如何通过污水处理与回用解决城市建设与水资源紧缺的矛盾

空气清新、绿树成荫、宁静舒适的生态环境已成为现代住宅小区的发展理念。然而，随着城市化步伐的加快，最直接的表现就是用水量不断增加，城市污染越来越严重，水资源日益紧张。如何解决城市建设与水资源短缺的矛盾？污水处理回用是城市水资源回用最直接、最重要的方法。通过对生活污水进行处理并回用，不仅可以绿化、美化社区环境，还可以减少水资源的浪费，达到保护环境、减少污染的目的。

1、居住区污水特点

一、主要污水来源

住宅区污水主要为生活污水，包括卫生间污水、厨房污水和洗涤污水。

2、污水主要成分

生活污水中含有大量的纤维、油脂、淀粉、蛋白质等有机物，以及蔬菜下脚料、泥沙、生活杂质等无机物。还含有致病菌、病毒、寄生虫卵等致病菌。生活污水中污染物浓度一般较低，BOD5/CODcr通常在0.5左右，具有良好的可生物降解性。

三、污水产生特点

由于居民区居民构成比较单一，大部分是上班族和学生，少数是游手好闲者，用水非常集中，主要是进餐时和睡觉前。用水量变化很大，污水量也变化很大。

2、社区污水回用处理工艺

由于居民区污水可生物降解性强，可采用生化处理方法。出水水质达标后，可用于绿化、景观用水、道路浇水、洗车等。

1、污水处理工艺一体化污水处理设备

化粪池→一级处理（初沉池）→生化二级处理→深度处理（混凝过滤）→消毒→回用。

由于小区污水处理水量较小，且物业管理人员不一定具备专业水平，因此需要采用投资少、节省土地、操作简单、技术可靠的处理工艺，并根据社区污水特点进行无人化管理。在工艺设计时，应尽可能采用污泥产生量少的处理工艺，防止因污泥处理不充分而污染社区环境。

2、适合社区污水处理的工艺流程

(1)序批间歇式活性污泥法(SBR法)或CASS法

SBR法是顺序间歇式活性污泥法的简称。具有占地面积小、投资低、自动化程度高、污泥少且易沉淀、除磷、脱氮等特点，优于其他好氧处理方法。该过程由按一定时间顺序间歇运行的反应器组成。

CASS反应罐是在SBR工艺基础上发展起来的新工艺。即在SBR池进水端增加生物选择器，实现连续进水（沉淀期和排水期连续进水）和间歇排水。具有体积小、成本低、自动化程度高、处理效率高、除磷脱氮等特点，是住宅污水处理的理想工艺。

回用流程为：污水→格栅→调节池→提升泵→SBR或CASS→过滤→消毒→中水回用。

(2)生物接触氧化法

生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之间的污水生物处理技术。它兼有两者的优点，是较早应用于小区生活污水处理的技术之一。具有占地面积小、抗冲击负荷能力强、生物种类多、污泥少易沉淀、无污泥回流、除磷脱氮等特点。其工艺流程为：生物反应池内填满填料，含氧污水淹没所有填料并以一定的流速流过填料。填料上覆盖有生物膜，污水与生物膜广泛接触。在生物膜上微生物新陈代谢的作用下，污水中的有机污染物被去除，污水得到净化。

回用流程为：污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→沉淀池→过滤→消毒→污水回用。

(3)两级活性污泥法（AB法）

两级活性污泥法，简称AB法。具有抗冲击负荷强、处理效果稳定、运行成本低、除磷脱氮等特点。工艺流程为：无初沉池，A段高负荷，B段低负荷， A、B段污泥分别回流，充分利用污泥中微生物的代谢作用，去除污水中的有机污染物。

回用流程为：污水→格栅→顶部空调池→A段曝气池→A段沉淀池→B段曝气池→B段沉淀池→过滤→消毒→污水回用。

(4)A/O工艺一体化污水处理设备

A/O工艺是缺氧-好氧污水处理工艺。具有适应性强、耐冲击负荷、容积负荷高、污泥容积低、反硝化效果好等特点。特别适用于中小型污水处理站。

这个过程是：首先将污水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化细菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝态氮还原成氮气，从而达到反硝化的目的。 ；污水随后进入好氧池，大部分有机物在这里被消化降解。好氧池后设置二沉池。部分沉降污泥返回缺氧池，以提供足够的微生物。同时，好氧池内的混合液返回缺氧池，保证无氧。氧气池有足够的硝酸盐。

