在當(dāng)今社會，隨著水資源的日益緊張和環(huán)保意識的不斷提高，生活污水處理中水回用設(shè)備成為了解決水資源短缺問題的重要手段之一。它能夠?qū)⑸钗鬯M行有效處理，使其達到可回用的標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于沖廁、綠化、道路沖洗等多個領(lǐng)域，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，為可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。
一、設(shè)備構(gòu)成與核心技術(shù)
預(yù)處理系統(tǒng)
格柵：格柵作為生活污水處理的一道防線，起著至關(guān)重要的作用。它由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道的入口處。格柵的主要功能是攔截污水中的大顆粒固體雜質(zhì)，如樹枝、樹葉、塑料瓶、毛發(fā)等。這些大顆粒物質(zhì)如果不被去除，會進入后續(xù)的處理單元，導(dǎo)致管道堵塞、設(shè)備損壞等問題。例如，在住宅小區(qū)的生活污水處理中，居民日常生活中產(chǎn)生的各種雜物可能會隨污水流入管道，粗格柵的柵條間隙較大，能夠攔截直徑較大的物體，如樹枝等；細(xì)格柵的柵條間隙較小，可以進一步去除如毛發(fā)、纖維等較小的固體顆粒，確保進入后續(xù)處理環(huán)節(jié)的污水相對清潔。
調(diào)節(jié)池：由于生活污水的產(chǎn)生量在不同時間段存在較大差異，如早晨和晚上居民用水高峰期，污水量較大，而在深夜則相對較少。調(diào)節(jié)池的作用就是平衡污水的水量和水質(zhì)。它就像一個巨大的 “緩沖器”，能夠儲存不同時段流入的污水，并通過攪拌裝置使污水充分混合。這樣可以避免因污水量的突然變化而對后續(xù)處理工藝造成沖擊，同時也能使水質(zhì)更加均勻穩(wěn)定。例如，在學(xué)校、酒店等人員密集場所的生活污水處理中，調(diào)節(jié)池可以有效地應(yīng)對不同時段的用水高峰和低谷，保障整個處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
生物處理系統(tǒng)
活性污泥法：活性污泥法是一種經(jīng)典的生物處理技術(shù)。在曝氣池中，充滿了活性污泥，它是由多種微生物群體組成的，包括細(xì)菌、真菌、原生動物和后生動物等。這些微生物以污水中的有機污染物為食物來源，在有氧的環(huán)境下進行新陳代謝。例如，細(xì)菌首先分解污水中的糖類、蛋白質(zhì)等大分子有機物，將其轉(zhuǎn)化為小分子的有機酸、氨基酸等，然后其他微生物進一步將這些中間產(chǎn)物氧化分解為二氧化碳、水和微生物自身的細(xì)胞物質(zhì)。曝氣系統(tǒng)不斷向曝氣池中通入空氣，為微生物提供充足的氧氣，確保其生命活動的正常進行。為了保證活性污泥的濃度和活性，還需要設(shè)置二沉池，用于將處理后的水與活性污泥進行分離，沉淀下來的活性污泥一部分回流到曝氣池前端，以維持曝氣池中足夠的微生物濃度，另一部分則作為剩余污泥進行處理。
生物膜法：生物膜法也是常用的生物處理技術(shù)之一。在生物接觸氧化池中，安裝有大量的填料，如塑料環(huán)、纖維束等。微生物在這些填料表面附著生長，逐漸形成一層厚厚的生物膜。當(dāng)污水流經(jīng)生物膜時，生物膜中的微生物利用水中的溶解氧分解有機污染物。生物膜法具有微生物濃度高、生物相豐富、對水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強等優(yōu)點。例如，在處理含有一定濃度氨氮的生活污水時，生物膜中的硝化細(xì)菌能夠?qū)钡鸩窖趸癁橄跛猁}氮，實現(xiàn)對氮素的有效去除，從而降低污水的總氮含量，使處理后的水質(zhì)更加符合中水回用的要求。
深度處理系統(tǒng)
過濾單元：經(jīng)過生物處理后的污水，雖然大部分有機污染物和懸浮物已經(jīng)被去除，但仍含有一些細(xì)小的懸浮顆粒和殘余的有機物。過濾單元的作用就是進一步凈化污水，提高出水水質(zhì)。常見的過濾設(shè)備包括砂濾器、活性炭過濾器等。砂濾器內(nèi)部填充有不同粒徑的石英砂，污水自上而下流經(jīng)砂層時，細(xì)小的懸浮顆粒被砂粒之間的孔隙所截留，從而使水的渾濁度顯著降低。活性炭過濾器則利用活性炭巨大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，對污水中的有機物、色度、異味等進行吸附去除。活性炭具有很強的吸附能力，能夠有效地去除水中的微量有機污染物，如農(nóng)藥殘留、合成洗滌劑等，同時還能吸附水中的色素和異味物質(zhì)，使處理后的中水更加清澈、無色、無味，滿足更高的回用要求。
