再生水回灌地下水风险管理建议

随着经济发展、城市化速度的加快,缺水问题日益严重。再生水人工地下回灌作为水资源回用的一种新方式,已成为解决区域水资源短缺的一种有效措施。通过对再生水回灌地下水风险分析和对国内外再生水回灌地下水应用与管理现状进行梳理,为我国的再生水回灌地下水风险管理提出对策和建议。     

城市再生水利用的研究进展

水环境污染和水资源短缺是全球淡水资源正面临的两大问题。随着我国经济的迅速发展,人口的增加,人民生活水平的逐步提高,工业化和城市化步伐的加快,用水量急剧增加,污水排放量也相应增加,加剧了淡水资源的短缺和水环境的污染。本文针对国家提出再生水回用的政策,介绍了国内外再生水回用的情况,以及再生水回用的途径,并提出城市再生水回用的对策和措施。     

再生水地下回灌过程中溶解性有机物的组成结构变化及其特性

对再生水包气带渗滤过程进行模拟实验,分析此过程中总溶解性有机物(DOM)含量和结构组成的变化规律,并采用IHSS推荐方法提取主要有机物组成进行分析表征。结果表明:经回灌处理后,再生水ρ(COD)由57. 90 mg/L(0 h)降低至21. 50 mg/L (159 h),去除率达到63%;ρ(DOC)相应由12. 40 mg/L降低至7. 16 mg/L,去除率达到42%。荧光区域积分计算结果表明,再生水中DOM主要由芳香蛋白类物质和溶解性微生物代谢产物组成,包气带土壤介质中的DOM则主要由腐植酸类物质组成;受土壤DOM淋溶释放影响,实验过程中淋滤出水DOM组成主要以腐植酸类物质为主(占比>0. 6)。SEM及EDS分析结果表明,腐植酸表面呈海绵状,主要由C(64. 40%)、O(34. 25%)元素组成,FTIR分析得出其中含有羟基和羧基等活性官能团,紫外可见光谱呈现单调而无特征性的现象,特征峰值计算显示所提取腐植酸属于大分子范畴。     

地下水回灌与再利用

本文介绍了目前国际上地下水回灌与再利用的基本情况，对地下水回灌处理技术进行了简要的阐述，指出了地下水回灌具有广阔的发展前景。     

用于地下水回灌的再生水预处理工艺研究

将再生水回灌到地下含水层前,需对再生水进行预处理,以防止污染地下水.本研究比较了5种不同的再生水深度处理技术(超滤、臭氧、磁性离子交换树脂(MIEX)及超滤和臭氧、MIEX和臭氧两套组合工艺)对城镇二级出水的净化效果,并通过分析5种工艺对含水层净化效果的影响,评价其作为回灌预处理的可行性.针对再生水中的有机污染物溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)及比吸光度(specific ultraviolet absorbance,SUVA),MIEX(投加量为5 mL.L-1)能够去除20%的DOC和10%的SUVA;UF对DOC的去除率低于10%,对SUVA无显著去除效果,单独UF和MIEX预处理对后续含水层对再生水DOC的去除无促进作用;与此不同,臭氧[投加量(O3/DOC)为0.6 mg.mg-1]及其组合工艺对二级出水SUVA的去除率达60%～79%,能显著提高再生水的可生化性,强化土壤对回灌水中有机物的去除效果,使最终出水的DOC降低至1～2mg.L-1.针对再生水中的N素,MIEX(5 mL.L-1)能去除再生水中25%的NO3--N,臭氧能去除再生水中72%的NH4+-N.土壤处理能有效地去除NH4+-N,使出水浓度均在0.5 mg.L-1以下,但对NO3--N无显著去除效果.综合对比分析,在再生水回灌的预处理工艺中,需重点考察预处理对再生水中有机物和NO3--N的去除效果.臭氧和MIEX的组合工艺,能显著提高二级出水的可生化性,并去除部分溶解性有机物及NO3--N,与后续土壤处理具有较好的互补性,较适合用作地下回灌前处理工艺.     

