan 056027, China)

Abstract：One of the effective approaches to solve the problem of water shortage is middle-water recycle. In this article, we summarize the source of middle-water, the middle-water system and its structure, the treatment processes of middle-water. And we also compare the different treatment techniques and analyze the practical application.

Keywords：Middle-water, Middle-water system, Treatment process

续发展的战略性对策之一。

前 言

我国是一个水资源匮乏的国家，人均水资源占有 量仅为世界人均占有量的1/4，而且时空分布极不均 匀，致使许多地区和城市严重缺水，尤其是北方地区 和沿海城市。在全国现有城市中，有近一半不同程度 缺水，其中100多座城市十分严重。水资源危机严重 威胁了我国社会可持续发展，导致生态环境进一步恶 化，每年因缺水造成的直接经济损失达2000亿元 。 面对如此严峻的形势，在城市中有效地处理城市污 水，进行中水回用是缓解城市水荒极其重要的途径。 中水不仅水量大而且稳定，并且就地可取，用水成本 较低，从现实、长远来看是解决城市缺水问题和可持

[1]

1 中水系统组成

1.1 中水处理系统的水源

中水处理系统水源可分为以下三类： 优质杂排水：包括洗手洗脸水、冷却水、锅炉污 水、雨水等，但不含橱、厕排水，主要污染物为泥灰， 处理方法简单。

杂排水：除上述优质杂排水外，还含厨房排水。 污染程度高，有油垢、表面活性剂、生物有机物及泥 灰。

综合排水：杂排水和厕所排水的混合水，含较高 的细菌、BOD和COD，不仅具有前两类废水的污染性，

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且含有氮、磷的富营养化的性质，处理工艺较为复杂 该工艺是以优质杂排水为中水水源，处理目的主

[2]

。 要是去除原水中的悬浮物和少量有机物，降低水的浊

1.2 中水系统及组成 度和色度。该工艺的过程是将原水在调节池中混合均

中水系统按规模分为建筑中水、生活小区中水、 匀，并进行预曝气处理，通过混凝沉淀，将大分子有 城市中水三大基本系统。建筑中水系统是针对单幢建 机物、胶体截流去除。具体工艺流程如下：

筑物或相邻几幢建筑物而言的，处理规模小，投资及 原水 格栅 调节池 物化处理 消毒 中水 运行费用较高；生活小区中水系统指的是在一个较小 特点：占地少；系统可间歇运行，管理简单。但 的范围内的中水系统，管理相对较集中，处理运行费 该工艺对来水的要求较高，不适合多种水源混合后的

用也相对较低，供水水质较稳定；城市中水系统是指 处理，因此具有一定的局限性。

以城市污水处理厂二级处理出水为中水原水，经深度 当利用污水处理厂二级生物处理出水作为中水 处理后提供城市中水使用，其处理费用低，处理规模 水源时，为达到回用水的水质标准，需进一步进行深

大。 度处理，包括去脱氮除磷、消毒、脱臭、除色及有毒

中水系统由原水收集系统、水处理系统和中水供 物质的处理．深度处理技术可采用过滤、活性炭吸附、

水系统组成。原水收集系统主要是采集原水，包括室 膜法、臭氧氧化、离子交换等。其工艺流程如下：

内中水采集管道、室外中水采集管道和相应的集流配 二级出水 调节池 化学处理 过滤 消毒 中水 套设施；中水处理设备是用来处理原水使其达到中水

2.2 生化法中水处理工艺

的水质标准；中水供水系统通过室内外和小区的中水

如果中水水源为综合排水，处理目的是同时去 [3] 给水管道系统向用户提供中水 。

除水中的悬浮物和有机物。该工艺是将不同水量、不 同水质的原水在调节池中混合均匀，并进行预曝气处

2 中水回用处理技术

中水主要是指在一定范围内重复使用的非饮用 杂用水，用于建筑中便器的冲洗，地面、汽车清洗， 绿化浇洒，工业循环冷却水以及消防等方面。其中， 用于厕所冲洗、绿化、清洁洒水和冲洗汽车等杂用的 中水水质须符合国家标准《生活杂用水水质标难》 (CJ/T48-1999)，用于水景、工业循环冷却水等用途 的中水水质标准还应有所提高。

在不同的条件下采用的中水处理工艺也不同，原 则上应该根据中水水源的水质水量和用水要求，经过 水量平衡和试验确定工艺流程，同时考虑投资、运行 管理和设备情况进行技术经济分析，优选处理方案。

理，进入生化池(接触氧化池)后，利用填料上的生物 膜吸附、氧化水中有机污染物，再经过过滤消毒，得 到水质稳定的中水。工艺流程如下：

原水 格栅 调节池 生物处理 沉淀池 过滤 消毒 中水

特点：采用鼓风曝气，气体从总进气管进入分气 管，从连接头进入曝气膜管和加强衬管之间的缝隙， 再在一定的气压作用下，使曝气管的管膜微孔张开， 进行均匀曝气，当停止供气时，在水压作用下，微孔 闭合，有效地防止了曝气管堵塞现象。曝气管气泡分 散性好，氧转移效率高。填料采用弹性组合填料，具

常规的中水处理通常由混凝、沉淀(澄清、气浮)、活 有材质优异，结构稳定，易挂膜，微生物附着量大， 性炭吸附、脱氨、离子交换、微滤、超滤、氧化、消 不易结团，不宜堵塞、耐冲击负荷、使用寿命长等优

毒等单元技术优化组合而成。工艺流程可分为以下四 点。投加含氯或臭氧消毒剂，性能稳定，消毒杀菌彻

类： 底；无原水时，可间歇曝气，保持生物菌活性。 2.1 物化法中水处理工艺 2.3 膜生物反应器中水处理工艺

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该工艺将生物处理技术与膜分离技术相结合，膜 特点：利用硅藻特有的混凝沉淀、吸附、自身超 分离组件置于曝气池中，污水中的绝大部分有机物被 滤层生化等功能处理污水，出水水质稳定，具有工艺

