厦门海沧投资区中水利用探讨与实践

黄政道　 陈世营
（海沧污水处理厂，厦门 361026）

　　摘要 污水作为一种稳定可靠、可再生水资源通过适当处理后回用对各地的可持续发展有重要意义。本文介绍中水回用在海沧的广泛前景、实施方案选择和项目进展情况。
　　关键词 中水回用；污水深度处理；节水

1 前言

　　水是社会经济发展和人类生活质量改善的关键。我国是严重缺水国家，人均2500 m³/年，占有量仅为世界平均水平的四分之一。大量污水的不达标排放造成水质的污染大大加剧了水资源的缺乏，严重制约了我国各地社会和经济的发展。当今世界工业发达国家在防治水资源污染，合理开发和节约使用水资源的同时已积极进行水回用的开发和应用。如美国、日本、以色列、澳大利亚等国家已开展了大量卓有成效的工作并取得显著的社会和经济效益。
　　污水是污染源，也是一种稳定可靠的和可再生水资源。城市污水治理率随着社会的进步不断提高，但人类活动的不断扩大所产生的的污水总量也急剧增加，城市污水总污染物的排放并未随着治理同步减少。中水主要是指城市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。中水回用减少了处理后城市污水的排放，相应降低对水环境的污染负荷，是清洁生产的表现；同时也是污水资源化的具体体现，是解决水资源短缺的重要途径。在治理城市水污染时，同步考虑污水收集系统，污水处理系统，处理后的污水回用配套系统建设是当今时代潮流，也应是今后市政建设考虑的重点。我国国家建设部《中国2000年水工业科技发展战略》在提倡中水应用方面也迈出了积极的步伐。

2 厦门市海沧污水处理厂概况

　　海沧污水处理厂位于厦门市西部海沧台商投资区，一期工程处理能力10万m³/d,2000年6月竣工通水，并调试运行。目前处理污水8000m³/d。估计年内南部工业区排放管线竣工后，处理污水量将达到30000 m³/d以上，海沧生活区目前污水排放量约10000m³/d，配套管网设施近期完工后厂处理水量将达到40000 m³/d。海沧污水处理厂设计服务区面积100平方千米，人口近期12万，远期35万，汇集新阳工业区、海沧市区、海沧南部工业区及港区的大部分生活污水和全部工业废水。
　　海沧污水处理厂采用改进型活性污泥法工艺，即通过延长泥龄、低负荷、控制不同段溶解氧浓度来处理污水，以提高COD的去除率。二级出水通过提升泵排到九龙江入海口。出水水质指标情况如下表。
　　从表中数据可见，厂出水水质大大优于设计要求, 已接近一级排放标准和相关的回用水水质标准。{回用水水质标准主要有《生活杂用水水质标准》,（CJ25.1～89）、《再生水回用于景观水体的水质标准》（CJ/T95-2000）、《工业循环冷却水处理设计规范》（GB50050-95）}设计二级出水中氨氮和磷的含量未考虑，但通过工艺控制基本可满足除磷脱氮要求。今后处理污水量多时，水质氮磷指标可能有较大变化，必要时可通过对生化池实施改造，改曝气第一段为厌氧段，工艺控制使出水氮磷指标满足回用水水质标准。

项目 设计指标 运行指标(02年2～5月) 回用水指标 COD ≤120mg/L 52 mg/L ≤50 mg/L BOD₅ ≤30 mg/L 6 mg/L ≤10 mg/L SS ≤30 mg/L 11 mg/L ≤10或5 mg/L PH 6～9 6.5～8.5 6.5～9 NH₃-N 6 mg/L ≤10 mg/L TP ＜0.5 mg/L ≤1mg/L 总大肠菌群 10⁵个/L ≤3个/L