消毒單元：消毒是生活污水處理中水回用的最后一道關(guān)鍵工序，其目的是殺滅污水中殘留的致病微生物，確保中水的回用安全。常用的消毒方法有紫外線消毒、二氧化氯消毒、氯消毒等。紫外線消毒是利用紫外線燈管發(fā)出的特定波長的紫外線照射污水，紫外線能夠穿透微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，破壞其內(nèi)部的 DNA 或 RNA 結(jié)構(gòu)，使微生物失去繁殖和致病能力，從而達到消毒的目的。這種消毒方法具有殺菌速度快、效率高、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。二氧化氯消毒則是利用二氧化氯的強氧化性，二氧化氯能夠迅速與水中的微生物細(xì)胞內(nèi)的酶系統(tǒng)和蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，將其氧化分解，從而殺死微生物。氯消毒是一種傳統(tǒng)的消毒方法，它通過向水中加入氯氣或含氯化合物，如次氯酸鈣、次氯酸鈉等，在水中生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，能夠殺滅微生物。但氯消毒可能會產(chǎn)生一些消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷等，對人體健康有一定的潛在危害，因此在使用時需要嚴(yán)格控制投加量和消毒條件。
二、工作流程
生活污水首先進入預(yù)處理系統(tǒng)的格柵，在這里，污水中的大顆粒固體雜物被攔截下來。然后，經(jīng)過格柵過濾后的污水流入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中進行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)與均衡。接著，從調(diào)節(jié)池出來的污水進入生物處理系統(tǒng)，若采用活性污泥法，則在曝氣池中，活性污泥與污水充分混合，微生物在有氧條件下分解污水中的有機污染物，之后在二沉池中實現(xiàn)泥水分離；若采用生物膜法，則污水在生物接觸氧化池中與生物膜接觸，生物膜中的微生物對污水進行凈化處理。經(jīng)過生物處理后的污水進入深度處理系統(tǒng)的過濾單元，依次通過砂濾器和活性炭過濾器，去除細(xì)小懸浮顆粒和殘余有機物。最后，在消毒單元中，采用紫外線消毒、二氧化氯消毒或其他合適的消毒方法對處理后的水進行消毒處理，使其達到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，可用于沖廁、綠化灌溉、道路沖洗、景觀補水等多種用途。
三、應(yīng)用場景與效益
住宅小區(qū)
學(xué)校與公共建筑
市政設(shè)施
生活污水處理中水回用設(shè)備的推廣和應(yīng)用，帶來了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。從經(jīng)濟效益來看，通過中水回用，減少了對新鮮水資源的取用，降低了用水成本，特別是對于一些用水量大的單位和場所，如住宅小區(qū)、大型工廠、酒店等，每年可節(jié)省可觀的水費開支。同時，也減少了污水排放費用，因為處理后的中水回用于自身，減少了污水排入市政管網(wǎng)的量。從社會效益來看，它提高了社會公眾的環(huán)保意識，促進了全社會對水資源保護和可持續(xù)利用的重視。而且，在一些水資源短缺地區(qū)，中水回用設(shè)備的應(yīng)用有助于緩解當(dāng)?shù)氐乃Y源緊張局面，保障居民的基本生活用水需求，維護社會的穩(wěn)定和諧。從環(huán)境效益來看，減少了污水的排放，降低了對自然水體的污染負(fù)荷，有助于保護河流、湖泊、地下水等水資源的質(zhì)量，維護水生態(tài)環(huán)境的平衡和穩(wěn)定，為生物多樣性的保護和生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。
總之，生活污水處理中水回用設(shè)備作為一種高效、環(huán)保的水處理技術(shù)，在現(xiàn)代社會中具有不可替代的重要地位。隨著技術(shù)的不斷進步和人們對水資源保護意識的進一步提高，相信這種設(shè)備將會得到更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，為實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和人類社會的綠色發(fā)展做出更大的貢獻。
