再生水管道(精选5篇)
再生水管道 篇1
由来
“再生水”起名于日本, “再生水”的定义有多种解释, 在污水工程方面称为“再生水”, 工厂方面称为“回用水”, 一般以水质作为区分的标志。其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准, 可在一定范围内重复使用的非饮用水。
城市污水经处理设施深度净化处理后的水 (包括污水处理厂经二级处理再进行深化处理后的水和大型建筑物、生活社区的洗浴水、洗菜水等集中经处理后的水) 统称“中水”。其水质介于自来水 (上水) 与排入管道内污水 (下水) 之间, 故亦名“中水”。
优势
为了解决水资源短缺问题, 城市污水再生利用日益显得重要, 城市污水再生利用与开发其他水源相比具有明显的优势。首先, 城市污水数量巨大、稳定、不受气候条件和其它自然条件的限制, 并且可以再生利用。污水作为再生利用水源与污水的产生基础上可以同步发生, 就是说只要城市污水产生, 就有可靠的再生水源。同时, 污水处理厂就是再生水源地, 与城市再生水用户相对距离近, 供水方便。污水的再生利用规模灵活, 既可集中在城市边缘建设大型再生水厂, 也可以在各个居民小区、公共建筑内建设小型再生水厂或一体化处理设备, 其规模可大可小, 因地制宜。设小型再生水厂或一体化处理设备, 其规模可地制宜。
用途
根据再生水利用的用途, 再生水可回用于地下水回灌用水, 工业用水, 农、林、牧业用水, 城市非饮用水, 景观环境用水等5类。再生水回用于地下水回灌, 可用于地下水源补给、防治海水入侵、防治地面沉降;再生水回用于工业可作为冷却用水、洗涤用水和锅炉用水等方面;再生水用于农、林、牧业用水可作为粮食作物、经济作物的灌溉、种植与育苗, 林木、观赏植物的灌溉、种植与育苗, 家畜和家禽用水。根据再生水利用的用途, 再生水可回用于用水, 工业用水, 农、林、牧业用水, 城市非类。再生水回用于地下水回灌下水源补给、防治海水入侵、防治地面沉降;于工业可作为冷却用水、洗涤用水和锅炉用水生水用于农、林、牧业用水可作为粮食作物、灌溉、种植与育苗, 林木、观赏植物的灌溉、种
相关术语
个别循环
个别建筑物的污水再生水回用于该建筑物内利用的方式。
地区循环
比较集中的地区, 例如住宅小区、市区再开发区域等的多个建筑物, 污水再生水共同回用的方式。
广域循环
城市下水道的污水再生水在较大范围内回用于建筑物等利用的方式。
洒水用水利用
再生水用于浇洒公园、绿地的草坪和树木等以及用于冲洗街面道路的利用。
景观用水利用
以人不接触为前提, 再生水的舒适利用。
亲水用水利用
以人接触为前提, 再生水的舒适利用。
再生利用设施
污水处理水经再生处理, 为再利用而设置的再处理设施、输配水设施以及利用设备的一整套工程设施。
再生处理设施
污水处理水经必要处理 (砂过滤、加氯处理等) 工程设施的总称。用于厕所冲洗水等利用。
输配水设施
再生水从再生处理设施到利用设备的输配水设施的总称。
再生水管道 篇2
摘要:唐钢冷轧薄板厂盐酸再生项目引进的是美国ISSI公司的盐酸再生技术。在唐钢目前的生产过程中,发现在直接处理废酸液的条件下,浓缩酸浓度在正常工艺操作时较高,管道容易结晶,针对此现象在现有工艺设备基础上增加碱液循环系统,有效提高机组运行作业率。
关键词:盐酸再生;浓缩酸;碱液循环系统
中图分类号:TQ12 文献标识码:A 文章编号:1009-0118 -06-0108-01
一、前言
