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创建时间:2024-01-16当前位置: 首页 >> 技术资料 >> 工艺与评价方法 >> 再生水输送与储存系统

再生水的季节性储存

再生水的供水管理和分配可能与传统水源的管理有明显不同。通常,从地下水或地表水取水的供水公司将水资源既作为水源又作为水库:取水时作为水源供水,不取水时作为水库存水。但对于再生水回用,再生水是连续产生的,如果不能立即利用,就需要通过某种方式存储或处置。

根据设计回用水量和回用类型的不同,再生水的季节性地表存储可能是一个重要的设计因素,并对再生水系统的基建费用具有决定性影响。同时,季节性存储系统也会对系统的运行费用产生影响。特别是当再生水在存储过程中由于藻类生长而导致水质恶化时,需重新处理以达到预期的水质要求,无疑将增加系统运行费用。加利福尼亚州的一项中试研究比较了混凝澄清+连续反冲洗过滤溶气气浮澄清+过滤两种工艺处理存储再生水的费用,二者的处理费用分别评估为0.51美元/升和0.57美元/升。

再生水回用项目中增加季节性存储设施通常基于以下两种需求。一种是在低需水期存储再生水以备高需水期使用。另一种是存储再生水以减少向地表水或地下水排放剩余再生水。这两种需求并不互相排斥,但在按照不同需求作设计时会考虑不同参数。事实上,在同时具有这两种需求的地区,再生水回用工程要比只有一种需求的地区更容易实施。例如,促使佛罗里达州坦帕市建设市政回用系统的原因不仅有节水考虑,还有通过再生水回用削减地表水氮负荷的考虑。人们很早就认识到传统存储方式(如水池、池塘和水库)的容积有限,需要非常大的容积才能100%平衡季节性供需差异。加利福尼亚州圣罗莎(Santa Rosa)再生水系统的平均流量为6.8×10m3/d,存储容量为106 m3,但仍然需要向地表水体季节性地排放以保证系统的正常运行。佛罗里达州布罗瓦县(Brevard)尝试在0.4×106 m3的存储容量下运行流量为11×103 m3/d的农业回用系统后,决定增设人工湿地向地表水排放湿地出水,作为回用系统湿季管理的一部分。

再生水的含水层存储与回采技术(ASR)是指将再生水注入地下含水层存储、回采利用的技术。ASR是一种有效且环境友好的再生水存储方式。居民区草坪、食用作物农田等公众接触区的再生水灌溉回用系统可以采用这种存储方式。这些存储系统可以在需水量较小的湿季存储再生水,而在需水量较大的干季回采再生水,从而使所有再生水系统的季节性波动最小化。ASR系统潜在的存储容量实际上是无限的,因此这种系统将为传统存储方式的缺陷提供一种解决方案。

在某些地区,再生水回用被作为减少或消除向地表水体排水的措施,州或地方政府通常要求为低需水期的剩余再生水提供足够的存储容量。而在某些寒冷地区,存储容量可根据因水面结冰而不能利用再生水的天数确定。如在上述天气条件下不能存储再生水,就违反了美国国家污染物排放削减体系的许可,将受到处罚。美国EPA出版的Process Design Manual: Land Treatment of Municipal Wastewater中提供了低需水期所需存储容量的计算方法。在许多案例中,州政府的规定也会讨论在一定降雨条件或低需水期所需存储容量的计算方法。在几乎所有的案例中,这些方法将被用来论证该地区是否具有接纳处置污水厂出水的水文地质条件。当污水厂出水经过渗滤注入地下时,需要特别注意地下条件,尤其是地下水壅(groundwater mound)对再生水注入负荷的反应。

来源:《污水再生利用指南》美国环保局组织编写;胡洪营,魏东斌,王丽莎等译. 北京:化学工业出版社,2008.2

关键词:污水再生利用,再生水,利用途径,需求,再生水系统规划,法规指南,法律制度,工程融资