回用流程为：污水→初沉池→缺氧池→好氧池→二沉池→过滤→消毒→出水回用。

(5)厌氧生物滤池

厌氧生物滤池是一种内部以填料作为微生物载体的厌氧生物膜处理装置。具有不能耗、成本低、管理简单、无噪音、无异味、挂膜快、残留污泥少、出水水质好、运行效果稳定等特点。

这个过程是：厌氧微生物在载体表面生长。当污水从底部上升经过载体组成的固定床时，在厌氧微生物的作用下，污水中的有机物被厌氧分解，产生沼气。该工艺的本质与A/O法类似，但兼性厌氧生物滤池加强了厌氧段。

回用流程为：污水→沉淀池→厌氧消化池→厌氧生物滤池→抽气管→氧化沟→进出风井→过滤→消毒→出水回用。

3、废水回用技术

(1)膜技术

小区生活污水为二级处理后的出水，采用反渗透（RO）等膜技术进行深度处理。出水可作为工业用水或生活用水。膜技术主要指纳滤、超滤、渗透和反渗透等膜分离技术。膜技术投资成本高、运行管理麻烦，在国内深度污水处理中应用较少。

(2)膜生物反应器(MBR)

膜生物反应器（MBR）处理技术是膜分离技术与传统污泥法相结合的高效污水处理技术。由于膜的过滤作用，生物体被完全截留在生物反应器内，实现水力停留时间和泥龄的完全分离，保持生物反应器内较高的MLSS、较强的硝化能力、较高的污染物去除率。 MBR作为一种新型污水处理回用技术，在生活污水回用方面具有良好的应用前景。但膜本身成本较高，操作系统复杂，运行成本较高。谨慎使用。

(3)多媒体过滤器

多介质过滤器（滤床）是采用两种或两种以上介质作为过滤层的介质过滤器，又称机械过滤器。常用的过滤材料有石英砂、无烟煤、活性炭、磁铁矿、石榴石、多孔陶瓷、塑料球等，用于去除污水中的悬浮或胶体杂质，吸附油污。特别能有效去除沉淀技术无法去除的微小颗粒和细菌，使出水水质满足回用要求。是污水深度处理常用的处理方法。

3. 工程实例

以晨鸣环保小编居住的生活小区为例。该小区是新建的高档住宅小区，生活设施齐全，24小时热水。人口约1200人，人均最大用水量标准为300L/d。

1、最大设计废水量

1200×300/100×0.80=288立方米/天（12立方米/小时）。

2、设计废水水质

(1)pH=7.5；

(2)COD=360mg/L；

(3)BOD5=200mg/L；

(4)SS=180mg/L；

(5)N-NH4=25mg/L。

3、设计水质

处理后出水水质符合《城市污水回用景观环境水质》（GB/-2002）标准要求，即：pH=6.0-9.0、COD≤50mg/L、BOD5≤6mg/L、SS≤10mg/ L、N-NH4≤5mg/L、总余氯≥0.2mg/L（末端）、LAS≤1.0mg/L、粪便大肠菌群≤3/L。

4、采用处理技术

该小区采用地埋式污水处理一体化设备，处理能力为15m3/h。用于地面绿化或景观。二级处理采用A/O法，三级处理采用多介质过滤器。次氯酸消毒后重复使用，用于社区景观水和绿化美化水。产生的臭味通过土壤和周围的花草来辅助除臭。整套设备采用全自动控制和报警系统，且无人值守。设备只需定期维护和保养，操作和维护相对简单。

4、效益分析

项目总投资45万元，运行费用0.50元，低于排污费收费标准。以COD为例，污水设计COD=360mg/L，处理后回用水中剩余50mg/L，处理后COD为310mg/L。按污水处理量288m3/d计算，日最大减排量为0.，一个社区每年可减少COD排放量32.85kg。

建设社区污水处理回用站，将污水回用用于人工湿地种植水生植物、景观池塘养鱼养鸭、喷洒草坪、浇灌树木等，不仅达到了污水处理回用的效果，节约了水资源，还减少了城市污水，还改善了社区的居住环境，具有可观的环境效益。处理污水并回用是节水治污的最佳途径，势在必行。

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