我国是世界第一产钢大国,全国拥有无数个带钢,钢管,钢丝厂等各种各样金属加工企业,这些企业的产品在深加工过程中都需要对其表面进行酸洗除锈处理来去除锈蚀。现阶段钢铁酸洗常用的酸洗液为盐酸,但酸洗盐酸废液按国家环保要求是不能直接排放的。为了保护环境,节约及合理利用资源,国内外学者长期以来进行了大量的研究和探索,提出了不同类型的处理和回收方法及技术,取得了较好的应用效果。
在过去的三十年期间,只有现代的喷雾焙烧法( Spray roasting process)和传统的流化床法(Fluidized bed process)的再生装置被证明在钢铁工业范围内是有效可行的,它不但解决了盐酸酸洗后废酸液的环保问题,而且盐酸的回收率达到了99.5%以上,为钢铁企业节约了大量的能源并降低了生产成本。
二、酸再生(ARP)工艺概述及工艺流程
(一)酸再生的工艺概述
盐酸再生即废盐酸溶液的回收,是酸洗过程的逆反应。盐酸再生的主要方法有鲁奇法即流化床工艺和鲁兹纳法即喷雾焙烧工艺。唐钢冷轧薄板厂盐酸再生项目引进的是美国ISSI公司的盐酸再生技术。该项目分为两部分:一是用化学方法脱硅,脱硅能力14000L,h;=是用喷雾焙烧法进行盐酸废液的热分解而生成再生盐酸及氧化铁粉,设计2套能力分别为7500L/h的盐酸再生厂进行脱硅酸液(PIL)的再生处理。其工艺路线较灵活,既可以处理经过脱硅的PIL液体,又可以直接处理来自酸洗线的WPL。它的建成投产为冷轧工程酸洗线生产顺行奠定坚实的基础,确保为酸洗线提供合格的再生盐酸,同时生产出大量高附加值的氧化铁粉。喷雾焙烧法是利用FeCl2在高温、有充足水蒸气和适量的空气的条件下能定量水解的特性,在焙烧炉中直接将FeCl:转化为盐酸和Fe203,反应生成的和从废酸里蒸发出来的HC1气体被水吸收得到再生酸。概括地说它是将废液的加热、脱水、亚铁盐的氧化和水解、氯化氢气体的收集及吸收成盐酸有机地结合在一个系统内一并完成。这种封闭循环系统不污染环境并具有处理能力大、设施紧凑、资源回收率高(可达98%-99%)、再生酸浓度高、酸中含Fen少、氧化铁品位高(可达98%左右)及应用广等特点。
(二)酸再生的工艺流程
脱硅后的净化废酸液从罐区的PIL储罐经过滤送入预浓缩器底部,一个分流由预浓缩器循环泵将浓缩酸液(CIL)在预浓缩器内循环,与焙烧炉产生的高温气体进行热交换。另一个分流由浓缩酸泵将浓缩酸雾化喷入焙烧炉顶部,在反应炉高温状态下,FeCl:与Hz0、0:发生化学热分解反应,生成Fe20,和HC1气体。高温炉气离开焙烧炉,再进入预浓缩器进行进一步净化和冷却,以除去气体中携带的大部分Fez0,,同时降低炉气的温度。
经过冷却的气体进入吸收塔,与吸收塔喷入的漂洗水逆流接触,使再生酸浓度达到18%回到再生酸贮罐,补充到酸洗线使用。经过吸收塔的废气再进入1撑、2}}洗涤塔喷水进一步除去废气中的HC1,经洗涤塔后通过主引风机经烟囱排入大气。焙烧炉产生的Fe:0,落入焙烧炉底部,经旋转阀、破碎机、热螺旋输送机通过Fe:0,输送管道进入铁粉料仓;废气经布袋除尘器净化后排入大气。Fez0,经加热脱氯处理后包装,可作为理想的生产磁性材料或颜料的原料。因此Fez0,是酸再生又一重要的高附加值的产品。
三、浓缩酸管道结晶的原因分析
经过几年的`使用,发现在直接处理废酸液的条件下,由于气候条件以及酸液成分变化等的影响,尤其是当出现设备事故的情况造成系统骤停的情况下,导致浓缩酸循环管路急剧降温,浓缩酸浓度在正常工艺操作时较高,如果操作人员没有及时排空管路中的浓缩酸液就会造成结晶状况,系统重新启动以后结晶状颗粒很难再溶入到酸液中,另外管道老化等因素造成内壁失去原有的光滑度极易引起更严重的结晶。而在操作方面就需要操作人员频繁清洗喷嘴,增大工作强度降低系统运行效率。通过化验分析,查明了浓缩酸管路的结晶物是以硅酸盐为主的杂质沉积在管道内壁上造成了管径变细,鉴于上述状况,我们采用了拆解管道使用热碱液(5%-10%的氢氧化钠)浸泡清洗的方法。将所有浓缩酸管道利用停车检修时间全部拆掉,统一放进通有蒸汽加热的蒸煮池中,清洗完成后再把管道重新安装。
