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(杭州城市规划设计咨询有限公司,浙江,杭州,310012)
【摘要】结合杭州市上泗地区污水再生利用工程规划研究,对在上泗地区开展污水再生利用规划进行了探讨,在规划层面明确了再生利用的用户、水质标准、利用模式、处理工艺问题。对上泗地区污水再生利用工程的开展及杭州市的污水再生利用工程具有一定的指导意义。
【关键词】污水;再生利用;规划编制
1 前言
上泗地区位于杭州市的西南部,东接西湖风景区,北与西湖区留下隔山相望,南临钱塘江,西与富阳接壤。一直以来是杭州市主要的生态保护地、水源涵养保护地和城市的生态绿化带,开发容量及规模受到控制。随着城市化进程的加快,上泗地区开发量逐渐增加,该地区预测污水量已经超出原有预留的规划污水量,在国家推行节能减排方针的指导下,国内污水再生利用的技术发展较快,应用的案例也越来越多,因而,为解决上泗地区污水出路问题,对在上泗地区实施再生水利用开展深入的研究,以适应新形势的要求,来保护杭州的饮用水源安全,显得很有必要。
2 国内外城市污水再生利用现状
2.1 国外城市污水再生利用现状
城市污水再生利用在经济发达国家已经推广,甚至普及。美国、日本、以色列开展较早也较成熟。其他国家,如德国、芬兰、阿根廷、巴西、智利、墨西哥、科威特、沙特阿拉伯等,在污水深度处理与有效利用中也做了许多工作。
国外城市污水再生回用的事实表明,污水回用与经济发展存在一定相互制约的关系;污水处理与回用进程需与各国自身的经济基础与经济发展进程相适应。
2.2国内城市污水再生利用现状
我国的再生水利用理论研究和实践经历了“六五”期间的起步阶段(1980~1985),“七五”到“九五”期间的技术储备和示范工程引导阶段(1986~2000)及目前的发展阶段。
目前,我国再生水的用途有以下方面:城市、工业、农业、环境娱乐和补充水源水等。根据具体的使用目的和水质要求不同,水源、污水再生利用的设施和技术也随之不同。目前开展较多、应用较为成熟的地区主要为北京、天津、青岛等北方城市。此外,国内其他城市也都有污水再生利用建設项目及计划。
国内外众多的污水再生利用实践表明,城市污水再生处理后可用于多种途径,污水再生利用的技术是成熟的,城市污水再生利用不但缓解城市的缺水危机并且能够控制污染物的排放,保护水环境,而后者为污水再生利用提供了更广阔的发展空间。
3 再生利用的用户分析
3.1 可能的用途及用户
3.1.1 国标确定的用途
根据已颁布的《城市污水再生利用 分类》(GB/T 18919-2002)明确,将城市污水再生利用划分为五种用途,即污水再生利用用于农、林、牧、渔业用水,城市杂用水,工业用水,环境用水,补充水源水。
3.1.2 目前普遍的用途
目前国外污水再生利用的用途基本上与《城市污水再生利用 分类》(GB/T 18919-2002)分类类似,只是不同国家和地区,主要的用途不尽相同。
目前国内污水再生利用主要集中在城市,再生水用途主要集中在工业用水的冷却水、市政杂用水及景观河道用水等。同时北京还用于农田灌溉。
3.2 本区域用户调研结果
3.2.1 市政杂用水、冲厕用水和环境、河道用水是居民普遍支持的再生水用途。
3.2.2 当使用再生水时,居民主要考虑的是再生水的健康风险和水质问题。对于再生水的价格,大多数人认为小于1元/立方米是合理的。
3.2.3 工业企业调查显示,由于在生产过程中工艺废水的产生量较小,大部分企业均没有污水处理或者再生水处理设施。大部分企业愿意使用再生水,而使用的主要目的是为了降低用水成本和节约水资源。
3.3 分析结论
将城市杂用水、河道景观用水作为再生利用的主要方向,其中,作为建筑冲厕的用途宜在新建的、成片的居住区或公建区应用。
