中水回用設備

中水回用

中水”一詞是相對于上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術(shù)是指將小區居民生活廢〔污〕水（沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所）集中處理后，達到一定的標準回用于小區的綠化澆灌、車(chē)輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等，從而達到節約用水的目的。

廢水回用，通常與中水回用混為一談，但是有所不同，廢水回用指工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)UF+RO工藝回用到生產(chǎn)線(xiàn)，循環(huán)使用的，回收率相對低于75%，非用于綠化澆灌、車(chē)輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等。

回用水：以上二種都可以稱(chēng)作回用水，但一般廠(chǎng)家為提高回收率都有會(huì )結合起來(lái)做。

一、按用途分類(lèi)

中水因用途不同有三種處理方式

1. 一種是將其處理到飲用水的標準而直接回用到日常生活中，即實(shí)現水資源直接循環(huán)利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區，但投資高，工藝復雜；

2. 另一種是將其處理到非飲用水的標準，主要用于不與人體直接接觸的用水，如便器的沖洗，地面、汽車(chē)清洗，綠化澆灑，消防，工業(yè)普通用水等，這是通常的中水處理方式。

3.工業(yè)上可以利用中水回用技術(shù)將達到外排標準的工業(yè)污水進(jìn)行再處理，一般會(huì )加上軟化器，RO，EDI/混床等設備使其達到軟化水，純化水，超純水水平，可以進(jìn)行工業(yè)循環(huán)再利用，達到節約資本，保護環(huán)境的目的。

二、按處理方法分類(lèi)

按處理方法，中水處理工藝一般分為 3 種類(lèi)型：

1 ．物理處理法：

膜濾法，適用于水質(zhì)變化大的情況。

采用這種流程的特點(diǎn)是：裝置緊湊，容易操作，以及受負荷變動(dòng)的影響小。

膜濾法是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著(zhù)濾膜表面流動(dòng)，溶液中溶劑和低分子量物質(zhì)、無(wú)機離子從高壓側透過(guò)濾膜進(jìn)入低壓側，并作為濾液而排出；而溶液中高分子物質(zhì)、微粒膠體及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮形式排出。

蒸發(fā)熱法：適用于任何水質(zhì)。

采用這種流程的特點(diǎn)是：穩定性高，易于維護，使用壽命長(cháng)，操作簡(jiǎn)單，不因水質(zhì)波動(dòng)而影響設備運行。

蒸發(fā)熱法是通過(guò)加熱蒸發(fā)，使溶液在蒸發(fā)體內達到沸點(diǎn)情況下分離出純水和鹽類(lèi)固體，純水通過(guò)蒸汽形態(tài)冷凝為純水，濃縮液經(jīng)過(guò)不斷循環(huán)蒸發(fā)形成鹽類(lèi)固體。純水水質(zhì)通過(guò)一系列過(guò)濾等措施可以達到中水回用。

2 ．物理化學(xué)法：

適用于污水水質(zhì)變化較大的情況。一般采用的方法有：砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等。這種流程的特點(diǎn)是：采用中空纖維超濾器進(jìn)行處理，技術(shù)先進(jìn)，結構緊湊，占地少，系統間歇運行，管理簡(jiǎn)單。

3 ．生物處理法

適用于有機物含量較高的污水。一般采用活性污泥、接觸氧化法、生物轉盤(pán)等生物處理方法?；蚴菃为毷褂?，或是幾種生物處理方法組合使用，如接觸氧化 + 生物濾池；生物濾池 + 活性炭吸附；轉盤(pán)十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動(dòng)能力強、產(chǎn)生污泥量少、維護管理容易等優(yōu)點(diǎn)。

當前，由于一些國家和地區在過(guò)度地、毫無(wú)節制地開(kāi)發(fā)水資源的同時(shí)，環(huán)境保護意識比較差，使地表水和地下水均受到了不同程度的污染，使原本具有良好水質(zhì)的新鮮水供應受到限制；其次，待開(kāi)發(fā)的新鮮水源離集中供水點(diǎn)距離較遠，一次性投資費用高昂，這樣一些缺水地區無(wú)力擴大供水能力。理到非飲用的程度，在此引出了中水概念。中水也就是將人們在生活和生產(chǎn)中用過(guò)的優(yōu)質(zhì)雜排水(不含糞便和廚房排水)、雜排水(不含糞便水)以及生活污(廢)水經(jīng)集流再生處理后回用，充當地面清潔、澆花、洗車(chē)、空調冷卻、沖洗便器、消防等不與人體直接接觸的雜用水。因其水質(zhì)指標低于城市給水中飲用水水質(zhì)標準，但又高于污水允許排入地面水體排放標準，亦即其水質(zhì)居于生活飲用水水質(zhì)和允許排放污水水質(zhì)標準之間，故取名為“中水”。

