摘要：中國屬于缺水國家，水資源已成為我國最嚴重的資源問題之一，節約水資源對保護我國環境及可持續發展有這重要意義。本文介紹長沙市岳麓污水處理廠在利用尾水以節省水資源方面的工程實例及經驗，并提出在利用尾水過程中應注意的問題。
　　關鍵詞：水資源，污水處理廠，尾水回用，城市雜用水
　　1引言
　　資料顯示，我國是一個干旱缺水嚴重的國家。人均淡水資源僅為世界平均水平的1/4，人均可利用水資源量僅為900立方米，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。長沙市地處中南地區，湘江主河道貫穿城區，以及近年來節能減排工作到位，污水處理能力得到大幅提升，目前城市污水處理規模為86萬噸/日，污水處理率接近85%，因此長沙市水資源狀況相對較好。但是去年7月份湘江水位長沙段連續創歷史新低，造成長沙提前進入枯水期，城市供水緊張，對生產生活造成一定影響。且城市回用水利用率低，也是造成水資源緊缺原因之一。政府希望通過宣傳提高回用水利用率，從而進一步節約水資源，保護環境，緩解水資源短缺，并開展相應計劃及措施。對此，筆者通過此文對岳麓污水處理廠回用水利用情況做一些經驗介紹，肯定了回用水利用的好處，也提出回用水利用過程中應注意的相關問題。
　　2長沙市岳麓污水處理廠回用水利用情況
　　2.1長沙市岳麓污水處理廠概況
　　長沙市岳麓污水處理廠與2008年底建成投入使用，設計日處理規模30萬m³，采用改良型A/A/O工藝，尾水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。
　　設計階段設計單位并沒有過多的考慮尾水的回用，但在圖紙審核初期，我們即意識到污水處理廠運行過程中用水可以利用尾水代替，因此我們積極與設計單位進行溝通，確定了尾水利用的方案，進行相關設備的采購，并在建設階段實施。岳麓污水處理廠利用尾水代替自來水的部分有綠化管養，廠區道路及構筑物沖洗，消毒系統水射器用水及污泥脫水設備反沖洗4個部分。
　　2.2綠化、沖洗用水及回用水管網敷設
　　根據岳麓污水廠綠化面積及設備道路沖洗需要，每月用水量大約為3000~4000m³，因此在考慮了除了場內自來水管網外，另外敷設尾水回用管網，工廠區綠化及沖洗只用。主要是在接觸消毒池后管道上增加回用水井及提升泵（圖一）并根據需要敷設管網。水泵選用2臺潛水離心泵，揚程22m，流量30m³/h。除綠化噴頭外，尾水回用管網上還留有多出水龍頭，以供道路及構筑物沖洗用。
　　                           
　                                                         　圖一
　　2.3消毒系統回用水利用
　　岳麓污水處理廠尾水消毒采用液氯消毒方式，液氯投加系統中投加動力來源于水射器，水射器實際上是一種文丘里管，根據伯努利定律，通過增大流速造成壓力下降，形成相對負壓（小于大氣壓力）區，使氯氣被吸入水流管段中，再投加進入水體。污水處理廠水射器采用德國ALLDOS品牌，水射器型號為545-2916，要求工作水泵提供最小壓力3Bar，工作流量40m3/h，每天消耗動力水960m3，不僅造成很大的用水成本，而且如此大的自來水消耗量會使得辦公及生活區供水嚴重不足等問題。由于真空加氯系統大多使用在自來水廠，采用自來水提供動力基本不需要成本，因此廠家標配設備均是自來水管道增壓泵，而工作水只是提供動力，對水源潔凈程度要求不大，對此，我們與積極設計院進行溝通，通過修改設計，達到節約運行成本的目的。
　　由于在進行此項修改時接觸消毒池主體已經完成施工，此時若選擇加建取水池花費成本較大，因此我們選擇另一種更為經濟簡便的方案，采購2臺潛水離心泵，直接安裝于接觸消毒池末端渠道中，利用消毒后的尾水同時將自來水管道增壓泵作為備用動力水源，回用水動力水源故障時可以立即切換，不至于影響生產，方案如圖二。
　　                           
　　                                                                 圖二