微生物所分解，根据筛分原理，膜分离组件将微生物 流程简单、投资少、适应性强、占地面积小、运转管

直径大于膜孔径的颗粒截留下来，得到优质的处理出 理简单、水回收率高、处理效果好、运行费用低等优

水。其工艺流程如下： 点，是一种具有广阔前景的处理技术。

原水 格栅 调节池 膜生物反应器 消毒 中水 表1为以上四种中水回用处理技术的比较。

特点：工艺简单，占地面积小，出水水质好，一 我国中水回用的水源一般是杂排水、混合排水， 般不需经三级处理即可回用，操作方便，可实现全自 处理工艺多为生化处理法和膜生物反应器处理法，其

动化管理。生物处理技术与膜分离技术相结合的一种 投资都超过1000元／m左右，每吨中水处理成本费在

3

新工艺，取代了传统工艺中的二沉池，能高效地进行 1元左右；而近来采用的硅藻精土处理法，整个工程

固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单 造价仅为传统方法的60%左右，从国内运行效果看，

元流失的微生物菌群与已净化的水分离；可使生物处 处理后的水质具有一定的波动性，还需要进一步的改

理单元内生物量维持在高浓度水平，使容积负荷大大 进和完善，使之能成为一种适合我国国情的中水处理

提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水停留的时 技术。为了获取好的出水水质，新技术的研究、新材

间大大缩短；由于可防止各种微生物菌群的流失，有 料的研究和多种工艺的联合处理成为主要的研究方

利于生长速度缓慢的细菌(如硝化细菌等)的生长，从 向，现在臭氧消毒、紫外线杀菌、反渗透等方法进行

而使系统中各种代谢过程顺利进行；使一些难降解的 中水处理正在积极探索。我国的中水利用起步较晚，

大分子有机物的停留时间变长，有利于它们的分解； 从八十年代开始，中水利用的科研开发与工程实践相 生物膜技术与其它过滤分离技术一样，在长期的运转 继在北京、大连、青岛、太原等地开展起来，特别是

中，膜作为一种过滤介质容易堵塞，膜的通水量随运 中水利用的课题被列入了国家“七五”、“八五”、

转时间而逐渐下降，需进行有效的反冲洗和化学清 “九五”重点科技攻关计划，对一些关键技术进行攻 洗，防止和减缓膜的堵塞 。 关，取得了一大批科研成果，极大地推动了我国中水 2.4 硅藻精土中水处理工艺 回用技术的推广。

王庆中教授发明的高纯纳米微孔硅藻精土应用

[4]

3 结束语

于中水处理，取得了显著效果，并在许多地方得到推 广。在进行水处理时，污水中加入微量硅藻精土处理 剂，之后，处理剂在高速搅拌或抽吸污水的泵机叶片 的旋转作用下，瞬间散于水体之中，硅藻表面的不平 衡电位能中和悬浮离子的带电性，使其稳态受到破坏 而与硅藻形成电位中和产生沉淀作用，凝集成较大的 絮花，借助重力沉淀至底部，加上硅藻巨大的表面积， 巨大的孔体积和较强的吸附力，把细微和超细微污染

物质吸附到硅藻表面 [5] 。其工艺流程如下：

中水回用是实现城市污水资源化的重要途径，在 水资源严重短缺的当今社会有着重要意义。以后在建 设污水处理设施的同时，要将污水处理与回用紧密结 合，互相促进，推进我国城市污水处理与回用事业的 发展。同时加大中水处理新技术的研究，积极发展与 国外有关单位的技术合作与交流，引进、消化和吸收 国外中水处理的先进技术。

参 考 文 献

1 柯崇宜，石淑倩，杜斌，推进中水回用的措施建议，建设

原水 格栅 调节池 污水处理专用设备 消毒 中水

硅藻精土

科技，2002，1，48～49.

2 韩剑宏，中水回用技术及工程实例，北京，化学工业出版

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处理方法 比较项目 处理水量回收率 原水水质 水量变化适应性 间歇运行适应性 水质变化适应性 设备气密性 臭气产生量 污泥产量 占地面积 基建投资 运行管理 处理成本

社，2004

表1 中水回用处理技术比较

物化处理法 ＞90% 优质杂排水 较大 稍好 较适应 稍差 较少 多 较少 中等 较容易 较小 少

生化处理法 ＞90% 综合排水 小 较差 较适应 差 多 少 多 较大 较复杂 小 多

膜生物反应器处

理法 50%～80% 综合排水 大 好 适应 好 少 很少 小 大 容易 大 少

硅藻精土处理法

＞90% 综合排水 大 适应 适应 稍差 较少 多 小 小 容易 小 少

运行经验

3 王庆生，中水回用浅析, 安徽建设，2003，2，89～90. 4 侯瑞波，陈晔，中水回用的处理工艺，建筑技术开发， 2002.29（10），39～40

5 田立安，韩慧，江建兴，纳米微孔硅藻精土水处理技术在 中水处理中的应用研究，工业水处理，2004，24（5），65～ 67

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5 刘晓清. 水污染治理及对策. 建设管理专刊，2001（20）

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作者简介：白振光（1976～），男，工学硕士，助理工程师，

2004 年毕业于华北电力大学环境工程与科学学院，现主要从 事水污染治理技术研究和环保设备的研制开发。

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作者简介：刘家勇（1976～），男，助理工程师，2001年

毕业于武汉理工大学环境工程专业，现主要从事水污染治理技 术研究与环保设备的开发。