中水開(kāi)發(fā)與回用技術(shù)得到了迅速發(fā)展，在美國、日本、印度、英國等國家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應用。這些國家均以本國度、區域的特點(diǎn)確定出適合其國情國力的中水回用技術(shù)，使中水回用技術(shù)越來(lái)越臻于完善。在中國，這一技術(shù)已受到各級政府及有關(guān)部門(mén)重視并對建筑中水回用做了大量理論研究和實(shí)踐工作，在全國許多城市如深圳、北京、青島、天津、太原等開(kāi)展了中水工程的運行并取得了顯著(zhù)的效果。我國的國有工業(yè)企業(yè)和部分民企，比如污染嚴重和水資源利用較多的企業(yè)都建成了中水回用項目，為低碳生產(chǎn)和節能減排的國家級號召做出了貢獻。

一、無(wú)機陶瓷膜的發(fā)展過(guò)程

無(wú)機陶瓷膜也稱(chēng)GT膜，是以無(wú)機陶瓷原料經(jīng)特殊工藝制備而成的非對稱(chēng)膜，呈管狀或多通道狀。陶瓷膜管壁密布微孔，在壓力作用下，原料液在膜管內或膜外側流動(dòng)，小分子物質(zhì)(或液體)透過(guò)膜，大分子物質(zhì)(或固體顆粒、液體液滴)被膜截留從而達到固液分離、濃縮和純化之目的。

在膜科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)應用較早的是有機膜，這種膜容易制備、容易成型、性能良好、價(jià)格便宜，已成為應用最廣泛的微濾膜類(lèi)型。但隨著(zhù)膜分離技術(shù)及其應用的發(fā)展，對膜的使用條件提出了越來(lái)越高的要求，需要研制開(kāi)發(fā)出極端條件膜固液分離系統，和有機膜相比，無(wú)機陶瓷膜具有耐高溫、化學(xué)穩定性好，能耐酸、耐堿、耐有機溶劑、機械強度高，可反向沖洗、抗微生物能力強、可清洗性強、孔徑分布窄，滲透量大，膜通量高、分離性能好和使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。

無(wú)機陶瓷膜在水處理中應用最大的障礙主要有二個(gè)方面，其一是制造過(guò)程復雜，成本高，價(jià)格昂貴；其二是膜通量問(wèn)題，只有克服膜污染并提高膜的過(guò)濾通量，才能真正推廣應用到水處理的各個(gè)領(lǐng)域。

美國西雅圖環(huán)境科技公司研發(fā)的滌餌DEAR無(wú)機陶瓷膜系統，是在普通陶瓷膜研究的基礎上，通過(guò)高科技改造，減少膜污染，大大提高膜通量，有效克服了無(wú)機陶瓷膜在水處理中應用的主要問(wèn)題，使無(wú)機陶瓷膜應用于水處理成為可能。

二、特點(diǎn)

(1) 獨有的雙層膜結構：滌餌DEAR無(wú)機陶瓷膜系統在在膜過(guò)濾層表面，通過(guò)溶膠一凝膠法制備TiO2溶膠，采用浸漬提拉法在陶瓷膜上涂敷納米TiO2光催化材料，使陶瓷膜表面具有“自潔”功能，減緩有機在膜表面積累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管強度和膜過(guò)濾通量，提高膜通量穩定性；Al2O3—ZrO2復合膜結構：使膜管機械性能更加優(yōu)良，由于材料本身的性能缺陷或制備過(guò)程中存在的一些實(shí)際問(wèn)題，單一無(wú)機膜材料一般不能滿(mǎn)足實(shí)際需要，因此無(wú)機負載復合分離膜的研制得到迅速發(fā)展，滌餌DEAR無(wú)機陶瓷膜采用整體復合技術(shù)，通過(guò)溶膠凝膠法，制備Al2O3—ZrO2復合膜，由于含ZrO2材料與Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比具有更好的機械強度、化學(xué)耐久性和抗堿侵蝕等特性，滌餌DEAR?無(wú)機陶瓷膜具有更強的機械強度和熱穩定性，而且復合膜的孔徑分布窄，呈單峰。

(2) 可實(shí)現在線(xiàn)反沖，膜通量穩定：由于復合陶瓷膜獨特結構和機械性能，能有效承受0.4mp以下的反沖壓力，可實(shí)現在線(xiàn)反沖，從而獲得穩定的膜通量，克服了無(wú)機膜系統在水處理應用中價(jià)格高、易污染、膜通量小、設備龐大等問(wèn)題，使無(wú)機陶瓷膜系統在水處理中應用成為可能。滌餌DEAR無(wú)機陶瓷膜是專(zhuān)為污水處理設計的，其最大特點(diǎn)是膜通量大，其運行膜通量是有機膜10-100倍，是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、機械強度高、耐污染、可實(shí)現在線(xiàn)反沖。

