英文
reuse of water
简介
废水经适当处理后的重复使用过程。如回用于原用水户，称为循环用水;若使用于另一用水户，称为串级用水。
意义 随着人口的不断增长，人们生活水平的不断提高，以及生产的不断发展，排出的废水量将日益增多。其结果势必造成水环境的严重污染。预计全世界在2000年的废水总量约为5600km3，若用淡水将其稀释至无害化，将耗尽全球的淡水资源。水的复用的重要意义在于减少废水排水量，防止污染水环境，尽可能多地保存优质水资源。
应用范围和水质标准 复用水的水源有二，即工
业废水和城市污水。将其适当处理后，可用作：(1)工业用水，如冷却用水、锅炉补给水、生产用水、施工用水等;(2)生活杂用水，如消防、冲洗厕所、浇洒路面、喷洒绿地花木、空调等;(3)环境景观用水，如湖泊、池塘、溪流、钓鱼区的补充水;(4)农业及林业用水，如灌溉农作物及经济作物、育种场及林区用水等;(5)地下回灌水，如采油场灌水、地下水源补充水等。
根据用途的不同，对复用水的水质提出了不同的
要求。美国对几种复用水的水质要求见表1、表2、表3。日本对杂用水制订了中水道水质标准，见表4。中国的农田灌溉用水及生活杂用水质标准见表5和表6;工业用水标准因种类繁多，难以一一列举。
表1 用于农灌的复用水水质推荐值(美国环保局推荐)
| 成分 |
长期灌溉的 各种土壤/ mg·L-1 |
灌期20年 内， 细粒 中性或碱 性土壤/ mg·L-1 |
成分 |
长期灌溉的 各种土壤/ mg·L-1 |
灌期20年 内， 细粒 中性或碱 性土壤/ mg·L-1 |
|
铝 砷 铍 硼 镉 铬 钴 铜 氟 铁 铅 |
5.0 0.1 0.1 0.75 0.01 0.1 0.05 0.2 1.0 5.0 5.0 |
20.0 2.0 0.5 2.0 0.05 1.0 5.0 5.0 15.0 20.0 10.0 |
锂 锰 钼 镍 硒 钒 锌 |
2.5 0.2 0.01 0.2 0.02 0.1 2.0 |
2.5 10.0 0.05 2.0 0.02 1.0 10.0 |
|
pH 大肠 菌数 总溶解 固体 |
4.5～9.0 1000个/100mL 500～5000mg/L |
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表2 冷却水循环系统补给水推荐水质
| 参 数 |
美国环保局 推荐限量/ mg·L-1 |
美国给水协会 推荐限量/ mg·L-1 |
|
氯 总溶解固体 |
500 500 |
100～500 500～1650 |
表3 用于工业锅炉补给水的复用水水质标准(mg·L-1)(美国环保局推荐)
| 参 数 | 低压锅炉 | 中压锅炉 | 高压锅炉 |
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SiO2 Al Fe Mn Ca Mg NH4 HCO3 pH(指数) 溶解氧 总溶解固体 Cu Zn 硬度(以CaCO3计) 碱度(以CaCO3计) 有机物 |
30 5 1 0.3 不限 不限 0.1 170 7.0～10.0 2.5 700 0.5 不限 350 350 |
10 0.1 0.3 0.1 0.4 0.25 0.1 120 8.2～10.0 0.007 500 0.05 0.01 1.0 100 |
0.7 0.001 0.05 0.01 0.01 0.01 0.1 48 8.2～9.0 0.007 200 0.05 0.01 0.07 40 |
|
亚甲基蓝活性物质 四氯化碳萃取物 COD 总悬浮物 |
1 1 5 10 |
1 1 5 5 |
0.5 0.5 1.0 0.5 |
注：SO4、Cl、H2S不限。
表4 日本中水道水质标准