3 可能应用前景分析

　　厦门为海湾城市，淡水资源十分贫乏，水价目前为2元/ m³，其中排污费占10%，随着污水处理行业的产业化，水价将伴随排污费的大幅度提高进一步上升。回用水成本大大低于该价格，即使按照供水价格的50%收取回用水价，经济上仍有较大空间。从生活用水、工业用水、农业用水及生态环境用水四个方面考虑，本厂的中水回用范围大致如下：
3.1 处理厂内部用水
　　包括生产用水、绿化用水和景观用水，目前已建能力为2000 m³/d的厂内回用水工程,生产用水是通过回用水泵将二级出水送至污泥脱水机房，用于浓缩脱水机的滤布冲洗等。回用水泵送出的另两路水分别供应人工瀑布方面的景观用水和厂区绿化用水需要。
3.2 住宅小区杂用水
　　本厂附近为建设中的环保高品位住宅小区海沧“未来海岸”，该区设计中水需要量近期为1200m³/d，主要用于小区绿地浇注和景观用水。为本厂中水用户。
3.3 绿化喷洒杂用水
　　道路绿化地主要集中在公路中间及两旁隔离带，合计面积约25万m²。公园、公用绿地、绿化带等市政管辖绿地约37万m²，合计62万m²。，按照1500m²/m³的喷洒水量计算，估计用水量超过4000m³/d。若每天两次喷洒，则一天喷洒道路绿地的用水量达8200 m³。
3.4 庭院、单位、荒山绿化用水
　　海沧地区的庭院、单位绿化面积超过2.8平方千米，外加由于前期过度开采土石留下的裸露的山体绿化，估计总面积超过3.0平方千米。，按照2000m²/ m³的喷洒水量计算，估计用水量超过15000 m³ /d。
3.5 工厂用水
　　海沧投资区目前有注册工厂130多家，包括电力、化工、制药、机械、仓储、等行业，近邻的杏林台商投资区有多家用水量较大的纺织、印染、制革等工厂，而该区污水厂处理出水色度较深，不便应用，为本厂潜在用户。两区保守估计共可消化回用水每天2万m³。
3.6 农业灌溉用水
　　目前厂处理污水主要来自工业废水，暂时不考虑此方面用途，今后水量正常，生活污水量较大时根据水质中重金属指标情况另行考虑。海沧地区农林用地在500万m²以上，按年800～1000m³/亩计算，中水农用市场巨大。

4 回用水建设方案选择

4.1 消毒系统
　　厂二级出水水质优良，大部分指标基本达到回用水要求，但作为市政杂用水还应考虑对人体健康及环境的影响，这主要是细菌指标，应进行消毒处理。回用水的消毒主要采用三种方法，即加氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。臭氧消毒处理效果好，几乎不存在二次污染，但成本大，不常用。紫外线消毒运行维护管理简单、不存在二次污染，对于绿化用水消毒安全可靠，但目前大水量下缺乏成熟工艺。氯化消毒包括氯气消毒、二氧化氯消毒和次氯酸钠溶液消毒等。对于大水量的消毒成本低廉、工艺和操作管理较复杂，绿化用水对余氯要求不能过高，三种方式以加氯气消毒综合效果好。厂可行性报告及现场施工中均预留有接触加氯消毒单元用地和相应资金，按照厦门环保局的加强出水细菌控制要求，厂同上级部门及筹建单位积极交涉，目前已决定建设加氯消毒系统，按照10万m³/d能力施工。预计年内动工，项目完成投运后预计出水COD指标将进一步得到改善，细菌及大肠杆菌指标可满足中水回用要求。
4.2 深度处理
　　经过消毒处理的二级出水用于绿化及道路喷洒等已能满足要求，但作为景观用水、工业冷却水、印染皮革等工业用水仍应深度处理，由于重金属、硫酸根、氯离子、硬度等各项指标正常，多次水质化验结果表明能满足回用水要求，故深度处理主要考虑进一步去除COD、SS。
　　污水的深度处理通常采用多级生物滤池法、化学絮凝沉淀过滤法、活性炭吸附法和超滤膜技术处理等，本厂水质主要是工业废水，出水BOD₅/COD指标约为0.12,SS指标也仅为11mg/l, 说明生化处理较彻底,沉淀效果也较好,出水中COD多为难降解的可溶性物质,进一步降低采用生化处理难度大，同时厂内可利用的土地有限，采用多级生物滤池处理不便；采用活性炭吸附法及膜技术处理出水优良，可满足多方面要求，但成本过高，经济上尚不具备条件；因此，本厂主要考虑加药混凝、沉淀过滤后回用的工艺。具体流程图如下:

　　自动净水器两端进水，采用穿孔管布水以满足矾花和处理水的充分接触絮凝，沉淀区设置斜板以加速沉淀，上清液经过填充有石英砂、无烟煤滤料的滤池得到进一步去除微量SS的效果。

5 工程主要内容及进展情况

　　中水回用工程计划一期处理能力5000m³/d，远期50000m³/d，总投资预算为292.6万元，厂内目前已自行建设绿化浇注用中水管线1500米，厂区绿地采用回用水，平均每日用水50 m³，生产用中水目前约50m³/d，年用量为3.6万m³，节省水费支出7.2万元。
　　通往海沧未来海岸住宅小区的管线及配套设施已建设完毕，预计平均日用水750 m³，年用量为21万m³，价差0.4元/ m³，增加收入8.4万元。
　　其他回用水客户正在积极接触中。

6 综合效益分析

　　中水处理成本不高于0.35元/m³ ，按回用水价为1.1元/m³计，本工程完成后每年可节省清洁水资源180万m³，减少排放COD1.08万千克，创造效益135万元，也大大提高厦门作为中水应用示范城市和海沧投资区的形象。

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　　第一作者 黄政道，硕士，工程师，1994年7月毕业于中山大学高分子研究所，先后在厦门杏林、集美、海沧污水处理厂从事生产调试和运行管理工作，现任海沧污水处理厂厂长助理，生产科科长。
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