再生水遇冷

在中水利用堪称世界第一的以色列,全国污水处理总量的46%直接回用于灌溉,其余33.3%和约20%分别回灌地下和排入河道,而两会期间,一名政协委员却指出我国的中水回用率不足10%,差距真的有如此之大吗?     

黄河流域主要城市再生水利用状况及潜力分析

研究系统分析了黄河流域9个省(自治区)及68个主要城市的水资源状况、供水用水状况、污水处理与再生利用状况及再生水利用潜力。2020年,黄河流域68个主要城市再生水利用总量为18.1亿m3,预计未来年利用量仍有22.0亿~25.9亿m3的增长空间。黄河流域不同城市再生水利用量和利用率存在明显差异。黄河上游11个城市的再生水利用率在25%以下;中下游20个城市的再生水利用率在30%以下,低于国家规划目标。对于黄河上游兰州、包头等城市,中下游榆林、太原、济源和泰安等城市,需进一步加快推进污水资源化利用,提高再生水利用率。今后需进一步拓展再生水利用途径,特别是提高工业利用水平,加强再生水配置利用规划、再生水利用分类统计等工作。     

回灌法处理城市垃圾埋场渗沥液

在调研了国内外文献和模拟试验的基础上，阐述了用回灌法处理城市垃圾填埋场渗沥液的依据、工艺流程和技术参数，提出了应注意的问题。     

渗滤液的同质与异质回灌技术

根据承受回灌封场单元的稳定化程度、渗滤液与回灌载体的同质或异质关系,提出了渗滤液在其母体垃圾体中回灌的同质回灌概念和渗滤液在非母体垃圾中回灌的异质回灌概念.在异质回灌中,渗滤液可以引到稳定化程度较高的非母体填埋单元回灌,从而明显提高渗滤液中污染物的去除效果.同质回灌中,渗滤液与回灌垃圾载体性质相似,处理效果较差,其回灌意义基本上是自然蒸发减量化.     

再生水灌溉利用的生态风险研究进展

污水再生回用因其具有显著的社会、经济及生态效益,已成为缓解水资源危机的一项重要举措.城市绿地和农业灌溉作为再生水的主要利用途径之一,在国内外已经得到广泛推广实践.为了解国内外在再生水灌溉利用风险方面的研究进展,本文围绕再生水典型污染物包括盐、氮、重金属和新型污染物、病原菌等,从对土壤质量、植物生长、地下水质量和公众健康等几方面,对再生水灌溉利用的生态风险进行了系统分析.结果表明,盐分及盐离子是再生水灌溉利用的主要风险,灌溉利用导致疾病传播的风险始终存在,而新型污染物的生态风险是科学研究热点.借鉴国外经验,分别就城市绿地和农业的灌溉提出了风险管理措施.最后,提出了加强长期定位研究和模型研究,建立再生水水质、灌溉管理与生态风险的有机关联,进行再生水灌溉土壤承载力评价和建立风险管理体系等5项建议,以促进再生水安全利用.     

探讨城市垃圾填埋场渗滤液回灌处理的具体应用

在垃圾填埋场操作过程中,对渗滤液的处理属于重要项目,直接关系到垃圾处理的有效性。本文基于这一背景,研究了城市垃圾渗滤液的特点,并在此基础上针对回灌处理的具体应用展开研究。旨在进一步完善城市垃圾填埋场渗滤液回灌处理模式,提升垃圾处理有效性。     

城市再生水景观利用水质维护方法研究

城市再生水景观回用的主要问题是水体富营养化导致水华的暴发。水体一旦爆发水华,将导致水体透明度下降,溶解氧降低,水生植物和鱼类大量死亡。常用的城市景观水体富营养化的防治技术有污染源控制、物理治理技术、化学治理技术和生物修复技术。在面积为100 m2的中试试验基地采用多种技术联用控制水华爆发,结果表明:人工湿地对COD,TN,NH3-N,STP和叶绿素的去除率分别为17%、19%、64%、21%和91%。某水力曝气溶氧过滤设备对这5项指标的去除率分别为6%、1%、6%、0%和61%。结合两种技术的其他特点,人工湿地适合于景观水的日常维护。某循环过滤设备适合于水华爆发的应急处理。     