　　此處應注意的是，自來水與尾水管道不允許連接，以避免污染，因此采用一活接頭，平時斷開，當潛水泵增壓系統故障時，再將活結接上，臨時啟用自來水管道增壓系統以保證消毒系統的正常運營，待潛水泵增壓系統恢復后再斷開。
　　2.4污泥脫水設備回用水利用
　　岳麓污水處理廠污泥處理采用機械濃縮和機械脫水。儲泥池的污泥含水量約達99.2%，污泥和絮凝劑混合后送入轉篩濃縮機濃縮，濃縮后含水率可以達到97%，然后再進入離心脫水機進行脫水處理，直到含水量降至80%以下，形成泥餅。
　　其中轉篩濃縮機濾布由于污泥堵塞原因需持續性或間歇性沖洗，以保證濾液暢通。每臺轉篩濃縮機安裝有41個噴嘴，并配備一臺增壓泵提供沖洗水，滿負荷運行時沖洗水量需260m³/日，因此我們也考慮采用尾水回用來解決這部分水源。我們在廠區尾水回用管網中預留一路至脫水車間，并建一蓄水池做調節用。而主要考慮的問題是在于轉篩濃縮機噴嘴口徑為0.8mm，尾水如直接使用將不免于經常性堵塞，因此我們購買一臺壓力過濾器。該設備原理是填料過濾，填料主要是石英砂和卵石，共有5層填料，粒徑在1.8mm~38mm之間，過濾后懸浮物濃度可降至5~10mg/L。通過脫水系統近1年的使用情況看，過濾效果很好，噴嘴未發生過堵塞現象。另外離心脫水機沖洗水及絮凝劑制備用水不考慮采用回用水，原因在于離心機沖洗水只在開機停機時需要且用量極小，且回用水達到1.5bar以上的沖洗壓力需增加增加泵，而自來水具有3bar壓力，所以不考慮采用回用水。絮凝劑制備用水量較大，但是考慮到回用水中懸浮物無法達到自來水標準，對配藥有影響，因此也不采用回用水。
　　2.5尾水回用過程中幾點值得的問題
　　由于設計之初并沒有對尾水回用方面考慮得那么細致，因此很多很多尾水回用均是施工過程中才進行的設計合理變更，這就存在一些問題需要考慮。一是電氣自控方面，尾水回用需要增加相應的設備，設備需要動力來源以及考慮自控信號的接入等，岳麓污水廠原設計時多出配電箱均考慮了備用回路，自控站點也考慮和一部分冗余I/O點，因此這方面沒有存在太大問題。二是尾水與自來水管網不可直接連接，以避免污染，必須兩路并聯以作備用時要考慮采用平時斷開連接，需要時采用快速伸縮接頭接入的方法。三是設備選型要全面考慮，如尾水回用管網上有多少處需要使用尾水，水泵選型要滿足整個管路上所有接入口的使用需要。
　　3.成本計算
　　對于尾水回用的改造，還需要考慮一個成本問題，即節省的自來水費用與改造所需投資的關系。以下是岳麓污水廠尾水回用改造的成本核算。
　　岳麓污水廠尾水回用改造成本表

                            
　　若不進行改造，上述用水點均采用自來水，則每月自來水總成本高達8.8萬元，其中主要是加氯消毒系統的水射器動力水成本，為保證投加量，水射器動力水高達40m³/小時，每月消耗就高達2.8萬m³，再加上濃縮機沖洗水及綠化管養、道路約1.2萬m³，每月自來水消耗約4萬m³。目前岳麓污水廠自來水成本為2.2元/m³，則每月自來水總成本高達8.8萬元。從成本核算上來看，只需4個月即可收回成本，因此尾水回用的改造是相當劃算的。
　　
　　4.污水處理廠尾水回用的建議
　　對于城市工業用水、環衛用水、沖洗地面和綠化用水等方面，其中部分對水質要求不高，完全可采用經檢驗達標的污水處理廠尾水，但此間存在一些列問題，如需建立完善的質量指標體系，輸水管道的敷設耗資巨等，以至于目前仍未大規模使用中水以節省資源。但是我們仍可以不斷的嘗試，例如長沙市，2009年枯水季節，湘江水位創歷史新低的時候，多處水廠取水困難，當時長沙市市政府實施緊急措施，對全市污水處理廠尾水進行檢測，達到《城市雜用水水質標準》的，市政綠化，環衛等部門的用水均到就近的污水處理廠取用尾水，一定程度緩解了城市用水的壓力。
　　此外，雖然對于城市大規模使用中水來說還存在一些列問題，但是對于污水處理廠內部來說，卻相對容易的多，例如污水處理廠本身具備有相應的檢測系統，設計階段提早規劃，敷設管路，增加設備等投資都相對較小，但每年對于節省生產成本以及對水資源的保護方面有著重大的意義。