四、增加在线碱洗循环系统的效果验证
结合我厂酸再生工艺特点,在现有罐区基础上增加碱液循环系统,将配置好浓度的碱液通过管道泵入到预浓缩器中,以酸再生机组负压风机为炉气流动提供动力,利用焙烧炉预热炉气,炉气与碱液进行热交换,再通过CPL喂料泵打到喷枪喷洒(此过程不要求焙烧炉处于水操作),喷洒出的碱冲洗液喷入喷枪试喷池中,再经过过滤沉淀流回罐区的碱液储存罐以备循环使用。
通过改进清洗方式可以分析比较得出以下结论:
(一)节省人力物力。利用在线碱液冲洗的方法可以在不停炉的情况下清洗整个酸循环管路,有效的缩短了清洗管道结晶的时间,同时能够确保清洗质量。管道冲洗完以后可以直接按操作规程进行操作,不用再进行打压试验。
(二)清洗效率高。使用以前的方法每次都要将系统从生产条件下转为水操作再降温停炉这样的过程,而这个过程需要至少8个小时,管道清洗又需要10-20个小时,再重新安装以及点火升温直到系统达到正常生产所需要条件仍然需要10-20个小时,增加在线碱洗循环系统以后大大减少启停车时间,提高机组运行作业率。
(三)降低了操作难度。原来清洗管道要求操作人员将系统停下来直到现场条件达到允许的工作条件才可以让检修维护人员进行拆装,人工清洗的操作水平没有检验方法,另外在拆装过程中有高空作业,可能造成人员伤害。使用这种方法以后只需要系统运行操作人员将酸操作转为水操作然后再转换为碱液冲洗循环模式,可以实现程序控制。
五、结语
通过实行这种方法能够使唐钢冷轧薄板厂酸再生机组更大的发挥节能环保要求,有效提高了酸再生机组的操作效率,废酸的回收率,提高氧化铁粉质量,增加漂洗水的消耗量,减少含酸废水外排,降低新酸消耗和运行成本。为我厂乃至公司的环保和节能减排工作、为循环经济地更好发展做出最大的贡献。
参考文献:
再生水接棒“第二水源” 篇3
小区内的很多住户有同样的烦恼。“虽然不是饮用水,但这样的水用起来还是让人不放心。”王羽说。
供水单位答复说,“再生水水质符合要求,可以放心使用”。王羽半信半疑,并计划向水务主管部门申请水质公开,“至少心里踏实些。”
王羽追根问底的做法并不具有代表性,大多数民众对于再生水的使用情况并不了解,很多人甚至不知道家里是否已使用再生水。与此相应,随着水资源的短缺,越来越多的城市开始把再生水纳入用水范畴,大规模推广。
第二水源
再生水是指污水经过适当处理,达到规定的水质标准,在一定范围内能够再次被利用的水。在国内,它也常被叫做中水。
再生水的利用已成一种趋势。我国水资源总量为28124亿立方米,人均仅2200立方米,是全球13个水资源极度缺乏的国家之一。同时,工业污染导致的水质型缺水加剧了短缺。根据水利部门的预测,到2050年,我国总需水量将达到7000亿?8000亿立方米,占可利用水资源量的28%以上,大大超过国际公认发生水危机的水资源利用率(20%)。
“污水再生利用可以缓解水资源短缺,还可以减少污染排放,对改善水环境也有重要意义。”清华大学环境学院教授、国内再生水研究专家胡洪营告诉《瞭望东方周刊》,再生水的回用已引起各地政府的高度重视,尤其是一些大中城市,再生水利用已成规模,前景可观。
缺水的北京,再生水已被视为重要组成。
