东莞市某污水处理厂再生水回用难点分析_张艳辉.pdf

2021年11月，国家发展改革委等部门印发了“十四五”节水型社会建设规划，该文件指出“推进污水资源化利用，缺水城市再生水利用率达到20%左右”。近年来，污水再生回用一直是研究热点，郑兴灿1指出“再生水的开发利用具有资源循环利用和环境质量改善的双重属性，再生水的开发利用不仅可以增加有效供水量、缓解饮用水需求的增长，在缺水地区成为可靠的水源并降低用户的用水成本，而收稿日期：2023-01-11作者简介：张艳辉，男，工程师、注册公用设备工程师（给水排水），硕士，主要研究方向为给水排水工程设计和水环境恢复。引文格式：张艳辉，王洋，姚左钢，等.东莞市某污水处理厂再生水回用难点分析 J.市政技术，2023，41（5）：183-187.（ZHANG Y H，WANGY，YAO ZG，et al.Analysis of difficulties of reusing reclaimed water of a sewage plant in Dongguan City J.Journal of municipal technol-ogy，2023，41（5）：183-187.）文章编号：1009-7767（2023）05-0183-05第41卷第5期2023年5月Vol.41，No.5May 2023DOI:10.19922/j.1009-7767.2023.05.183Journal of Municipal Technology东莞市某污水处理厂再生水回用难点分析张艳辉*，王洋，姚左钢，纪海霞，李张卿（北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京 100082）摘要：以东莞市 S 污水处理厂为例，分析了污水再生回用的可行性。该工程平均供水规模为 2.9104m3/d，再生水主要用途为城市绿化用水、道路清扫用水和景观用水。经数据分析，S 污水处理厂现状出水 CODCr、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP 指标均满足再生水水质要求，水量满足 2.9104m3/d 要求，通过建设厂内清水池和加压泵站将再生水配送至厂外再生水管网。该工程表明，东莞市污水再生回用在“厂内”水质、处理工艺等方面基本不存在问题，主要难点在于用户较少且分散，导致“厂外”管网一次性投资较高。按照该工程规模（2.9104m3/d）计算，每年可节省水费约 772 万元，具有明显的经济效益。关键词：再生水回用；厂内水质；厂外管网；再生水用户；水费中图分类号：X 703文献标志码：BAnalysis of Difficulties of Reusing Reclaimed Water of aSewage Plant in Dongguan CityZhang Yanhui*，Wang Yang，Yao Zuogang，Ji Haixia，Li Zhangqing（Beijing General Municipal Engineering Design&Research Institute Co.，Ltd.，Beijing 100082，China）Abstract：Taking a sewage plant of Dongguan as an example，feasibility of reclaimed water utilization in Dongguanwas analyzed.The scale of this project is 2.9104m3/d on average.Reclaimed water are mainly for green land，roadsand landscape water.According to data analysis，all the indexes of CODCr，BOD5，suspended solids（SS），total nitro鄄gen（TN），ammonia nitrogen（NH3-N），and total phosphorus（TP）meet requirements，and water quantity meets re鄄quirement of 2.9104m3/d.The reclaimed water distributed to reclaimed water pipe network by constructing clean-water tank and distributing pressurized pump station in the plant.The project proved that there are no problems inwater quality and treatment process of reclaimed water in Dongguan.The main difficulty is that users are few andscattered，which cause a large investment in the“off-site”pipe network.According to the project scale（2.9104m3/d），this project can save about 7.72 million yuan of water charges every year with obvious economic benefits.Key words：reclaimed water reuse；water quality of water plant；pipe network outside of the water plant；reclaimedwater users；water rateJournal of Municipal Technology第41卷且可以削减排入受纳水体的污染物总量”。