(杭州城市規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢有限公司,浙江,杭州,310012)
【摘要】結(jié)合杭州市上泗地區(qū)污水再生利用工程規(guī)劃研究,對(duì)在上泗地區(qū)開(kāi)展污水再生利用規(guī)劃進(jìn)行了探討,在規(guī)劃層面明確了再生利用的用戶、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、利用模式、處理工藝問(wèn)題。對(duì)上泗地區(qū)污水再生利用工程的開(kāi)展及杭州市的污水再生利用工程具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】污水;再生利用;規(guī)劃編制
1 前言
上泗地區(qū)位于杭州市的西南部,東接西湖風(fēng)景區(qū),北與西湖區(qū)留下隔山相望,南臨錢塘江,西與富陽(yáng)接壤。一直以來(lái)是杭州市主要的生態(tài)保護(hù)地、水源涵養(yǎng)保護(hù)地和城市的生態(tài)綠化帶,開(kāi)發(fā)容量及規(guī)模受到控制。隨著城市化進(jìn)程的加快,上泗地區(qū)開(kāi)發(fā)量逐漸增加,該地區(qū)預(yù)測(cè)污水量已經(jīng)超出原有預(yù)留的規(guī)劃污水量,在國(guó)家推行節(jié)能減排方針的指導(dǎo)下,國(guó)內(nèi)污水再生利用的技術(shù)發(fā)展較快,應(yīng)用的案例也越來(lái)越多,因而,為解決上泗地區(qū)污水出路問(wèn)題,對(duì)在上泗地區(qū)實(shí)施再生水利用開(kāi)展深入的研究,以適應(yīng)新形勢(shì)的要求,來(lái)保護(hù)杭州的飲用水源安全,顯得很有必要。
2 國(guó)內(nèi)外城市污水再生利用現(xiàn)狀
2.1 國(guó)外城市污水再生利用現(xiàn)狀
城市污水再生利用在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)推廣,甚至普及。美國(guó)、日本、以色列開(kāi)展較早也較成熟。其他國(guó)家,如德國(guó)、芬蘭、阿根廷、巴西、智利、墨西哥、科威特、沙特阿拉伯等,在污水深度處理與有效利用中也做了許多工作。
國(guó)外城市污水再生回用的事實(shí)表明,污水回用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在一定相互制約的關(guān)系;污水處理與回用進(jìn)程需與各國(guó)自身的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程相適應(yīng)。
2.2國(guó)內(nèi)城市污水再生利用現(xiàn)狀
我國(guó)的再生水利用理論研究和實(shí)踐經(jīng)歷了“六五”期間的起步階段(1980~1985),“七五”到“九五”期間的技術(shù)儲(chǔ)備和示范工程引導(dǎo)階段(1986~2000)及目前的發(fā)展階段。
目前,我國(guó)再生水的用途有以下方面:城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境娛樂(lè)和補(bǔ)充水源水等。根據(jù)具體的使用目的和水質(zhì)要求不同,水源、污水再生利用的設(shè)施和技術(shù)也隨之不同。目前開(kāi)展較多、應(yīng)用較為成熟的地區(qū)主要為北京、天津、青島等北方城市。此外,國(guó)內(nèi)其他城市也都有污水再生利用建設(shè)項(xiàng)目及計(jì)劃。
國(guó)內(nèi)外眾多的污水再生利用實(shí)踐表明,城市污水再生處理后可用于多種途徑,污水再生利用的技術(shù)是成熟的,城市污水再生利用不但緩解城市的缺水危機(jī)并且能夠控制污染物的排放,保護(hù)水環(huán)境,而后者為污水再生利用提供了更廣闊的發(fā)展空間。
3 再生利用的用戶分析
3.1 可能的用途及用戶
3.1.1 國(guó)標(biāo)確定的用途
根據(jù)已頒布的《城市污水再生利用 分類》(GB/T 18919-2002)明確,將城市污水再生利用劃分為五種用途,即污水再生利用用于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)用水,城市雜用水,工業(yè)用水,環(huán)境用水,補(bǔ)充水源水。
3.1.2 目前普遍的用途
目前國(guó)外污水再生利用的用途基本上與《城市污水再生利用 分類》(GB/T 18919-2002)分類類似,只是不同國(guó)家和地區(qū),主要的用途不盡相同。
目前國(guó)內(nèi)污水再生利用主要集中在城市,再生水用途主要集中在工業(yè)用水的冷卻水、市政雜用水及景觀河道用水等。同時(shí)北京還用于農(nóng)田灌溉。
3.2 本區(qū)域用戶調(diào)研結(jié)果
3.2.1 市政雜用水、沖廁用水和環(huán)境、河道用水是居民普遍支持的再生水用途。
3.2.2 當(dāng)使用再生水時(shí),居民主要考慮的是再生水的健康風(fēng)險(xiǎn)和水質(zhì)問(wèn)題。對(duì)于再生水的價(jià)格,大多數(shù)人認(rèn)為小于1元/立方米是合理的。
3.2.3 工業(yè)企業(yè)調(diào)查顯示,由于在生產(chǎn)過(guò)程中工藝廢水的產(chǎn)生量較小,大部分企業(yè)均沒(méi)有污水處理或者再生水處理設(shè)施。大部分企業(yè)愿意使用再生水,而使用的主要目的是為了降低用水成本和節(jié)約水資源。
3.3 分析結(jié)論
將城市雜用水、河道景觀用水作為再生利用的主要方向,其中,作為建筑沖廁的用途宜在新建的、成片的居住區(qū)或公建區(qū)應(yīng)用。
4 再生利用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分析