| 项 目 | 标 准 | 项 目 | 标 准 |
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臭味 色度 浊度 总蒸发残渣 悬浮物 COD (KMnO4法) BOD5 |
无异臭味 <10度 <5度 <500×10-6 <5×10-6 <20×10-6 <10×10-6 |
磷酸盐 阴离子表面活性剂 (合成洗涤剂) 大肠菌数 细菌总数 |
<10×10-6 <10×10-6 不应检出 <100个/mL |
表5 中国农田灌溉水质标准
(表中一类指工业废水或城市污水作为农业用水主要水源， 并长期利用的灌区， 灌溉量为水田800m3/(亩·a)， 旱田300m3/(亩·a)。二类指仅作为农业用水的补充水源，
且实行清污混灌轮灌的灌区， 其用量不超过一类的一半)
| 项 目 | 一 类 | 二 类 |
|
水温 pH值 |
≤35℃ 5.5～8.5 |
≤35℃ 5.5～8.5 |
续表5
|
①在以下具体条件的地区，全盐量水质标准可略放宽：
a.在水资源缺少的干旱和半干旱地区;
b.具有一定的水利排灌工程设施，能保证一定的排水和地下水径流条件的地区;
c.有一定淡水资源能满足冲洗土体中盐分的地区;
d.土壤渗透性较好，土地较平整，并能掌握耐盐作物类型和生育阶段的地区。
②轻度污染灌区，指污染物含量超过土壤本底上限，农作物残留不超过农作物本底上限。
表6 生活杂用水水质标准
| 项 目 | 厕所便器冲洗，城市绿化 | 洗车，扫除 |
|
浊度/度 溶解性固体/mg ·L-1 悬浮性固体/mg ·L-1 色度/度 |
10 1200 10 30 |
5 1000 5 30 |
| 臭 | 无不快感觉 | 无不快感觉 |
|
pH值 BOD5/mg·L-1 CODcr/mg·L-1 氨氮(以N计)/mg·L-1 总硬度(以CaCo3计)/mg·L-1 氯化物/mg·L-1 阴离子合成洗涤剂/mg·L-1 铁/mg·L-1 锰/mg·L-1 |
6.5～9.0 10 50 20 450 350 1.0 0.4 0.1 |
6.5～9.0 10 50 10 450 300 0.5 0.4 0.1 |
| 游离余氯/mg·L-1 | 管网末端水不小于0.2 | |
| 总大肠菌群/个·L-1 | 3 | 3 |
水的重复利用率 中国国家标准 《评价企业合理用水技术通则》规定的定义为：在一定的计量时间(年)内，生产过程中所使用的重复利用水量与总用水量之比。生产过程总用水量包括：(1)主要生产用水;(2)辅助生产用水(包括机修、锅炉、运输、空压站、厂内基建等); (3) 附属生产用水 (包括厂部、科室、绿化、厂内食堂、厂内或车间浴室、保健站、厕所等)。规定的重复利用率按下式计算：
式中R为重复利用率，%，Vt为生产总用水量，m3; Vr为重复利用水量，m3。Vr实为生产总用水量Vt与生产过程中取用的新水量Vf的差值。冶金系统沿用的水的重复利用率计算中， 总用水量不包括附属生产用水。
钢铁工业重复用水 中国钢铁工业用水量约占中国年径流量的0.5%，确是用水大户。钢铁企业与所在地的用水之争，时有发生。为此，冶金工业部在《冶金工业环保技术政策规定》 中对钢铁工业主要生产工序的水重复利用率作了如下规定：磁选、重选达到85%;烧结厂的新老厂分别达到85%和90%;高炉煤气洗涤水达到90%; 高炉冲渣水循环使用， 不得外排; 转炉烟气除尘水达到90%;连铸车间达到90%;轧钢废水达到90%： 铁合金封闭烟气洗涤水达到90%。中国《污水综合排放标准》对选矿、钢铁、铁合金、钢铁联合企业、有色金属冶炼及加工企业规定了最低的循环用水率。表7列有1981～1989年间中国钢铁企业水的重复利用率的资料。几个大型钢铁企业的有关资料见表8。