4 再生利用水质标准分析
本地区再生水水质应达到上泗地区大多数再生水用户所要求的水质标准,同时应避免采用过高的标准而导致再生水处理成本的增高,不利于污水再生回用工程的推广。
4.1 对于城市杂用水,满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)相关要求即可,但应对臭味、大肠菌群数等卫生学指标有较高要求,以避免对使用人群的心理和健康产生不良影响。
4.2 对于河道景观用水,由于河道的自净能力已非常微弱,故对于N, P等营养物质要求较为严格,以免出现水体富营养化,影响河道和城市环境。从维护居民身心健康和城市形象出发,上泗地区再生水应满足无异臭、透明,残余难分解有机物BOD5< 6mg/L,粪大肠菌群数<500个/ml的要求,这与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的IV类水体水质相近。
5 再生利用的模式分析
污水再生利用为一个系统,包括:污水收集输送系统-污水处理设施(污水深度处理设施)-再生水输配系统-用户等。
从整个系统运行来看,又可分为封闭循环系统和非封闭循环系统。
5.1 可供选择的模式
再生水利用采用何种模式,关键是看再生水用户的情况,不同用户的再生水用量、对水质的要求均不一样,系统采用的模式也就不一样。
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-分散与集中利用模式,为上述两种模式的组合,在局部地区,单独设置小型再生水厂及再生水系统,在相对较大范围,集中收集、处理,集中再生利用。
5.2模式的选择
确定本地区污水再生利用模式,主要考虑污水收集及用户分布两方面因素。
5.2.1 污水收集管网集中:已建的管网集中在转塘镇区、浮山单元及之江度假区A、B区块,且污水排向明确。规划污水管主要集中在污水收集系统的上游,相对较为集中。
5.2.2 无大集中用户:本区域没有再生水需求量大且稳定的工业用户,因而没有大量集中用户,而市政杂用水及环境用水,在利用方式上集中回用与分散回用均可以采用。
考虑到灵山风景区不适宜与其他地区集中实施污水再生利用,推荐的模式为分散与集中利用结合的模式。
6 再生利用的工艺分析
为了实现上泗地区再生水在景观水体的安全回用和满足城市市政杂用水的标准,可以采用“污水深度处理-生态净化-河道修复”工艺。
6.1深度处理
膜生物反应器(MBR)在达到城市生活杂用水的回用标准的同时,具有占地面积小、运行管理方便和具有良好的出水水质等诸多优点,比较适合于上泗地区要求,推荐膜生物反应器(MBR)工艺。
6.2 生态净化
利用污水处理厂周围的卫生防护绿地和河岸的景观绿地,建设漫流式人工湿地污水尾水净化系统,充分发挥土壤和植物对再生水中有机污染物、氮磷等营养物的降解作用。
6.3 河道修复
就近于再生水厂出水位置的团结浦和三号浦选择进行对河道进行生态改造,对人工湿地的出水深度净化。总水力停留时间HRT 控制在3~5 d。
7 结论
在建立“低碳”型社会的背景下,在上泗地区实施污水再生利用工程不仅具有一定的经济效益,还有显著的生态环境效益和社会效益,符合上泗地区乃至整个杭州市的可持续发展战略。规划对用户、水质标准、利用模式及处理工艺等的分析,对丰水地区开展污水再生利用规划编制具有一定的借鉴意义。
参考文献(References)
[1]徐承华.杭州市污水工程专业规划(修编)[Z],2009.
[2]冯一军,桂明,李孝安.杭州市上泗地区污水再生利用规划研究[Z],2008.
[3]GB/T 18921-2002,污水再生利用景观环境用水水质[S].
[4]GB 50335-2002,污水再生利用工程设计规范[S].