三、主要技術(shù)參數

膜層厚度：50—60μm，膜孔徑0.01-0.5μm；

氣孔率：44—46%；

過(guò)濾壓力：1.0 Mpa，反沖壓力：0.4 Mpa以下；

膜材質(zhì)：雙層膜，外膜TiO2；內膜Al2O3—ZrO2復合膜

四、陶瓷膜主要應用領(lǐng)域

中水回用；

工廠(chǎng)化養殖原水解毒處理；

發(fā)電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)等大型冷卻循環(huán)水旁濾系統；

油田采出水回用處理；

軋鋼乳化液廢液處理；

金屬表面清洗液再生處理。

水質(zhì)要求

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中水水質(zhì)必須要滿(mǎn)足以下條件：

1．滿(mǎn)足衛生要求。其指標主要有大腸桿菌、細菌總數、余氯量、懸浮物、COD、BOD5、磷化物等。

2．滿(mǎn)足人們感觀(guān)要求，即無(wú)不快的感覺(jué)。其衡量指標主要有濁度、色度、臭味等。

3．滿(mǎn)足設備構造方面的要求，即水質(zhì)不易引起設備、管道的嚴重腐蝕和結垢。 其衡量指標有pH值、硬度、蒸發(fā)殘渣、溶解性物質(zhì)等。

我國對中水研究越來(lái)越深入，為保證中水作為生活雜用水的安全可靠和合理利用，于一九八九年正式頒布了《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ25·1一89)。

系統分類(lèi)

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中水處理回用系統按其供應的范圍大小和規模，一般有下面四大類(lèi)：

一、排水設施完善

該系統中水水源取自本系統內雜用水和優(yōu)質(zhì)雜排水。該排水經(jīng)集流處理后供建筑內沖洗便器、清洗車(chē)、綠化等。其處理設施根據條件可設于本建筑內部或臨近外部。如北京新萬(wàn)壽賓館中水處理設備設于地下室中。

二、排水設施不完善

城市排水體系不健全的地區，其水處理設施達不到二級處理標準，通過(guò)中水回用可以減輕污水對當地河流再污染。該系統中水水源取自該建筑韌的排水凈化池(如沉淀池、化糞池、除油池等)，該池內的水為總的生活污水。該系統處理設施根據條件可設于室內或室外。

三、小區域建筑群

該系統的中水水源取自建筑小區內各建筑物所產(chǎn)生的雜排水。這種系統可用于建筑住宅小區、學(xué)校以及機關(guān)團體大院。其處理設施放置小區內。

四、區域性建筑群

該系統特點(diǎn)是小區域具有二級污水處理設施，區域中水水源可取城市污水處理廠(chǎng)處理后的水或利用工業(yè)廢水，將這些水運至區域中水處理站，經(jīng)進(jìn)一步深度處理后供建筑內沖洗便器、綠化等用途。

中水回用技術(shù)簡(jiǎn)介

其特點(diǎn)為用各種物理、化學(xué)、生物等手段對工業(yè)所排出的廢水進(jìn)行不同深度的處理，達到工藝要求的水質(zhì)，然后回用到工藝中去，從而達到節約水資源，減少環(huán)境污染的目的。下面就兩種最主要的回用技術(shù)作一介紹：

（一）冷卻水技術(shù)

節約冷卻水是工業(yè)節水的主要途徑：

1、改直接冷卻水為間接冷卻水

在冷卻過(guò)程中，特別在化學(xué)工業(yè)中，如采用直接冷卻的方法，往往使冷卻水中夾帶較多的污染物質(zhì)，使其失去再利用的價(jià)值，如能改為間接冷卻，就能克服這個(gè)缺點(diǎn)。

2、降低冷卻要求，減少冷卻水用量。

3、采用非水冷卻。

如在某種工藝生產(chǎn)中，采用空冷或油冷，達到冷卻的目的。

4、利用人工冷源或海水作冷卻水，減少地下水或淡水用量。

5、合理利用冷卻水。

對已使用過(guò)的冷卻水可以進(jìn)行一定的降溫措施后，反復使用，也可以在第一次作為冷卻水使用后，用于其它對水質(zhì)、水溫要求較低的場(chǎng)合。

在采用這個(gè)辦法時(shí),要注意各車(chē)間供水系統的密切配合,加強冷卻水的管理,避免因一個(gè)環(huán)節出問(wèn)題而影響其他車(chē)間供水。