2010年,《北京市排水和再生水管理办法》将再生水纳入全市水资源统一配置;2012年、2013年,北京市政府又相继出台《关于进一步加强污水处理和再生水利用工作的意见》和《加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案(2013—2015年)》。到“十二五”末,北京全市再生水年利用量不低于10亿立方米。
北京市水务局给《瞭望东方周刊》提供的数据显示,目前北京的再生水利用率已经达到61%,接近发达国家70%的利用率。2008年,北京地区的再生水利用总量首次超过地表水,成为第二大水源。2008?2013年,北京市再生水用水总量年均增长率约为13%。“实现了污水处理从削减污染物向污水资源化的转变。”
更多地方也在跟进。如河北唐山推广利用的再生水源热泵供暖,青海西宁建成首个再生水利用工程,江西南昌推广小区再生水系统等。
“虽然利用量增加很快,但是利用率不高,与发达国家有较大差距。”胡洪营说。全国再生水利用率仅占污水处理量的10%左右。
水质质疑
8月的某天,王羽发现自家的马桶无法正常抽水,厂家和物业表示,再生水管道里聚集了太多污染物,出现堵塞。
“你想想,这水有多脏?能把那么粗的管道给堵了。”该小区2012年底建成,2013年才有住户入住,至今不到两年。但是,小区居民反映,类似问题已有多次。这正是王羽的担忧所在,“我觉得再生水水质是没法保证的。”
其实,再生水水质有严格的国家标准。2002?2008年间,国家质检总局相继发布《城市污水再生利用分类》等六项涉及再生水水质的国家标准。
只是,胡洪营说,“再生水的水质国标借鉴了国外标准以及其他水质标准,但是水质指标的科学依据并不明确,有些指标可能存在浓度限制要求过严或者过松的情况。”
比如,在总大肠杆菌指标上,加拿大要求用于灌溉蔬菜时的限制是小于等于24000个,但中国对此没有要求;在灌溉用水上,世界卫生组织要求粪大肠菌数小于等于2000,而中国则针对灌溉植物的不同,限值在120?40000不等。
很多地方在实际处理过程中并不能完全达标。本刊记者多方求证得知,目前国家对于再生水水质信息的公开并无相应要求,各地均无公开的再生水水质信息。“水质都是由再生水处理厂自己检测,有定期检测的机制。”北京市水务局一位工作人员告诉本刊记者。
为2008年北京奥运会而建的奥林匹克森林公园,是完全利用再生水作景观用水的公园。该公园管理部主任王谦向《瞭望东方周刊》介绍说,公园内的再生水部分来自西北方向的北小河污水处理厂,部分来自西边的清河污水处理厂。但是,这两个污水处理厂处理的再生水水质并不高,“看起来和闻起来都很不舒服。”
“水质的问题我们在最初设计的时候就已经料到了,所以规划了一个前端处理。”王谦说,公园自建了一个湿地循环系统。湿地是一个人工模拟自然的系统,流域面积约10公顷,由污水处理厂输送来的水会先流经湿地处理系统,经过过滤和处理后再流入湖中。
目前,奥林匹克森林公园每天引进的中水约2600立方米,循环系统每天能处理20000立方米,30天循环一圈。“经过这样处理的水,可以达到四类水标准,从感官上就没有什么问题了。”王谦说。
接受本刊记者采访的一位不愿具名的专家说,再生水因为不直接饮用,所以水质较少受到关注,“包括一些主管部门的观念都是,反正怎么处理都是污水,那就没什么差别了。”该专家直言,随着再生水利用范围的推广,水质必须有保障,否则将会带来严重后果。
多级处理法
再生水水质的好坏,直接取决于污水厂的处理技术。
从理论上讲,污水再生处理系统包括(但不限于)预处理、一级处理、二级处理、二级强化处理、三级处理(深度处理)和消毒处理等,但通常多指二级处理之后的深度处理与消毒系统。
