城市污水资源化及回用技术研究

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1、太原埋1人学硕十研究生学f讧论文1．1课题提出的背景第一章引言地球上总的水体积大约为14亿km3，其中只有2．5％是淡水，大部分以永久性冰或雪的形式封存于南极洲和格陵兰岛，而可供人类利用的部分仅有20万km3。中国多年平均水资源总量28100亿m3，人均水资源量2200m3，排在世界第88位，人均水资源仅为世界人均的四分之一。根据“国际人口行动”对我国水资源进行的总体评价，预计到2l世纪中叶我国人口达到16亿高峰时，人均水资源量将下降到1760m3，全国将接近用水紧张国家的边缘。而且，我固水资源的时空分布不均，南方多北方少

2、，更加剧了局部水资源的短缺状况。北方干旱半f旱地区全年的降水量主要集中在7、8、9三个月，使得这些地区可以利用的水资源尤其显得彳i足⋯。我国是世界上人均占有水资源较少的国家，总储量平均每年达28000亿m3，人均年占有量按1995年的统计数字计算为2328m3，仅相当于世界平均值的1／4。在我国水资源总量中，有条件利用的最大水资源为12000xlOSm3。在上个世纪80年代，全国缺水城市已达236座，缺水总量1200万m3／d，目前在我国有近400个大中城市缺水，总缺水量达2000万m3／d。在供水紧张时期不但工农业生产用

3、水得不到保证，有些城市对居民生活用水也不得不采取限时、限量供给的办法。因此供水问题己成为制约我国北方干旱地区及沿海城市经济建设发展’j生活水平提高的严重问题。在决定中小城镇发展的重要因素中，水资源更是一个突出的制约因素，但目前由于中小城镇缺乏统一的规划、市政设施尚不完善，造成中小城镇的污染情况闩趋严重。随着我国工农业生产的迅速发展和城市化进程的不断加快，现有水资源总量己经无法满足日益增长的供水需求，水资源供需矛盾卜分突出，严重制约到旧民经济的发展12l。在我国，除了水资源匾乏以外，水资源受到污染也是一个很，1F重的^

4、j题

5、。水体污染不仅造成了严重的环境问题，而且使原本就一卜分严峻的水资源供给问题更是雪上加霜。掘《中国环境状况公报》统计显示，在1993，1995，1997年的几年

6、’日J，随着工业和城市化进程的不断加快，我国的污水排放总量分别为355．6x10sm3／d，365．2x108m3／d，416x108m3／d，呈逐年上升的趋势(见表1．1)。太原理l：大学硕十研究尘学何论文表l—l我国水体污染物的排放量统计13ITable1—1ThestatisticofwaterpollutantsinChina年份捌：放总量f108m3／d)

7、T业J皮水(108m3／d)COD(刀吨)重金属(t／d)石油类(t／d)1993355．6219．56221621713991995365．2222．57701823643419974162271073总之，我国目前的水资源现状是：一方面是水资源严重短缺，另一方面是水体的污染又十分严重，己经严重制约到国民经济的进一步发展。为了解决这一问题，除了对水资源加以保护进行合理利用之外，开发和研究新的污水处理与回用技术，对提高水资源的利用率，解决水资源供需矛盾有着十分重要的意义。1．2课题提出的意义面对淡水资源日益短缺，水资源的供

8、需矛盾愈加尖锐，人们不得不在近区天然水资源之外，通过多种途径开发新水源。主要有：①海水淡化；②远距离调水；③城市污水处理回用。相比之下，污水处理回用投资少、工期短、见效快，比较现实易行，具有重要意义I4‘。1)污水处理回用，可缓解水资源的供需矛盾污水回用到底能增加多少水量呢?粗略估算一下，城市供水量的80％变为污水排入城市排水管网中，收集起来再生处理后70％可以安全回用，即城市供水量的一半以上，可以变成再生水(或称回收水、回用水、复新水、t{J水)，返回给城市水质要求较低的用户，替换出等量自来水，相应增加了城市一半的供水量

9、。综上所述，实施城市污水资源化，把处理后的污水作为第二水源加以利用，是合理利用水资源的重要途径，可以减少城市新鲜水的取用量，减轻城市供水不足的压力和负担，缓解水资源的供需矛盾，这对缺水城市来说意义更为重大。2)污水处理回用，体现了水的“优质优用，低质低用”原则各种用途的用水并非都需要优质水，以牛活用水为例，其中用于烹饪饮用的水约占5％，而对占20％"--'30％不与人体商接接触的生活杂用水并无过高水质要求。因此，将生活污水处理以后用作与这类对水质没有较高要求的生活杂用水等既可以缓解水资源紧缺的现状，同时体现了“优质优用，低

10、质低用”的原则。3)污水处理回用，有利于提高城市水资源利辟j的综合经济效益太原堙I．人。Z硕十研究生学位论文①城市污水水质、水量相对稳定，不受气候等自然条件的影响，且就近可得，易于收集。以二级处理出水为原水的再生水厂一的制水成本一般低于，甚至远低于以自然水源为原水的自来水厂的制水成本，这是因为取水距离大