石家庄市民心河污水回用的工程实践_杜晓刚

石家庄市民心河污水回用的工程实践杜晓刚王立彤舒昕提要介绍了石家庄市民心河工程和石家庄市桥西污水处理厂的概况,提出了解决环境用水和生产生活用水矛盾的一种方法———污水回用。从实际情况出发,在对原有的二级生化污水处理厂进行了挖潜改造的基础上,结合污水回用的目的、方向及用途提出了一套简易可行的处理工艺,同时兼顾了较低的运行成本和较大的灵活性。该工程的深度处理工艺具有成熟可靠、运行稳定、操作灵活、自动化水平高等特点,为污水回用在实际工程中应用作了有益的尝试并取得了良好的效果。关键词污水回用工艺设计运行石家庄市0引言在河北省省会城市石家庄,民心河工程自1997年9月动工至1999年9月通水,建设环城人工河道56.9km,两岸新(改)建公园、游园22座,形成水面面积250hm2,新增高标准绿化带面积140余万m2。这些,对于一个长期受高温干旱困扰的内陆城市而言,无疑起到了弥补天然不足,改善生态环境,提高生活质量,塑造城市新形象的重要作用。民心河引岗南、黄壁庄水库之水经石津渠入市,年计划引水量达3058万m3,这就给水资源严重匮乏的石家庄市带来了新的课题。事实上,自岗南、黄壁庄水库建成后,由于河水被拦,流量锐减,下游常年断流乃至河床干涸。作为石家庄主要水源的地下水的补给已近枯竭。地表水厂的建设就是石家庄市为缓解水资源危机,利用地表水源以弥补地下水供给不足,遏制过量开采的重要措施,因此以地下水作为民心河用水的主要水源已不现实。同时,引水入市上游段农业用水也给保证民心河用水造成压力,根据岗南、黄壁庄两座水库的多年调节水利计算,在2010年以前,设计引水量的保证率为:不挤占下游农业用水时为38%;完全挤占下游农业用水时为80%。因此,利用农灌用水满足环境用水的要求是难以实现的,而采取节水措施提高石津灌渠的渠系利用系数,或加大下游农业水的井灌面积来提高引水入市工程的用水保证率,必将需要巨大的资金投入,付出昂贵的代价。因此,及时开辟稳定可靠的新水源,已是保证民心河正常发挥效益的关键。1污水回用方案的确定1.1回用水源石家庄市桥西污水处理厂建于1993年,汇水面积约40km2,服务人口50余万,处理能力16万m3/d,是石家庄市规划建设的三座污水处理厂中的第一座。该厂采用传统活性污泥二级处理工艺,主要引进奥地利、芬兰、德国等国的工艺设备和电气自控设备,出水标准满足当时执行的《污水综合排放标准》二级水质指标的要求。多年来,桥西污水处理厂运行良好,出水水质稳定,和大多数城市污水一样,桥西污水厂的二级出水具有进一步利用的价值:首先城市污水水质污染较轻,污染物质仅占0.1%,再利用潜力巨大;再者作为水源,城市污水水质水量稳定,基本不受自然条件的影响;而且,利用城市污水可以“就地取材”,在投资和运行费用方面的优势明显大于远距离引水。在当今世界各国,城市污水已经被公认为首选的解决缺水问题的第二水源。如美国目前有近400座城市的污水得到不同程度的回用,总回用量达94亿m3/a;日本通过20世纪90年代初开始的“造水计划”,建设了大量的“再生水厂”;以色列的城市污水回用率达到了72%等等。1.2回用方向实施污水回用项目首先必须确定回用方向(回用策略),从而进一步确定回用水量并选择技术路线,为项目的执行创造条件。城市污水经适当的处理后,可替代清洁水源回用于包括工业低质用水、市政杂用水、农灌用水、道路或车辆冲洗用水、景观用水等等,有助于解决目前存在的“优质低用”和水资给水排水Vol.29No.820037DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2003.08.003源短缺问题。将桥西污水处理厂的出水回用于民心河,不仅在水量上有着可靠的保证,而且在采用进一步提高水质措施上也具有成熟经济的条件。在经过多方论证和大量的调研、分析、比较工作的基础上,2000年石家庄市政府和“引水入市改善环境工程指挥部”在《石家庄市引水入市改善环境二期工程》中最终提出了以经适当处理后的桥西污水厂出水作为民心河补充水源的污水回用项目的实施方案。1.3回用水质一般的二级出水仍含有相当程度的污染能力,其污染物主要表现在BOD,COD,SS,富营养污染物指标,色度,气味,卫生学指标等方面。对于城市景观用水,应特别注意对卫生学指标和富营养污染物指标的控制。桥西污水处理厂的二级处理工艺因未考虑采取除磷脱氮措施,并由于执行的污水排放水质标准的因素,二级出水的设计水质对BOD,COD,SS,磷,氮等指标的要求均较低。虽然实际出水水质较为理想,但仍不能满足回用于景观用水的要求。如不能进一步提高出水水质而直接排入河道,极易导致水体富营养化污染的发生,并可能成为致病菌和病毒的传播载体,因此对二级出水进行深度处理是完全必要的。深度处理工艺的确定必须依据执行的出水水质标准。从国家环保局1996年批准颁布的《