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      城市分布式污水再生資源化系統理想模型

      發布時間:2020-12-11 10:13所屬分類:農業科技加入收藏

      摘 要:經過40年改革開放的快速發展,我國各大城市面臨著基礎設施方面的諸多問題,這其中污水系統低效高耗是一個突出方面。城市分布式污水再生資源

        摘 要:經過40年改革開放的快速發展,我國各大城市面臨著基礎設施方面的諸多問題,這其中污水系統低效高耗是一個突出方面。城市分布式污水再生資源化系統是針對傳統污水大集中系統的突出問題而提出的新的系統形式,具有低投資、低運行維護代價、高效率、解決鄰避效應和環境污染問題、出水水質好等特點,同時可以提高污水再生回用率,是污水系統提質增效的重要支撐。

        關鍵詞:城市分布式污水再生資源化系統 提質增效 水邏輯 智慧管控平臺

      污水處理論文

        1 概念模型提出

        水資源具有直接關系到人類生存和社會經濟發展的戰略屬性,而污水是城市可靠有效的長效性水資源,不斷提高污水再生質量和利用率對于緩解城市水資源危機至關重要。針對當前城市大集中污水系統系統突出問題,結合城市水資源短缺的發展需求,提出城市分布式污水再生資源化系統概念模型。

        所謂“城市分布式污水再生資源化系統”是指城市內由若干個經濟半徑范圍內的污水資源循環復用系統組成的污水再生資源化系統。其可有效提高污水收集處理效率和非傳統水資源的回用比例。

        該系統以占地小、環境優美、運行穩定、處理高效、出水優良、統一智慧管控的分布式污水再生處理站為核心,以水系統中污水具備的循環、復用、再生、回供的邏輯為脈絡,前端以污水短流程、經濟、有效收集為重點,后端以單元內再生水就地最大程度循環和梯級復用、單元間水資源統籌調配為要點。將城市建設區劃分為若干個生態水系統微循環有機單元,每個單元內形成污水的收集、處理、凈化、再生、利用的循環邏輯,盈余水量通過城市生態水體空間進行蓄存和調配,從而將污水由當前城市的突出問題和負擔,轉變為城市水量和水質均穩定可靠的水資源,貢獻與回饋城市。

        2 理想模型的關鍵要素構成

        城市分布式污水再生資源化系統模型關鍵控制要素包含水邏輯及水量平衡、水凈化與水質控制、水管理及智慧管控平臺、水系統及建設實施模式幾個主要方面。

        2.1 水邏輯及水量平衡

        理想城市分布式污水再生資源化系統模型各單元中的水邏輯關系為污水作為有效的城市非傳統水資源將分質實現最大化利用和循環利用,單元內優先實現最大化利用,盈余水量在進入地表水體調蓄空間前,先經過綠地駁岸空間的生態凈化后再進入水體,同時在水體銜接段內設施深度凈化生態系統,保障水體水質的進一步凈化提升,而蓄存的水體在下游優質段內合理取用,作為城市高品質用水的替代水源,新生水供水站與城市規劃的高品質用水大戶就近配套建設。

        水量平衡分析中,以污水再生水和地表調蓄空間可匯集的地表徑流水為產出項,以綠化灌溉、道路灑掃、洗車、工業冷卻、公建沖廁、生態環境補水等為耗水項進行年際逐月分析,將需要調蓄存儲的量、盈余的主要部位、可調需儲存的水體位置、可滿足的規模等逐一落實,即可得到全年最大可利用非傳統水資源總量以及通過盈余月和虧損月盈虧量與調蓄空間建立液位聯動關系,確定蓄存區液位關系,綜合得到年際水資源價值與效益。

        2.2 水凈化與水質控制

        在各分布式單元內的污水處理再生站點內,凈化后的污水達到相應標準(國標一級A排放標準和下述用途中再生水相應標準的嚴格控制項見表1)不消毒直接回用于綠化灌溉和生態環境補水;而經過消毒的其他再生水供應城市雜用水、工業冷卻補水、公建沖廁用水等用水。超過再生回供經濟半徑的盈余水量進入配套后續生態凈化空間(不低于地表水Ⅳ類標準)再排入地表水體,經水體內進一步生態凈化后由高品質新生水供水站(不低于地表水Ⅲ類標準)供應至高品質工業用水大戶作為優質非傳統水源加以利用。

        由此,在分布式污水再生資源化系統中,污水凈化由強化凈化段與生態凈化段兩段構成,回用供水水質控制與水質監測在強化凈化段后的清水池節點控制,而外排至地表水體的水質控制與監測點設置于強化站點外綠地空間的生態凈化區出水處,以總體降低投資和運行維護代價。

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