预处理主要包括筛滤和除砂,除去沙子、瓦砾、煤渣等体积较大的材料;一级处理通常是经过沉降去除可沉积的有机和无机固体颗粒、漂浮物; 二级处理采用活性污泥法、生物膜法等,去除污水中悬浮性和溶解性有机物,包括磷、氮等;深度处理进一步去除悬浮固体、胶体、病原微生物和某些无机物。如果对于再生水水质有特殊要求,还可以选择反渗透、离子交换、活性炭吸附、高级氧化等作为辅助手段。
最后一个单元是消毒,目标是病原微生物,可采用氯化消毒、紫外线消毒、臭氧消毒等方法。
比如,天津经济技术开发区再生水工程由于地下水含盐量高且水位高,核心工艺就是脱盐工艺。
“我们的再生水处理技术没问题。问题是,以前建设的很多污水厂处理的水是不达标的,不能回用。”上述专家表示,很多地方要想利用再生水,就必须对污水处理厂升级改造。
北京早在2001年就实施了以高碑店污水处理厂二级处理出水作为水源的高品质再生水厂建设,2008年启动了城镇污水处理厂升级改造,改造后出水水质主要指标达到地表水IV类水体标准。
北京市水务局提供的数据显示,北京目前已完成了吴家村、卢沟桥、北小河、清河等9座污水处理厂的升级改造,2013年全市高品质再生水厂已达到24座,高品质再生水生产能力由54万立方米/日提高到190万立方米/日。
再生水管道 篇4
关键词:全膜法;再生水;超滤;反渗透;EDI
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)29-0038-03
再生水是指污水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。根据我国水资源发展战略和水污染防治对策、长春市污水治理工程规划情况,为缓解我国水资源短缺状况,促进污水资源化,保证城市建设和经济建设的可持续发展,大唐长春第三热电厂2×350MW机组用水采用市污水治理工程达标排放的中水(现称再生水)作为主水源。
1 系统概况
大唐长春第三热电厂水处理系统是由东北电力设计院设计、天津电力建设公司施工的基建工程。工程水源采用长春市南部污水处理厂深度处理后的再生水,即锅炉补给水、热网补水、工业用水和循环冷却水均采用城市污水处理厂经深度处理后的再生水。在再生水事故时,考虑城市自来水作为备用水源。
1.1 再生水水质分析报告情况
1.2 系统流程
化学制水系统流程为:深度处理后再生水加热→机械过滤器→自清洗过滤器→生水箱→超滤装置→超滤水箱→超滤水泵→(加专用阻垢剂、还原剂)→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→反渗透水箱→反渗透水泵→EDI系统→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。
1.3 系统出力情况
2 系统功能
2.1 机械过滤器
原水经生水加热器加热后,经配水管进入过滤器内部(为防止进水对滤料的冲击,在进水管出口设置进水布水挡板),水经滤层自上而下地过滤进入下部集水箱内,再经出水管流出汇到机械过滤器母管进入生水箱内贮存。运行过程中滤层的滤料不断地截留水中的悬浮物,造成滤层的阻力逐渐增加,进出口压差增至0.2MPa或出水浊度超标时开始进行反洗、正洗,待出水合格后投入运行。
2.2 超滤