[5]GB/T 18919-2002,污水再生利用分类[S].
【摘要】结合杭州市上泗地区污水再生利用工程规划研究,对在上泗地区开展污水再生利用规划进行了探讨,在规划层面明确了再生利用的用户、水质标准、利用模式、处理工艺问题。对上泗地区污水再生利用工程的开展及杭州市的污水再生利用工程具有一定的指导意义。
【关键词】污水;再生利用;规划编制
1 前言
上泗地区位于杭州市的西南部,东接西湖风景区,北与西湖区留下隔山相望,南临钱塘江,西与富阳接壤。一直以来是杭州市主要的生态保护地、水源涵养保护地和城市的生态绿化带,开发容量及规模受到控制。随着城市化进程的加快,上泗地区开发量逐渐增加,该地区预测污水量已经超出原有预留的规划污水量,在国家推行节能减排方针的指导下,国内污水再生利用的技术发展较快,应用的案例也越来越多,因而,为解决上泗地区污水出路问题,对在上泗地区实施再生水利用开展深入的研究,以适应新形势的要求,来保护杭州的饮用水源安全,显得很有必要。
2 国内外城市污水再生利用现状
2.1 国外城市污水再生利用现状
城市污水再生利用在经济发达国家已经推广,甚至普及。美国、日本、以色列开展较早也较成熟。其他国家,如德国、芬兰、阿根廷、巴西、智利、墨西哥、科威特、沙特阿拉伯等,在污水深度处理与有效利用中也做了许多工作。
国外城市污水再生回用的事实表明,污水回用与经济发展存在一定相互制约的关系;污水处理与回用进程需与各国自身的经济基础与经济发展进程相适应。
2.2国内城市污水再生利用现状
我国的再生水利用理论研究和实践经历了“六五”期间的起步阶段(1980~1985),“七五”到“九五”期间的技术储备和示范工程引导阶段(1986~2000)及目前的发展阶段。
目前,我国再生水的用途有以下方面:城市、工业、农业、环境娱乐和补充水源水等。根据具体的使用目的和水质要求不同,水源、污水再生利用的设施和技术也随之不同。目前开展较多、应用较为成熟的地区主要为北京、天津、青岛等北方城市。此外,国内其他城市也都有污水再生利用建設项目及计划。
国内外众多的污水再生利用实践表明,城市污水再生处理后可用于多种途径,污水再生利用的技术是成熟的,城市污水再生利用不但缓解城市的缺水危机并且能够控制污染物的排放,保护水环境,而后者为污水再生利用提供了更广阔的发展空间。
3 再生利用的用户分析
3.1 可能的用途及用户
3.1.1 国标确定的用途
根据已颁布的《城市污水再生利用 分类》(GB/T 18919-2002)明确,将城市污水再生利用划分为五种用途,即污水再生利用用于农、林、牧、渔业用水,城市杂用水,工业用水,环境用水,补充水源水。
3.1.2 目前普遍的用途
目前国外污水再生利用的用途基本上与《城市污水再生利用 分类》(GB/T 18919-2002)分类类似,只是不同国家和地区,主要的用途不尽相同。
目前国内污水再生利用主要集中在城市,再生水用途主要集中在工业用水的冷却水、市政杂用水及景观河道用水等。同时北京还用于农田灌溉。
3.2 本区域用户调研结果
3.2.1 市政杂用水、冲厕用水和环境、河道用水是居民普遍支持的再生水用途。
3.2.2 当使用再生水时,居民主要考虑的是再生水的健康风险和水质问题。对于再生水的价格,大多数人认为小于1元/立方米是合理的。
3.2.3 工业企业调查显示,由于在生产过程中工艺废水的产生量较小,大部分企业均没有污水处理或者再生水处理设施。大部分企业愿意使用再生水,而使用的主要目的是为了降低用水成本和节约水资源。
3.3 分析结论
将城市杂用水、河道景观用水作为再生利用的主要方向,其中,作为建筑冲厕的用途宜在新建的、成片的居住区或公建区应用。
4 再生利用水质标准分析
