文档介绍：第六章城市污水用于地层回灌
地层回灌发展概况
地层回灌的必要性
回用水注入地下含水层的必要前提
地层回灌的方法
存在的问题与发展方向
根据污水回用方式及水循环过程, 污水回用可实施短循环和长循环两种方式。
所谓短循环是以工业、农业、中水回用等为主, 污水处理后在本系统内闭路循环复用或在该地区的局部范围内回用。这种方式对水质的要求相对较低, 周期短, 因此受到各领域的重视。
所谓长循环是指将城市污水处理厂二级处理出水经深度处理达到一定水质标准后回灌于地下, 水在流经一定距离后同原水源一起作为新的水源开发。这种战略要求污水处理程度高, 循环复用的周期长, 但可提供较高质量的源水乃至饮用水。它既可减少污水量, 又可减少原有水资源的开发量, 充分体现了小量化、无害化、资源化的可持续发展原则。
一、地层回灌发展概况
从1956年起,人工地下水回灌就成为以色列国家供水系统的一个重要组成部分。目前,其回灌水量超过8×107m3/a。对重新抽取出来的再生水同世界卫生组织(WHO)和以色列饮用水质标准进行过比较,在以有毒物质为主的17项水质指标中,除酚含量略有超标外,再生水的所有指标均不超过饮用水的浓度限制值。
1972年开始运行的美国加州21世纪水厂将污水处理厂出水经深度处理后回灌入含水层以阻止海水入侵。美国加州有200多个污水回用厂, 它们为850多个用户提供回用水(非饮用水) , ×108m3, 回用水中约14% 被回灌到地下, 1995年美国加州总循环水的27%用于地下回灌。目前, ×108m3, %回灌地下水。
1979年,德国为解决地下水位下降问题, 采用就近污水处理厂的二级出水经曝气、沉淀、砂滤池过滤、臭氧氧化、活性炭吸附等措施深度处理后, 通过土壤渗滤补充地下水。
我国城市污水地下回灌技术研究刚刚起步, 在“六五”至“八五”期间, 虽然也针对不同目的开展了大量的实验研究, 建立了土地处理系统, 但也仅限于处理目的, 尚未提到回用的高度。目前采用地下回灌技术的主要对象为河水和空调系统冷却水等, 其目的是防止地面沉降或空调冷却水降温。
二、地层回灌的必要性
1. 地下水的天然补给非常缓慢,长期过量开采地下水会导致地下水位下降,引起地下水资源枯竭。
北京地下水水位已由1999年的平均12米左右,下降到2010年的平均24米左右,已形成了2650平方公里的沉降区。
到2008年,地下水约占北京市用水量的65%,平均每年地下水开采量维持在25亿立方米以上。而按照国际标准,利用地下水的极限是40%。
截至2009年底,,最大累计沉降量1163mm。受沉降影响已逐渐显现,其中地下管道面临着最大挑战,易弯曲、变形甚至破裂。2000年以来,超过1/3的北京市自来水供水管线破损开裂是由地基下沉引起的。其他如燃气管破损、路面塌陷等市政设施的破坏事件,也有地面沉降的潜在影响。
2. 回用污水注入地下含水层是自净过程
微生物被吸附和衰亡;
微生物分解作用;
化学沉淀作用;
物理化学吸附作用;
机械过滤;