超滤是利用一种压力活性膜进行的机械筛分过程,超滤膜允许小分子有机物和溶解性固体(无机盐)等通过,但能够截留住悬浮物、细菌、病毒、胶体、蛋白质、微生物等物质。即在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和小于0.002~0.1μm的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等被截留,从而使水得到净化。超滤可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等。采用单通错流过滤模式,即来水大部分透过超滤膜成为产品水,浓缩水按一定的比例从超滤膜的另一端排出并带走一部分杂质,粘附在膜表面的杂质通过反洗、正洗和化学清洗去除。
超滤装置共有四套超滤膜组件,超滤装置单套由28支膜原件组成,最大产水量85吨/小时,配置反洗/清洗系统各一套,超滤入口凝聚剂加药系统一套。每组超滤膜均配有超滤膜的机架、就地仪表柜。正常情况下四组超滤膜组件可单套运行或四套同时运行。在系统不停设备的前提下,四套装置可依次进行反洗和清洗。
超滤膜采用聚偏氟乙烯(PVDF)材料,型号为UNS-620A,该膜组件由中空纤维膜丝外表面供水,通过过滤侧减压实现外压式抽吸全量过滤。跨膜压差(TMP)将随运行时间逐渐增加,此时通过定期反洗或者气擦洗可以清除污染层,而使用杀菌剂则能够更彻底地控制微生物繁殖,去除污染物。
2.3 反渗透装置
我厂预脱盐系统由两级反渗透组成:一级反渗透主要用于初步去除水中各种溶解固形物即盐份;二级反渗透主要用于进一步去除水中各种溶解固形物即盐份。一级RO四套,单套最大出力63吨/小时,#1、#3布置在一起,#2、#4布置在一起。每套配置保安过滤器一台,每套14只膜元件,按照9:5的比例分两段排列布置。二级RO两套,单套最大出力70吨/小时,两套布置在一个平台上。每套8只膜元件,按照5:3的比例分两段排列布置。每套RO装置设置一块就地仪表盘和一块就地手工取样盘,在就地盘上可以读出RO的有关工艺参数。一级反渗透的二段浓水排到复用水系统,二级反渗透的二段浓水排到超滤水箱。
一级反渗透采用陶氏BW30-400反渗透元件,使用FR元件,仅需较少的元件便可达到设计产水量。二级反渗透采用陶氏FILMTEC XLE-440型极低压反渗透元件,因为操作压力低,使用FILMTEC XLE-440元件能带来显著的节能效益。
2.4 EDI装置
EDI的工作原理:该装置包括阴、阳离子交换膜,阴、阳离子交换树脂,直流电源等设备。其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子通过;而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子通过。阴、阳离子交换树脂充夹在阴、阳离子交换膜之间形成单个处理单元,并构成淡水室。单元与单元之间用网状物隔开,形成浓水室。在单元组两端的直流电源阴、阳电极形成电场。来水水流流经淡水室,水中的阴、阳离子在电场作用下通过阴、阳离子交换膜被清除,进入浓水室。在离子交换膜之间充填的离子交换树脂大大地提高了离子被清的速度。同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。
3 运行效果分析
全膜法是目前比较流行的净水工艺,尤其是在原水水质差的大型系统中其优点非常突出。在当今的水处理脱盐系统中,采用反渗透(RO)与EDI组合工艺,是本世纪的主流脱盐系统,它正处在逐步开发与推广阶段,在我国各行业的应用只是时间的问题,也是将来大型电站水处理的首选。当前影响该设备使用的主要障碍仍是经济问题,即设备价格太高。随着价格的进一步降低以及环保水平要求的提高,RO-EDI必将成为电力行业纯水制备的主流技术。
参考文献
[1] 大唐长春第三热电厂2×350MW机组新建工程初步设计(电厂化学部分)[S].
[2] 超滤、反渗透、EDI说明书[S].
