1.2
国外的污水再生利用
20世纪上半叶在水和废水处理的物理、化学和生物方面的技术进步,导致了“污水再生利用时代”的到来
[10]。国际上,美国、日本、以色列、南非、澳大利亚、俄罗斯等国早已开展污水经处理后回用的工作
[11]。
1.2.1
美国模式 美国的城市污水处理等级基本上都在二级以上,处理率达到100%。自1920年在亚利桑那州修建第一个分质供水系统用于浇灌绿地、冲厕、洗车、冷却水和建筑等以来,美国的城市污水再生利用已经从试验研究阶段进入生产应用阶段,再生水作为一种合法的替代水源,正在得到越来越广泛的利用,成为城市水资源的重要组成部分,城市再生水利用设施的数量和规模随之迅速增长。美国再生水利用的范围涉及农业、工业、地下水回灌和娱乐等方面,其比例大致为62%用于各种灌溉和景观,31.5%用于工业,5%用于地下回灌,1.5%用于娱乐、渔业等。
美国再生水利用模式的突出特点是集中处理回用、很少直接用于城市生活杂用。这大概与美国市政管网和污水处理厂普及、生活用水水质标准严格有关。再生水利用工程主要分布于水资源短缺,地下水严重超采的西南部和中南部的加利福尼亚、亚利桑那、德克萨斯和佛罗里达等州。
美国的回用水标准各州不一,并且针对不同的回用对象所制定的标准也不一样,但标准都很严格。加州执行的是22号条例(Title22),克罗拉多州执行的是84号规范(Regulation#84),这些文件都详细地规定了不同回用对象的水质标准,如:用于农业灌溉、工业冷却、市政景观等
[12]。而且,美国环保局会同有关方面于1992年提出水回用建议指导书,包括了废水回用各个方面,回用处理工艺、水质要求、监测项目与频率、安全距离和条文说明,它对那些尚无法则可遵循的地方提供了重要的指导信息
[13]。
水的回用在美国经久不衰,值得我们借鉴。下面再从几个实例加以详细说明。
(1)
回用于电厂冷却系统
美国电厂冷却水是仅次于农业的主要用水者,生化后的城市污水是可靠的冷却水水源,在西南地区的几个主要发电厂,包括核发电厂,普遍使用处理后的城市污水作为冷却水。在沙漠中兴建的赌城拉斯维加斯,有充足的电力供应,该市二个电厂科拉拉电厂和森路士电厂的冷却水使用拉斯维加斯市污水厂出水。污水厂1981年投产,规模24万m
3/d。二级处理出水BOD<3mg/L,SS<30mg/L。深度处理BOD<7mg/L,SS<7mg/L,浊度<1º,TP<0.5mg/L,该水质满足电厂冷却水质要求。污水回用解决了沙漠城市的供水问题。
(2)
钢厂回用
位于马里兰州巴尔的摩海口的伯利衡钢厂使用背河污水厂40万m
3/d再生水已有40年历史。背河污水厂规模68万m
3/d,曝气池停留时间6小时,滤池为移动罩滤池,滤后水浊度5以下。用城市污水厂再生水的处理流程为:

(3)
美国21世纪水厂
位于加州橘县水管理区,命名为21世纪水厂。1965年开始研究将深度处理出水回灌地下,以阻止海水入侵,1972年兴建有关工程,1976年投入运行,再生工艺如下。21世纪水厂再生水通过23座多套管井回注地下含水层出水TOC<2mg/L,TN<10mg/L,电导率100μm/cm,浊度0.1
NTU。出水中不得检出大肠杆菌。回注水总量检制在9.5万m3/d。处理流程如下。

(4)
城市绿地浇灌
美国加州的农灌用再生水量很大,占回用水量的60%以此解除该地区干旱威胁。在城镇,大片绿地、树木、高尔夫球场、公园,也是靠再生水浇灌,这部分水占16%。到美国考察,在污水厂内,在市区街道旁,在居民庭院里,随处可见一些管道上标有Reclaimed
Water(回收水、再生水、中水)字样,居民每天都要使用再生水浇灌住宅前后草地,污水厂经常进出标有再生水字样的拉水车。污水的再生回用已被居民接受。加州规定的用于粮食作物灌溉的再生处理流程如下。

1.2.2日本模式
日本是个面积窄小的岛国,河流急湍入海,没有大江大湖可作跨流域调水之用,那么日本靠什么支撑了六十年代的经济复兴呢,靠的就是污水回用,他们叫下水处理水的再利用,在各大城市创建并保留使用至今的“工业用水道”,纵穿全市,形成和自来水管道并存的又一条城市动脉。1955年日本开始再生水利用,1978年左右受节能政策调整和城市