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1基本信息

中水處理是個老百姓聽起來還有些陌生的詞,中水就是指循環再利用的水。其實中水處理離我們的生活並不遙遠,許多家庭都習慣把洗衣服和洗菜的水收集起來,用於沖廁所和拖地板,其實這就是最原始、最簡單的中水處理辦法。
中水一詞最早起源於日本,是不同於給水(日本稱上水)、排水(日本稱下水)的一種水處理方法。中水是把水質較好的生活污水經過比較簡單的技術處理后,作為非飲用水使用。中水主要用於洗車、噴洒綠地、沖洗廁所、冷卻用水等,這樣做充分利用了水資源、減少污水直接排放對環境造成的污染。對於淡水資源缺乏、供水嚴重不足的城市來說,中水系統是緩解水資源不足,防治水污染,保護環境的重要途徑。

2處理簡介

一體化中水處理設備採用膜生物反應器技術是生物處理技術與膜分離技術相結合的一種新工藝,取代了傳統工藝中的二沉池,它可以高效地進行固液分離,得到直接使用的穩定中水。又可在生物池內維持高濃度的微生物量,工藝剩餘污泥少,極有效地去除氨氮,出水懸浮物和濁度接近於零,出水中細菌和病毒被大幅度去除,能耗低,佔地面積小。

3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,即實現水資源直接循環利用,這種處理方式適用於水資源極度缺乏的地區,但投資高,工藝複雜;
2. 另一種是將其處理到非飲用水的標準,主要用於不與人體直接接觸的用水,如便器的沖洗,地面、汽車清洗,綠化澆灑,消防,工業普通用水等,這是通常的中水處理方式。
1.1經二級處理后回用特點
a.屬傳統的處理形式,工藝成熟、污泥產量小、設備投資較少;
b.以生活污水(不含糞便)作為水源,要求排水實行糞、污分流;
c.原水的時、季流量變化較大,水量平衡困難;
d.出水水質只能達到沖廁和綠化的要求。
1.2 水量平衡
水量平衡是中水系統的設計關鍵,它既是確定設備處理能力的基本依據,也是中水系統運行可靠的保證,更是降低中水運行成本的前提,採用第一種回用方案的水量平衡
1.3 設備技術參數
通過對水量平衡的分析,確定設備技術參數如下:
設計處理能力Q設=150m3/d
調節池容積V調=0.4Q設=60m3;
中水池容積V中=0.25Q設=38m3(設計值取40m3);
中水供水泵Q泵=25Q中/24=14.3m3/h;H=392~441kPa,N=4kW。
1.4 其特點為:
a.屬傳統的處理形式,工藝成熟、污泥產量大、設備投資較多;
b.以生活污水(含糞便)作為水源,無需糞、污分流,減少了管網的初投資;
c.原水的時、季流量變化較小,水源充足;
d.出水水質只能達到沖廁和綠化的要求。
2.2 水量平衡
第二種方案的水量平衡。
2.3 設備技術參數
設備技術參數同1.3。
2.4 經濟分析
3.1 特點
其特點是:
a.屬新型處理工藝,污泥產量極小且採用PLC自控,操作方便但設備投資多;
b.膜的更新將增加運行費用;
c.以生活污水(含糞便)作為水源,無需糞、污分流,減少了管網的初投資;
d.原水的時、季流量變化較小,水源充足;  e.出水水質好,除滿足沖廁和綠化的要求外,也能用於洗車。
3.2 水量平衡
第三種方案的水量平衡
3.3 設備技術參數
設計處理能力Q設=180m3/d;
調節池容積V調=72m3(設計值採用70m3);
中水池容積V中=45m3;
中水供水泵Q泵=2.5Q中/24=14.8m3/h;H=392~441kPa,N=4kW。
3.4 經濟分析
3.1 其特點是:
a.屬新型處理工藝,污泥產量極小且採用PLC自控,操作方便但設備投資多;
b.膜的更新將增加運行費用;
c.以生活污水(含糞便)作為水源,無需糞、污分流,減少了管網的初投資;
d.原水的時、季流量變化較小,水源充足;  e.出水水質好,除滿足沖廁和綠化的要求外,也能用於洗車。
3.2 水量平衡
第三種方案的水量平衡
3.3 設備技術參數
設計處理能力Q設=180m3/d;
調節池容積V調=72m3(設計值採用70m3);
中水池容積V中=45m3;
中水供水泵Q泵=2.5Q中/24=14.8m3/h;H=392~441kPa,N=4kW。
3.4 經濟分析
3.1 其特點是:
a.屬新型處理工藝,污泥產量極小且採用PLC自控,操作方便但設備投資多;
b.膜的更新將增加運行費用;
c.以生活污水(含糞便)作為水源,無需糞、污分流,減少了管網的初投資;
d.原水的時、季流量變化較小,水源充足;  e.出水水質好,除滿足沖廁和綠化的要求外,也能用於洗車。
3.2 水量平衡
第三種方案的水量平衡
3.3 設備技術參數
設計處理能力Q設=180m3/d;
調節池容積V調=72m3(設計值採用70m3);
中水池容積V中=45m3;
中水供水泵Q泵=2.5Q中/24=14.8m3/h;H=392~441kPa,N=4kW。
3.4 經濟分析通過對3種處理方法的初投資和運行費用的比較可以看出,傳統的污水處理回用方法(糞、污分流)雖然設備費和處理費均較低,可分流排水增加的管網費用卻使初投資大大提高,由此產生的高額運行折舊成本使該流程所具備的處理費用低的優勢完全喪失,因此不適合在居住區中水處理中採用。
同是對生活污水的處理,傳統的三級處理法雖然比MBR法的初投資和運行費用都低,但優勢並不明顯,而MBR提供的優質中水從用戶心理上更易被接受,且能延長中水供水設備、管網和器具的使用壽命,再者優質中水用於洗車所產生的經濟效益也不容忽視。隨著膜生產技術的發展、膜組件價格的降低,MBR的投資費用及運行費用也會降低,這在日本已得到證實。因此從發展的眼光看,佔地小、不污染環境、高度自控、運行可靠的MBR法應是居住區中水回用工藝的首選。
目前居住區建設中水系統的條件已基本具備,並日趨完善。首先,居住區排水量較大、雜用水需求也大、水量易平衡,對中水系統的設計和平穩運行有利;其次,隨城鎮居民小區的規模化以及水處理技術的發展,中水系統的初投資和運行費用將大幅度降低;再次,住房的私有化、小區物業管理的興起和完善也為中水系統的投資回報奠定了基礎。採用中水系統后預計居住區用水量可節省30%~40%,排水量可減少35%~50%,將產生良好的社會效益和環境效益。