一些工业发达国家钢铁工业重复用水情况见表9。其中丰水地区的厂家(印地安那港板管厂)的水重复利用率仅51.9%，而缺水地区的厂家(方塔那厂)的则高达96.9%。
现代钢铁企业常以生产工序为单元组成该工序的重复用水系统，如高炉煤气洗涤水循环系统、高炉冲渣水循环系统、转炉烟气除尘循环系统等。各循环系统根据其本身的水质污染情况及其对循环水水质的要求，进行各具特色的处理。同时，为了保持水质的稳定，排出部分的排污水。根据水质特点，排污水可作另一系统的补充水。如高炉煤气洗涤水循环系统的排污水可用作高炉冲渣水循环系统的补充水。一般而言，循环水系统的水处理任务分三部分：澄清、冷却、水质稳定。与原材料、产品及设备直接接触的循环水， 都含有悬浮物，有时还含有油类污染物，需经澄清处理。与热炉体、工作介质及产品接触的循环水， 降温冷却处理是循环使用的必要条件。水在循环使用过程中， 由于水的蒸发、溶质浓缩、杂质混入和菌藻繁殖，促进了管道和设备的腐蚀和结垢， 因此必须进行水质稳定处理。
表7 中国钢铁工业水的重复利用率
| 项 目 | 1981年 | 1982年 | 1983年 | 1984年 | 1985年 | 1986年 | 1987年 |
| 吨钢用水量/m3 | 263.8 | 252.4 | 235.8 | 232.5 | 229.8 | 231.0 | 226.8 |
| 吨钢新水用量/m3 | 102.6 | 93.5 | 83.4 | 73.4 | 70.1 | 67.0 | 61.7 |
| 水重复利用率/% | 61.1 | 62.9 | 64.6 | 68.4 | 69.5 | 71.0 | 72.8 |
表8 中国部分大型钢铁企业1988年用水情况
| 企业名称 | 工业水重复利用率/% | 吨钢新水量/m3 |
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宝山钢铁公司 首都钢铁公司 鞍山钢铁公司 包头钢铁公司 太原钢铁公司 武汉钢铁公司 |
96.12 90.38 89.73 85.32 83.15 73.65 |
5.95 29.07 21.50 43.79 24.54 60.91 |
表9 美国和日本部分钢铁企业重复用水情况
| 厂名 (国别) | 生产规模/万t·a-1 | 吨钢总用水量/m3 | 吨钢新水量/m3 | 工业水重复利用率/% |
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方塔那 (美) 范费特 (美) 印第安那港 (美) 扇岛 (日) 大分 (日) |
327 221 599 600 560 |
132 91 106 75 170 |
4.1 18.2 51 2.1 15.6 |
96.9 80.0 51.9 97.2 90.8 |
有色金属冶金工业重复用水 中国有色金属冶金工业的年用水总量占中国年径流量的0.07%，也是一个用水大户。这些企业的特点是数目多，分布广。所排废水中含汞、镉、铬、铅、镍、铜、锌、铍、氟、氰等污染物，既是有毒物质，又是有价物质。因此，对废水进行回收处理和重复利用，具有重要意义。经过几年的努力，水的重复利用率已从1982年的55.1%提高到1989年的64%以上。有色冶金企业的水重复利用率，与当地水源情况有关，缺水地区比丰水地区的要高。
有色金属冶金工业用水有三类：(1)间接冷却水，如冶金炉窑和设备的冷却水，使用后仅温度升高，降温处理后可循环使用;(2)工艺用水，如洗矿和选矿废水，使用后有各种原材料、药剂等进入，需经澄清处理或回收有价物质后予以循环使用;(3)直接冷却水，如煤气洗涤水等，在经过澄清和冷却后，可循环使用。各种循环水系统，为了防止结垢和腐蚀，往往要进行水质稳定处理。有色冶金企业常建在山区，与水源的高差很大，此时水的循环使用，还有节约能源的作用。