本地區(qū)再生水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到上泗地區(qū)大多數(shù)再生水用戶所要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)應(yīng)避免采用過(guò)高的標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致再生水處理成本的增高,不利于污水再生回用工程的推廣。
4.1 對(duì)于城市雜用水,滿足《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)相關(guān)要求即可,但應(yīng)對(duì)臭味、大腸菌群數(shù)等衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)有較高要求,以避免對(duì)使用人群的心理和健康產(chǎn)生不良影響。
4.2 對(duì)于河道景觀用水,由于河道的自凈能力已非常微弱,故對(duì)于N, P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)要求較為嚴(yán)格,以免出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化,影響河道和城市環(huán)境。從維護(hù)居民身心健康和城市形象出發(fā),上泗地區(qū)再生水應(yīng)滿足無(wú)異臭、透明,殘余難分解有機(jī)物BOD5< 6mg/L,糞大腸菌群數(shù)<500個(gè)/ml的要求,這與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)的IV類水體水質(zhì)相近。
5 再生利用的模式分析
污水再生利用為一個(gè)系統(tǒng),包括:污水收集輸送系統(tǒng)-污水處理設(shè)施(污水深度處理設(shè)施)-再生水輸配系統(tǒng)-用戶等。
從整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行來(lái)看,又可分為封閉循環(huán)系統(tǒng)和非封閉循環(huán)系統(tǒng)。
5.1 可供選擇的模式
再生水利用采用何種模式,關(guān)鍵是看再生水用戶的情況,不同用戶的再生水用量、對(duì)水質(zhì)的要求均不一樣,系統(tǒng)采用的模式也就不一樣。
5.1.1 模式一-分散利用模式,即分散收集,分散回用。
5.1.2 模式二-集中利用模式,即集中收集,集中回用。
5.1.3 模式三-分散與集中利用模式,為上述兩種模式的組合,在局部地區(qū),單獨(dú)設(shè)置小型再生水廠及再生水系統(tǒng),在相對(duì)較大范圍,集中收集、處理,集中再生利用。
5.2模式的選擇
確定本地區(qū)污水再生利用模式,主要考慮污水收集及用戶分布兩方面因素。
5.2.1 污水收集管網(wǎng)集中:已建的管網(wǎng)集中在轉(zhuǎn)塘鎮(zhèn)區(qū)、浮山單元及之江度假區(qū)A、B區(qū)塊,且污水排向明確。規(guī)劃污水管主要集中在污水收集系統(tǒng)的上游,相對(duì)較為集中。
5.2.2 無(wú)大集中用戶:本區(qū)域沒(méi)有再生水需求量大且穩(wěn)定的工業(yè)用戶,因而沒(méi)有大量集中用戶,而市政雜用水及環(huán)境用水,在利用方式上集中回用與分散回用均可以采用。
考慮到靈山風(fēng)景區(qū)不適宜與其他地區(qū)集中實(shí)施污水再生利用,推薦的模式為分散與集中利用結(jié)合的模式。
6 再生利用的工藝分析
為了實(shí)現(xiàn)上泗地區(qū)再生水在景觀水體的安全回用和滿足城市市政雜用水的標(biāo)準(zhǔn),可以采用“污水深度處理-生態(tài)凈化-河道修復(fù)”工藝。
6.1深度處理
膜生物反應(yīng)器(MBR)在達(dá)到城市生活雜用水的回用標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),具有占地面積小、運(yùn)行管理方便和具有良好的出水水質(zhì)等諸多優(yōu)點(diǎn),比較適合于上泗地區(qū)要求,推薦膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝。
6.2 生態(tài)凈化
利用污水處理廠周圍的衛(wèi)生防護(hù)綠地和河岸的景觀綠地,建設(shè)漫流式人工濕地污水尾水凈化系統(tǒng),充分發(fā)揮土壤和植物對(duì)再生水中有機(jī)污染物、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物的降解作用。
6.3 河道修復(fù)
就近于再生水廠出水位置的團(tuán)結(jié)浦和三號(hào)浦選擇進(jìn)行對(duì)河道進(jìn)行生態(tài)改造,對(duì)人工濕地的出水深度凈化??偹νA魰r(shí)間HRT 控制在3~5 d。
7 結(jié)論
在建立“低碳”型社會(huì)的背景下,在上泗地區(qū)實(shí)施污水再生利用工程不僅具有一定的經(jīng)濟(jì)效益,還有顯著的生態(tài)環(huán)境效益和社會(huì)效益,符合上泗地區(qū)乃至整個(gè)杭州市的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。規(guī)劃對(duì)用戶、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、利用模式及處理工藝等的分析,對(duì)豐水地區(qū)開(kāi)展污水再生利用規(guī)劃編制具有一定的借鑒意義。
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