同时，国外许多国家以及我国的一些发达城市（北京、深圳等）都已进行再生水项目建设2。东莞市供水结构单一，其供水主要依赖于东江，东江供水量已经超过90%，而流域用水量大幅增长，使东江的可取用水量日益减少，造成东莞市资源性缺水严重3。且2020年以来东江流域严重干旱，导致咸潮回溯，严重影响了居民的生活生产，使东莞市供水压力进一步加大，面对水资源短缺的严峻形式和抗旱节水要求，东莞市再生水回用的“空白”亟需弥补。基于此，笔者从东莞市实际情况出发，以S污水处理厂为例，进行再生水回用难点分析，以期为其他相似地区的相似污水处理厂提供参考。1工程概况东莞市S污水处理厂再生水回用工程包括厂内构筑物和厂外再生水管网两部分，其中厂内构筑物位于现状S污水处理厂内，主要包括清水池、配水泵房、配电室等；厂外再生水管网总长约11.6 km，管径在DN400DN1 000 mm之间。该工程平均供水规模为2.9104m3/d，根据用户用水行为，供水时间按照10 h/d考虑。再生水主要用途为城市绿化用水、道路清扫用水和景观用水（包括娱乐性景观用水和观赏性景观用水），水质需符合现行国家标准GB/T 189202020城市污水再生利用 城市杂用水水质4表1中城市绿化、道路清扫、消防、建筑施工的水质要求和GB/T189212019城市污水再生利用 景观环境用水水质5的要求。该工程设计进、出水水质如表1所示。2S污水处理厂现状分析2.1现状提标工程出水水量分析S污水处理厂总规模为40104m3/d，共分3期建设，现状提标工程规模为40104m3/d，主要进水为一、二、三期工程尾水。现状提标工程实际出水水量如图1所示，95%涵盖率下的出水水量为26.3104m3/d，最大出水水量为47.6104m3/d，最小出水水量为24.2104m3/d，平均出水水量为39.1104m3/d。GB 503352016城镇污水再生利用工程设计规范第4.3.2条规定：当水源为污水处理厂出水时，最大设计规模应为污水处理厂出水量扣除再生水厂各种不可回收的自用水量，且不宜超过污水处理厂规模的80%6。根据该规定，确定S污水处理厂再生水回用工程平均供水规模为2.9104m3/d（供水时间10 h/d），若随着再生水用户增加，供水时间变为24h/d，则供水规模可达到7.0104m3/d，现状S污水处理厂规模也可满足要求。2.2现状提标工程出水水质分析S污水处理厂一期工程采用AO工艺，二、三期工程采用AAO工艺，现状提标工程采用硝化滤池反硝化滤池磁混凝高效沉淀池滤布滤池工艺。S污水处理厂提标工程环评报告显示，S污水处理厂提标工程需满足准IV类水质要求（其中TN10mg/L）。现状提标工程实际出水水质如图27所示，其中出水BOD5质量浓度最高为5.6 mg/L，最低为0.6 mg/L，平均为1.87 mg/L；CODCr质量浓度最高为24 mg/L，最低为4 mg/L，平均为1.87 mg/L；SS质量浓度最高为7 mg/L，最低为4 mg/L，平均为4.3 mg/L；NH3-N质量浓度最高为0.74 mg/L，最低为0.025 mg/L，平均为0.15 mg/L；TN质量浓度最高为9.58 mg/L，最低为1.49 mg/L，平均为6.33 mg/L；TP质量浓度最高为0.23 mg/L，最低为0.013 mg/L，平均为0.072 mg/L。实测S污水处理厂浊度（单位为NTU）与SS转化关系为1 NTU约等于1.5 mg/L SS，现状提标工程各项指标均满足再生水水质标准。水质指标设计进水/污水处理厂实际出水设计出水CODCr/（mg/L）BOD5/（mg/L）TN/（mg/L）NH3-N/（mg/L）TP/（mg/L）SS/（mg/L）浊度/NTU306101.50.310306103.00.35表1设计进、出水水质Tab.1 Designed inlet and outlet water quality图1现状提标工程实际出水水量Fig.1 Actual water output of current wastewater upgrading project184第5期2.3现状提标工程工艺评价及建议现状提标工程出水水质较好，但经过分析存在以下问题：1）硝化滤池滤料粒径为2550 mm，粒径较大，比表面积较小，生物量较低，同时因无反冲洗系统只采用排泥阀定期排泥，运行一段时间后硝化滤池堵塞严重。2）硝化滤池的主要作用是去除NH3-N、CODCr、图2现状提标工程实际出水BOD5Fig.2 Actual effluent BOD5of current wastewater upgrading project图5现状提标工程实际出水NH3-NFig.5 Actual effluent NH3-N of current wastewater upgrading project图3现状提标工程实际出水CODCrFig.3 Actual effluent CODCrof current wastewater upgrading project图6现状提标工程实际出水TNFig.6 Actual effluent TN of current wastewater upgrading project图4现状提标工程实际出水SSFig.4 Actual effluent SS of current wastewater upgrading project图7现状提标工程实际出水TPFig.7 Actual effluent TP of current wastewater upgrading project张艳辉等：东莞市某污水处理厂再生水回用难点分析185Journal of Municipal Technology第41卷BOD5，但硝化滤池对BOD5的去除会导致其后面的反硝化滤池需要投加更多碳源，增加运行成本。同时，对于剩余NH3-N的去除，因一、二、三期工程的生化池均能将NH3-N降到很低，硝化滤池去除NH3-N作用不明显。针对以上问题提出如下建议：1）建议增加反冲洗系统或将磁混凝高效沉淀池提到流程