4用途

對於小區居民來講,中水處理系統可以提供很大的實惠。首先是降低水費支出。像綠化用水、洗車用水等公共用水,一般小區都是直接引用自來水,這筆水費最終還會攤到每戶業主身上。如果使用循環再利用后的中水,就等於一水二用,一個小區,一年算下來就是不小的費用。居民沖洗廁所一般使用自來水,如果用中水,一次可以省9升自來水,全家一個月,算下來有多少噸?不過,由於消費心理的原因,很多設計師不打算將中水用於戶內的清潔用水。當然,自來水、中水會走兩趟管路,可能會佔點面積。
中水處理系統成本很低,不會增加買房者的負擔。說簡單點,就是要加幾個池子的問題。中水處理后的水質也較有保證,比城市地區一般河水的水質要好。

5處理過程

中水系統的水凈化過程也很簡單,一般有三級。一級階段,主要是靠格柵將水中體積較大的雜質與水分離。由於生活中,用水量時高時低,所以需要專備個蓄水池調節水量。水中的污染物90%以上是通過二級處理去除的。主要有生物處理法、物理化學法和膜法。所有的處理方式都不需要專門投入人力、物力。
以前,中水系統多用在賓館、飯店、大型文化體育等水費較貴而用水量又很大的公共建築中。但是,隨著水資源的不斷減少和人們環保意識的增強,越來越多的居民住宅建築也開始採用中水處理系統。中水正在逐漸走進尋常百姓的生活。

6應用

無機陶瓷膜的發展過程
陶瓷膜也稱GT膜,是以無機陶瓷原料經特殊工藝製備而成的非對稱膜,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,小分子物質(或液體)透過膜,大分子物質(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。
在膜科學技術領域開發應用較早的是有機膜,這種膜容易製備、容易成型、性能良好、價格便宜,已成為應用最廣泛的微濾膜類型。但隨著膜分離技術及其應用的發展,對膜的使用條件提出了越來越高的要求,需要研製開發出極端條件膜固液分離系統,和有機膜相比,無機陶瓷膜具有耐高溫、化學穩定性好,能耐酸、耐鹼、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、孔徑分佈窄,滲透量大,膜通量高、分離性能好和使用壽命長等特點。
無機陶瓷膜在水處理中應用最大的障礙主要有二個方面,
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其一是製造過程複雜,成本高,價格昂貴;其二是膜通量問題,只有克服膜污染並提高膜的過濾通量,才能真正推廣應用到水處理的各個領域。
美國西雅圖環境科技公司研發的滌餌DEAR無機陶瓷膜系統,是在普通陶瓷膜研究的基礎上,通過高科技改造,減少膜污染,大大提高膜通量,有效克服了無機陶瓷膜在水處理中應用的主要問題,使無機陶瓷膜應用於水處理成為可能。
特點
(1) 獨有的雙層膜結構:滌餌DEAR無機陶瓷膜系統在在膜過濾層表面,通過溶膠一凝膠法製備TiO2溶膠,採用浸漬提拉法在陶瓷膜上塗敷納米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濾通量,提高膜通量穩定性;Al2O3—ZrO2複合膜結構:使膜管機械性能更加優良,由於材料本身的性能缺陷或製備過程中存在的一些實際問題,單一無機膜材料一般不能滿足實際需要,因此無機負載複合分離膜的研製得到迅速發展,滌餌DEAR無機陶瓷膜採用整體複合技術,通過溶膠凝膠法,製備Al2O3—ZrO2複合膜,由於含ZrO2材料與Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比具有更好的機械強度、化學耐久性和抗鹼侵蝕等特性,滌餌DEAR®無機陶瓷膜具有更強的機械強度和熱穩定性,而且複合膜的孔徑分佈窄,呈單峰。
(2) 可實現在線反衝,膜通量穩定:由於複合陶瓷膜獨特結構和機械性能,能有效承受0.4mp以下的反衝壓力,可實現在線反衝,從而獲得穩定的膜通量,克服了無機膜系統在水處理應用中價格高、易污染、膜通量小、設備龐大等問題,使無機陶瓷膜系統在水處理中應用成為可能。滌餌DEAR無機陶瓷膜是專為污水處理設計的,其最大特點是膜通量大,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、可實現在線反衝。
主要技術參數
膜層厚度:50—60μm,膜孔徑0.01-0.5μm;
氣孔率:44—46%;
過濾壓力:1.0 Mpa,反衝壓力:0.4 Mpa以下;
膜材質:雙層膜,外膜TiO2;內膜Al2O3—ZrO2複合膜
陶瓷膜主要應用領域
中水回用;
工廠化養殖原水解毒處理;
發電廠、化工廠等大型冷卻循環水旁濾系統;
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。

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