小区中水回用及中水过滤消毒一体化设备的试验研究

摘要

随着经济的不断发展，城市面积不断扩大，住宅小区生活用水量和污水排放量也随之增加，加剧了我国水资源危机；同时利用大型污水管网将污水截流至城市污水处理厂进行集中处理的投资和成本也越来越高，推进速度慢。要在城市污水处理厂基础之上建立城市中水利用的投资更为浩大、管理困难、实施难度大。因此，利用现有的住宅小区自建生活污水处理站，实施小区中水回用满足小区居民生活杂用水的需求，是解决生活污水排放污染和缓解城市水资源危机最行之有效的手段。 本文阐述了小区生活污水回用的可行性、意义及目前存在的问题，研究设计了以微孔陶瓷和外套布袋为核心、以紫外杀菌灯作为消毒杀菌手段的一体化过滤装置的中水过滤消毒的小试实验装置，选用处理后的达到国家污水综合排放一级标准水质的生活污水作为实验水源进行实验研究，通过小试实验得出以下实验结论： ①采用以微孔陶瓷和外套布袋为核心的复合滤层是成功的，在对二级生活污水处理来原水处理后的出水COD始终稳定的保持＜30mg/L，布袋Ⅰ、布袋Ⅱ平均去除率分别为49％和55.8％；出水色度均在8以下，系统去除率在50％以上；进水SS在3～68mg/L之间，而出水为0～13 mg/L之间，布袋Ⅰ、布袋Ⅱ平均去除率分别为52.3％和62.5％；以上过滤指标均达到建设部生活杂用水水质标准（CJ25.1-89）。 ②复合滤层的使用性能优于石英砂等散状滤料，在材料成本方面低于膜过滤材料的成本。采用这种复合滤层技术为核心的过滤设备将以其自动化控制无人管理运行模式，降低中水利用的成本。 ③在复合滤层中布袋的安装应该毛面朝外，这样不仅可以保证微孔陶瓷管的微孔通畅，同时毛面的纤维运动更加合理，使初滤层的形成和反冲洗的实施都更为顺利，设备运行的稳定性更好。 ④光电消毒杀菌的技术能够有效的杀灭水中细菌，在实验中紫外灯安装在筒体以外，其光强度损失在三分之二左右，加上电子杀菌仪的缺位，细菌的杀灭率为41.16％，根据别人的实验结果和公认的数据表明，只要安装方式恰当实现紫外灯的理论杀菌率96％和电子杀菌灭藻仪理论杀菌率98％是可能的，按实验原水粪大肠菌群最高指标数350个/L计算，是可以达到中水水质要求的，说明只要完善杀菌手段和安装方式能够有效的杀灭水中的细菌。 ⑤本装置在本实验条件下的技术指标是：过滤压力：0～0.10MPa；反冲洗周期：40分钟；反冲洗强度：反冲启动压力为0.012MPa冲洗 4分钟。 ⑥压缩空气所提供反冲洗压力有利于复合滤层的自洁，实验证明当空气压缩区的压缩空气被压缩后所具备的压力，可以为清水区的清水提供动能，提高其对复合滤层的清洁能力。清洁后的复合滤层能够反复的进行污水的过滤工作。 本研究为工程设计及设备运行提供了初步的理论及工艺条件基础。在工程中可根据实际情况进一步调整，进一步完善工艺措施。