作者简介:姜晓涛(1973-),女,吉林长春人,大唐长春第三热电厂化学分场专责工程师,研究方向:电厂化学运行技术管理。
新加坡再生水利用策略分析及启示 篇5
摘要:作为再生水研究利用处于世界先进水平的国家之一,新加坡再生水事业的发展一直被世界水行业所关注,其中再生水高效利用策略更值得国内再生水市场借鉴。
关键词:新加坡;再生水;水策略;推广
众所周知,新加坡地处热带,为赤道多雨气候,虽然年均降雨量在2,400毫米左右,但由于国土面积较小,人口密度较大,人均水资源只有211立方米,居世界倒数第二。但依靠完善的雨洪管理及利用、再生水利用、海水淡化及马来西亚引水工程,新加坡解决了本国500多万人口的饮水问题。然而目前,新加坡政府已决定减少向马来西亚购买淡水的量,来减少在政治上的妥协,所以未来再生水仍将是新加坡未来水战略中最为倚重的一项,根据新加坡相关规划,2020年,其再生水将满足40%的用水需求,至2060年,再生水比例将达到50%。
目前,再生水利用在我国国内也有较多提及,但大多留于规划层面,在实施层面应用较少,根据2013年环境统计数据显示,我国城市再生水利用率仅8.3%。由此看出,在日益缺水的情况下,我国再生水利用工作仍任重而道远,如何借鉴和利用新加坡再生水的先进管理和推广经验来促进国内城市再生水的利用,仍将是当前我们重要的研究课题之一。
1.新加坡再生水利用总体情况
早在2003年,新加坡便正式启动再生水推广活动,也是国际上较早提倡再生水利用并迅速推广的国家之一,截止2010年其再生水利用量已占到新加坡全岛供水量的30%。
新加坡城市污水经完善的污水管网系统收集后进入污水厂进行处理,产生的尾水大约占原污水的75%。这些尾水再经过超滤、反渗透及紫外线消毒处理,即成为再生水,据粗略估算,再生水产量大约占处理尾水的75%。这些再生水部分用来供应给工业或城市杂用水,还有部分被注入新加坡蓄水池,与天然水混合后送往自来水厂,经进一步处理后达到饮用水标准,作为饮用水向市民供应。
新加坡再生水规模化的成功利用,打破了水资源严重制约其国家发展的格局,节约了新加坡工业用水,节省了居民的生活成本,同时也使得新加坡再生水处理、利用和管理国际瞩目,走在了世界的前列。
2.新加坡再生水利用策略
2.1完善的污水和再生水处理系统
目前,在新加坡的地下建设有专门用来输送城市污水的深隧道阴沟渠道,整个渠道系统贯穿新加坡全岛,污水经这些渠道输送至污水处理厂进行处理,目前全国污水收集处理率已达到100%。规模相对稳定的污水厂尾水又成为了再生水水源,从而也保证了再生水生产规模的稳定性,使得再生水成为新加坡稳定水资源成为可能。
在擁有相对稳定的污水厂尾水的情况下,新加坡公共事业局建设了相适应的再生水厂和再生水管网。目前新加坡有4座再生水厂,其中规模最大的樟宜再生水厂于2010年建成投产,处理能力达22.7万吨/日,各再生水厂配套的再生水管网也已建设完善,高效保障用户用水安全、方便。
2.2确保稳定、安全的再生水水质
为了保证用户对再生水的认可,新加坡公共事业局在提高和稳定再生水水质方面投入大量科研力量。依据统计数据,新加坡再生水水质指标远高于世界卫生组织确定的水质标准,
表1 新加坡再生水水质比对表(摘录)
水质指标新加坡再生水美国环保局/世界卫生组织标准中国生活饮用水
浊度(NTU)<55/5<1,特殊情况下不超过5
色度(度)<515/15<15,并不得呈现其它异色
电导率/(us/cm)<250无要求无要求
pH7.0~8.56.5~8.5/无要求6.5~8.5
溶解性总固体/(mg/L)<150500/1 000<1 000
总有机碳/(mg/L)<0.5无要求/无要求无要求
总硬度(以CaCo3计)/(mg/L)<50不适用<450
氨氮(以N计)/(mg/L)<1.0无要求/1.2无要求
氟/(mg/L)<0.54/1.5<1.0
硝酸盐/(mg/L)<1510/11<20
钡/(mg/L)<0.12/0.7<0.7
铜/(mg/L)<0.051.3/2<1.0
铁/(mg/L)<0.040.3/0.3<0.3
锰/(mg/L)<0.050.05/0.4<0.1
锶/(mg/L)<0.1无要求/无要求无要求
