水看世界|国内外再生水厂利用案例

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水资源的短缺,越来越多国家重视再生水的利用。经过二次处理的污水,经过消毒除臭等高度处理后回用于冲厕、植物浇灌、道路冲洗、冷却水补水和景观用水等,少数还会作为饮用水使用,下面介绍的国内外知名的一些再生水厂利用案例。

1

美国加州橙县再生水厂

(1)项目概述

1975年,加州橙县水管局在加州泉水谷地区建造了一座名为“21世纪水厂”,该厂是世界上第一个采用膜处理的再生水厂。2008年水管局建设了地下水补给系统(GWRS),取代21世纪水厂。由于在水回用方面的突出成就,GWRS是世界上最著名的间接饮用回用系统,该系统将经过高度处理的废水,通过三步先进的处理工艺进行净化。

(2)处理工艺

格栅 — 一级处理(沉淀池)—二级处理—微滤—反渗透—过氧化氢/紫外线消毒—石灰处理。二级处理的出水一部分排放入海,另一部分输送到GWRS进一步净化。二沉池中的污泥被分为两条线路。一部分污泥回流,继续消耗水中的有机质;另一部分污泥在浓缩、消化、脱水之后,送到亚利桑那的堆肥厂,或者送到农田作为土壤改良剂。

反渗透系统是将使用束状聚酰胺半透膜包裹在抗压长管中。经过反渗透的水非常纯净,需要在水进入管网之前加入矿物质以用来缓冲和稳定水质。

2

以色列Shafdan再生水厂

(1)项目概述

以色列大部分农产品是种植在内盖夫沙漠,灌溉用水主要是经过Shafdan再生水厂处理后的再生水,水厂的处理规模为35万吨/日。

(2)工艺流程

污水经过预处理、厌氧生物选择器(除磷)、AO法处理后进入4个补给池,然后垂直渗入地下,在土壤内经过8天的停留处理后,先流经水质观测井,再由外围之抽水井抽出符合以色列用水水质标准的再生水,以管线输送作为农业灌溉。

Shafdan再生水厂处理规模35万吨/日,经二级处理后藉重力自然注入地下,采行土壤处理,经过停留地下8天的再生处理后,先流经水质观测井,再由外围之抽水井抽出符合以色列饮用水水质标准之再生水,再以管线输送作为高级农业灌溉用途。

3

美国佛罗里达州Falkenburg再生水厂

项目概述

2016年佛罗里达州该地区建立第一个直接可饮用的再生水项目—Falkenburg再生水厂,项目经过扩建后已经能满足社区今后十年的需要。水处理后经过深度净化,采用超滤、反渗透和紫外消毒/过氧化高级氧化法(AOP),经检测出水满足EPA的饮用水标准。

4

墨西哥Atotonilco污水处理厂

(1)项目概况

墨西哥Atotonilco污水处理厂是世界上最大的污水处理厂之一,设计平均处理能力为35 m3/s,最大处理能力为50 m3/s。Atotonilco污水处理厂能够处理1260万人(相当于墨西哥城居民)的废水,处理后于农业和灌溉。

(2)工艺流程

二级处理后经过氯化消毒后用于农业灌溉,还配备了热电联产系统,利用消化过程中产生的沼气,最大限度地节约能源。

5

北京槐房再生水厂

(1)项目概况

北京槐房再生水厂是亚洲最大的再生水回用工程,是一座全地下再生水厂,厂区全地下建设,地上建设人工湿地保护区,实现环境治理与保护的和谐发展,日处理再生水60万m3。槐房可以处理300多万人产生的废水,处理后的废水可用于城市管理项目或排入湿地和水道。厂区内同步采用热水解+厌氧消化+板框深度脱水的污泥处理工艺,实现污泥的无害化处置。运行中还利用污泥消化产生的沼气,提供热能和电能。

(2)工艺流程

污水处理的工艺流程为粗格栅—细格栅—曝气沉砂池—初沉池——膜格栅—MBR—臭氧接触—紫外消毒,污泥处理的流程为预脱水—热水解—厌氧消化—深度脱水。采用先进的北排模组器。

6

新加坡樟宜再生水厂

(1)项目概述

新加坡NEWater水厂是再生水工程领域内的亚洲典范,NEWater项目满足了新加坡全国30%的用水需求。到2060年,新加坡计划NEWater项目将满足全国55%的用水需求。新加坡2000年相继建成了5座再生水厂,樟宜再生水项目为其中之一,经扩建后项目规模22.8万吨/天,采用“微滤+反渗透”工艺,并经过紫外消毒处理。

(2)工艺流程

传统污水处理厂二级处理的出水将作为再生水厂的进水,首先经过精细格栅过滤,在进入微滤或者超滤工艺单元,主要去除细颗粒物,出水进入反渗透工艺单元,去除细菌、病毒以及大部分溶解盐。反渗透出水进行紫外消毒,最终净化为“NEWater”。

7

美国West Basin再生水厂

(1)项目概况

West Basin再生水厂是美国规模最大的回用水处理厂之一。水厂根据用户的需求设计生产5种级别的水以用于工业和城市用途,包括公园和高尔夫球场的灌溉水,海水屏障的地下水层回灌水,炼油厂的补给水,冷却塔的冷却水,高质量锅炉给水。

(2)工艺流程

West Basin根据出水水质要求不同,采用多种处理工艺,目前工艺如下表所示。

工艺

处理量

主要用途

三级(混凝、沉淀、过滤)+消毒(加氯)

15万m3/d

用于农灌及运动场草皮浇灌,水质要求达到加州规定的T22标准

三级(混凝、沉淀、过滤)+硝化+消毒(加氯)

2万m3/d

用于炼油厂和汽车工业冷却水,即再水质要求达到加州规定的T22标准再进行硝化处理

石灰澄清+RO

2.5万m3/d

工艺出水和地表水进行1:1.5的比例混合后进行地下水回灌

MF+RO+H2O2+UV

2.5万m3/d

可以单独进行地下水回灌,同时将逐步取代石灰+RO的处理系统,该工艺也为低压锅炉提供补水

MF+RO

2万m3/d

该工艺主要用于高压锅炉补水

8

美国UOSA再生水厂

项目概述

UOSA再生水厂是历史上实践再生水回用于间接饮用的典范,该厂处理规模约20万吨/日,处理工艺包括脱氮除磷的二级处理、石灰沉淀、二级再碳酸化、过滤、活性炭吸附、离子交换、加氯消毒、脱氯,再生水的补充量占水库入流的8%。

9

东京有明再生水厂

项目概述

有明再生水厂是日本东京三大再生水厂之一(落合、有明、芝浦),处理规模3万吨/日,污水二级处理后(AAO工艺)经过生物过滤、臭氧接触、加氯消毒和高速过滤后回用于厂内设施清洗、邻近住宅冲厕和地铁清洗等。

致谢

【本科普内容受“上海市科协科普项目(项目编号:18dz2306700)”和上海市水务海洋局“水务科普年度活动”资助】

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