6、冷卻水的循環(huán)利用

這種冷卻水利用技術(shù)主要是經(jīng)過(guò)冷卻器變成的熱水經(jīng)過(guò)冷卻構筑物使水溫降到回用水水溫，從而循環(huán)使用。

冷卻水在循環(huán)使用時(shí)，應注意水中細菌的繁殖、水垢的形成、設備腐蝕、水壓、水量變化等問(wèn)題。

（二）一水多用污水凈

由于生產(chǎn)工藝中各環(huán)節的用水水質(zhì)標準不一，因此將某些環(huán)節的水經(jīng)過(guò)適當的處理后重復利用或用于其它對水質(zhì)要求不高的環(huán)節中。以達到節水的目的。如：可先將清水作為冷卻水用，然后送入水處理站經(jīng)軟化后作鍋爐供水用。城市污水集中處理后用于生產(chǎn)、生活等。

中水回用技術(shù)舉例

下面就生活中水做一簡(jiǎn)單介紹。

生活中水，主要指生活污水經(jīng)過(guò)處理，達到使用標準后，用于沖廁、綠化、景觀(guān)、噴灑路面以及冷卻水的補充等雜用。中水水質(zhì)應達到《生活雜用水水質(zhì)標準》。

1、中水水源

選擇中水，應首先選用優(yōu)質(zhì)雜排水，一般可按下列順序取舍：

A、冷卻水B、淋浴排水C、盥洗排水D、洗衣排水E、廚房排水F、廁所排水

2、處理工藝

當以?xún)?yōu)質(zhì)雜排水和雜排水作為中水水源時(shí)，可采用以物化處理為主的工藝流程，或采用生物處理和物化處理的工藝流程。

當利用生活污水作為中水水源時(shí)，可采用二段生物處理，或生物處理與物化處理相結合的處理工藝流程。

3、中水設計建設規定

凡建設項目都應按規定同時(shí)配套設計中水設施，屬以下情況的建設項目必須配套設計建設中水設施：

A、賓（旅）館、飯店、商店、公寓、綜合性服務(wù)樓及高層住宅等建筑的建筑面積在2萬(wàn)平方米以上。 　 B、機關(guān)、科研單位、大專(zhuān)院校和大型綜合性文化、體育設施的建筑面積在3萬(wàn)平方米以上。

C、住宅小區規劃人口在3萬(wàn)人以上（或中水回用量在750立方米/日以上）。

有關(guān)中水設施的管理按照建設部發(fā)布的《城市污水管路》執行，中水設施的設計按中國工程建設編制的《建筑中水設計規范》。

為統一城市污水再生后回用做生活雜用水的水質(zhì)，以便做到既利用污水資源，又能切實(shí)保證生活雜用水的安全和適用，特制訂中水回用標準。

本標準適用于廁所便器沖洗、城市綠化、洗車(chē)、掃除等生活雜用水，也適用于有同樣水質(zhì)要求的其他用途的水。

本標準由城市規劃、設計和生活雜用水供水運行管理等有關(guān)單位負責執行。生活雜用水供水單位的主管部門(mén)負責監督和檢查執行情況。

本標準是制訂地方城市污水再生回用作生活雜用水水質(zhì)標準的依據，地方可以本標準為基礎，根據當地特點(diǎn)制訂地方城市污水再生回用作生活雜用水的水質(zhì)標準。地方標準不得寬于本標準或與本標準相抵觸；如因特殊情況，寬于本標準時(shí)應報建設部批準。地方標準列入的項目指標，執行地方標準；地方標準未列入的項目指標，仍執行本標準。

水質(zhì)標準和要求

生活雜用水管道、水箱等設備不得與自來(lái)水管道、水箱直接相連。生活雜用水管道、水箱等設備外部應涂淺綠色標志，以免誤飲、誤用。

生活雜用水供水單位，應不斷加強對雜用水的水處理、集水、供水以及計量、檢測等設施的管理，建立行之有效的放水、清洗、消毒和檢修等制度及操作規程，以保證供水的水質(zhì)。

GB/T18920-2002
項目	沖廁	道路清掃、消防	城市綠化	車(chē)輛沖洗	建筑施工
PH	6.0~9.0
色/度≤	30
嗅	無(wú)不快感
濁度/NTU≤	5	10	10	5	20
溶解性總固體(mg/L)≤	1500	1500	1000	1000
五日生化需氧量(BOD5)/(mg/L)≤	10	10	20	10	15
氨氮（mg/L)≤	10	10	20	10	20
陰離子表面活性劑(mg/L)≤	1	1	1	0.5	1
鐵(mg/L)≤	0.3	-	-	0.3	-
錳(mg/L)≤	0.1	-	-	0.1	-
溶解氧(mg/L)≤	1
總余氯(mg/L)	接觸30min后≥1.0，管網(wǎng)末端≥0.2
總大腸桿菌(個(gè)/L)≤	3

水質(zhì)檢驗

水質(zhì)的檢驗方法，應按《生活雜用水標準檢驗法》執行。

生活雜用水集中式供水單位，必須建立水質(zhì)檢驗室，負責檢驗污水再生設施的進(jìn)水和出水以及出廠(chǎng)水和管網(wǎng)水的水質(zhì)