锌/(mg/L)<0.15/3<1.0
此外,公共事业局对再生水厂出水进行严格的水质监测工作,除常规的有机监测、无机监测,还设有生物监测项目,以快速应对水质突发事件。
2.3再生水生产透明化
新加坡公共事业局在再生水厂专门设立有游客参观中心,由专人向参观者讲解新加坡水资源的现状及困境、再生水的来源、处理流程和工艺,通过对再生水生产全过程的解剖讲解,降低参观者对再生水水质的疑虑。参观者还可参观再生水厂的实际运作,并获得水厂提供的免费品尝的瓶装再生水。目前,个人或团体可以在公共事业局网站上预约参观,还可以提问更多更深入的关于再生水的相关问题参与互动,并能得到及时的回复。
这些举措不仅能够降低再生水在参观者心中的神秘感,同时也是向参观者说明良好的水处理技术已经能够保障再生水的水质安全和稳定,消除用户对再生水的芥蒂,对普及再生水的使用起到了极大的推动作用。
2.4降低再生水市场售价
自从新加坡政府大力研发再生水技术以来,再生水处理技术日渐成熟,再生水处理成本逐渐降低,目前,再生水的生产成本仅约占海水淡化的50%。
同时,为了大力宣传和推广再生水,新加坡政府也提供了较大的经济扶持,来降低再生水市场售价。据参考资料显示2005年初,新加坡政府把再生水售价从每立方米1.30新元调低到1.15新元,近年再次下调为1.0新元,比常规自来水便宜10%以上,使得再生水具有较好的市场竞争力。
2.5政策导向及宣传
除在工程设施、科研技术、经济杠杆等方面大力发展再生水外,领导人身先士卒,喝下再生水,起到了一定的示范带头作用。新加坡政府还将再生水的宣传走进千家万户和中小学教育机构,宣传新加坡水资源的困境及再生水的可靠。此外,在政府的引导下,再生水也开始向部分高端工业用水及商业大厦推广使用。
3.分析及启示
目前在国内,经深度处理后的再生水主要被用于河道补给、绿地浇洒、工业冷却、景观用水和城市杂用等低质用水,被用于工业高质用水及生活饮用水的情况仍然不多。2015年4月,国务院出台《水污染防治行动计划》,强调:到2020年,缺水城市再生水利用率达到20%以上,京津冀区域达到30%以上。由此可以看出政府对再生水利用的重视。作者认为,在未来城市再生水管理方面,可以从以下几个方面借鉴新加坡再生水管理策略,助力再生水在国内的大力推广。
(1)建立水质安全、稳定的污水及再生水系统。安全稳定的城市污水收集和处理系统是再生水系统的前提,因此加快城市污水收集处理工程建设将是目前国内各个城市面临的首要任务。然后根据污水厂处理规模,合理确定再生水厂规模,并建立完善的再生水水质监测系统,确保满足用户水质需求。
(2)建立“共赢”的再生水产业链。国内再生水利用早有提及,但市场反应冷淡,主要是因为污水厂、再生水厂和再生水用户之间的配合不畅导致了再生水产业链基本处于断裂状态。应注重加強水厂与用户之间的联系,建立完善的再生水供应系统,在保证水质稳定的前提下,再生水水厂根据用户对水质的需求不同,可以在生产工艺中采取分级处理,既能满足用户需求,又能节省水厂运营成本。
(3)合理确定再生水市场价格。具有竞争力的价格是制约再生水市场占有率的重要因素。再生水的价格主要取决于生产成本和政府调剂,因此在引进国际先进水处理技术和管理经验,逐步降低再生水生产成本的同时,政府还应参考城市水资源短缺情况,利用水价经济杠杆合理限制超额度使用常规自来水,让更多用户选择使用再生水。
(4)出台再生水强制使用政策及奖励机制。除了降低价格外,对于低水质需水行业及大耗水量行业,政府可出台行业再生水使用比例强制政策,禁止过多使用常规自来水。加大对再生水行业用水的监督,对于通过自主研发升级换代以降低自来水使用率的企业,应予以奖励,或者通过税收进行调节,从而增强企业节水、使用再生水的意愿。
(5)加强宣传教育。由于再生水来源于城市污水,许多用户对再生水的使用抱有抵触情绪,政府可以通过再生水使用示范、优惠政策宣传、中小学生教育等手段,逐步提高个人及企业对再生水的信任度。
参考文献:
[1].郝晓地,孟祥挺,付昆明,新加坡再生水厂能耗目标及其技术发展方向,中国给水排水 第30卷 第24期 2014年12月。
[2].周路菡,中水回用:断裂的产业链,新经济导刊 2013年08期。