本地区再生水水质应达到上泗地区大多数再生水用户所要求的水质标准,同时应避免采用过高的标准而导致再生水处理成本的增高,不利于污水再生回用工程的推广。
4.1 对于城市杂用水,满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)相关要求即可,但应对臭味、大肠菌群数等卫生学指标有较高要求,以避免对使用人群的心理和健康产生不良影响。
4.2 对于河道景观用水,由于河道的自净能力已非常微弱,故对于N, P等营养物质要求较为严格,以免出现水体富营养化,影响河道和城市环境。从维护居民身心健康和城市形象出发,上泗地区再生水应满足无异臭、透明,残余难分解有机物BOD5< 6mg/L,粪大肠菌群数<500个/ml的要求,这与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的IV类水体水质相近。
5 再生利用的模式分析
污水再生利用为一个系统,包括:污水收集输送系统-污水处理设施(污水深度处理设施)-再生水输配系统-用户等。
从整个系统运行来看,又可分为封闭循环系统和非封闭循环系统。
5.1 可供选择的模式
再生水利用采用何种模式,关键是看再生水用户的情况,不同用户的再生水用量、对水质的要求均不一样,系统采用的模式也就不一样。
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-分散与集中利用模式,为上述两种模式的组合,在局部地区,单独设置小型再生水厂及再生水系统,在相对较大范围,集中收集、处理,集中再生利用。
5.2模式的选择
确定本地区污水再生利用模式,主要考虑污水收集及用户分布两方面因素。
5.2.1 污水收集管网集中:已建的管网集中在转塘镇区、浮山单元及之江度假区A、B区块,且污水排向明确。规划污水管主要集中在污水收集系统的上游,相对较为集中。
5.2.2 无大集中用户:本区域没有再生水需求量大且稳定的工业用户,因而没有大量集中用户,而市政杂用水及环境用水,在利用方式上集中回用与分散回用均可以采用。
考虑到灵山风景区不适宜与其他地区集中实施污水再生利用,推荐的模式为分散与集中利用结合的模式。
6 再生利用的工艺分析
为了实现上泗地区再生水在景观水体的安全回用和满足城市市政杂用水的标准,可以采用“污水深度处理-生态净化-河道修复”工艺。
6.1深度处理
膜生物反应器(MBR)在达到城市生活杂用水的回用标准的同时,具有占地面积小、运行管理方便和具有良好的出水水质等诸多优点,比较适合于上泗地区要求,推荐膜生物反应器(MBR)工艺。
6.2 生态净化
利用污水处理厂周围的卫生防护绿地和河岸的景观绿地,建设漫流式人工湿地污水尾水净化系统,充分发挥土壤和植物对再生水中有机污染物、氮磷等营养物的降解作用。
6.3 河道修复
就近于再生水厂出水位置的团结浦和三号浦选择进行对河道进行生态改造,对人工湿地的出水深度净化。总水力停留时间HRT 控制在3~5 d。
7 结论
在建立“低碳”型社会的背景下,在上泗地区实施污水再生利用工程不仅具有一定的经济效益,还有显著的生态环境效益和社会效益,符合上泗地区乃至整个杭州市的可持续发展战略。规划对用户、水质标准、利用模式及处理工艺等的分析,对丰水地区开展污水再生利用规划编制具有一定的借鉴意义。
参考文献(References)
[1]徐承华.杭州市污水工程专业规划(修编)[Z],2009.
[2]冯一军,桂明,李孝安.杭州市上泗地区污水再生利用规划研究[Z],2008.
[3]GB/T 18921-2002,污水再生利用景观环境用水水质[S].
[4]GB 50335-2002,污水再生利用工程设计规范[S].
[5]GB/T 18919-2002,污水再生利用分类[S].