城市生活垃圾填埋场渗滤液回灌处理的研究

我国目前约有95%左右的城市使用填埋法处理生活垃圾。生活垃圾的填埋处置会产生大量的渗滤液,渗滤液水质复杂多变,具有高CODcr含量、高重金属离子和高NH3-N含量的特点。如果垃圾渗滤液进入环境,会对土壤和地下水带来严重的污染。本论文采用城市生活垃圾填埋并覆土的模式,模拟生活垃圾填埋场的运行状况,同时收集渗滤液并研究渗滤液回灌法对垃圾渗滤液的p H、CODcr、NH3-N等各项指标的去除效果。     

回灌法处理城市垃圾填埋场渗沥液

在调研了国内外文献和模拟试验的基础上,阐述了用回灌法处理城市垃圾填埋场渗沥液的依据、工艺流程和技术参数,提出了应注意的问题。     

城市垃圾填埋场渗滤液的回灌处理及其作用

结合垃圾填埋场及其渗滤液水质的特性以及渗滤液回灌工艺的类型。介绍了生物反应器垃圾填埋场的净化机理。渗滤液回灌在加速填埋场稳定化进程及渗滤液处理中的作用及需要注意的问题。     

回灌运行参数对新鲜垃圾渗滤液的影响研究

采用模拟试验装置考察回灌频率与回灌水力负荷对新鲜垃圾柱渗滤液的影响,试验结果表明:高频率回灌将导致新鲜垃圾柱渗滤液初期酸化阶段的低pH值和甲烷化阶段的高pH值。高水力负荷将导致新鲜垃圾柱渗滤液pH值下降。因此在新鲜垃圾填埋单元自身回灌初期应采取低频率小水力负荷。     

纳滤浓缩液回灌影响因素研究

为了纳滤浓缩液回灌处理的进一步规范,采用不同的回灌堆体和方式,研究影响纳滤浓缩液回灌效果的参数。结果表明:炉渣堆体回灌出水电导率过高,出水影响生化处理。垃圾堆体不影响出水电导率。回灌频率增长,出水COD和氨氮降低,水力负荷增长,出水COD升高,氨氮降低。考虑运行成本,3次/d的回灌频率、6 L/(m3·d)的水力负荷回灌效果最佳。     

再生水消毒副产物去除技术研究进展

三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈、三氯硝基甲烷以及N-亚硝基二甲胺是再生水氯/氯胺消毒中主要的消毒副产物,具有较强的毒性和致癌性,严重威胁生态安全及人体健康。目前难以通过改变消毒条件来减少其生成量,而去除其前驱物可有效降低消毒副产物的生成。文章介绍了氧化法、混凝沉淀法、离子交换法以及膜过滤等方法去除消毒副产物前驱物的研究,重点分析了臭氧氧化法去除消毒副产物前驱物的影响因素,对已生成的消毒副产物的去除也进行了简述。     

地下回灌——污水回用的重要战略

介绍了污水资源化的重要技术方法——地下水回灌在战略上的重要性,并介绍了地下回灌的方法、方式、技术和国内外的现状、存在问题及发展前景。     

城市再生水景观利用水华识别和预警方法探讨

城市再生水景观回用的主要问题是水体富营养化导致水华的暴发。为了抑制藻类的大规模生长,需要提前采取预防措施,以便将有可能爆发水华的藻类及时杀死或除去。目前,人们已经对景观水体中常见藻类的生长规律做了深入的研究,发现水体中藻数量(藻密度)的多少与水体的pH值和DO值的变化有密切而相对稳定的关系。通过在线实时监控pH值和DO值,找到△pH、△DO与藻类生长之间的关系,并结合pH、DO、温度、正磷酸盐和总氮等指标,实现实时识别和预测水华爆发的目的。