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两大水回用深度处理技术,你get了吗?(3)

来源:环in圈 作者: 人气: 发布时间:2019-02-16 13:14:03

成本分析

判断水回用是否具有可行性,需要分析水回用的财务成本(financial cost)和经济成本(economic cost),进而和其他可行的水管理方案(包括开发新水源、节约用水等)相比较。财务成本包括投资成本、运行维护成本、以及政府补贴。经济成本包含财务成本,还包括项目整个生命周期对社会和环境造成的成本和益处。

[5]:深度水处理技术成本随流量变化图(生物活性炭过滤的空床接触时间为20分钟)

对比臭氧-生物活性炭过滤法和反渗透法,Hazon Sawyer公司的Standford等人研究了这两种方法涉及的几种技术的财务成本,如图例[5]所示。如果水的盐度不需要去除,相比于微滤-反渗透-紫外消毒工艺流程,臭氧-生物活性炭过滤可以节省一个日产一千万加仑的回用水厂$25-$51百万美元的资本成本,以及每年$400,000?$800,000电费和$2.2-$4.3百万美元的整体运行和维护费用。

典型案例

由于反渗透技术发展成熟并且可以实现TOC和盐度的有效去除,反渗透处理在早期设计的回用水厂中占主导地位,包括德州的Big Spring direct potable reuse项目和加州的 Orange County Water District(OCWD)地下水补给系统(GWRS for indirect potable reuse) 。以OCWD GWRS为例,二级生化出水经过一系列处理包括微滤、反渗透、紫外-过氧化氢、加石灰调节pH,最终灌入地下含水层。将政府补贴考虑在内,GWRS的处理水的财务成本为$0.48/m3,显著低于海水淡化成本$0.97/m3 (2010年)。

[6]: OCWR GWRS地下水补充项目的反渗透膜组件。GWRS项目的流程包括微滤、反渗透、紫外-过氧化氢、加石灰调节pH 、灌入地下水 

近年来,臭氧-生物活性炭技术已在多个工程项目中得到了应用,并代表了水回用技术的一个重要发展方向。例如,在Carollo Engineers设计的佛罗里达City of Altamonte Springs 回用水direct potable reuse 项目中,使用的工艺包括臭氧?生物活性炭过滤?超滤?活性炭过滤?紫外氧化。活性炭过滤有效吸附有机物,显著降低了出水的TOC。此处理流程不仅有效达到了产水TOC标准(3mg/L),去除了目标微污染物和致病菌,还消除了已知和未知微污染物所引起的生物毒性。

[7]:佛罗里达Altamonte Springs direct potable reuse 项目处理流程

在东弗吉尼亚州的SWIFT项目中,深度处理的生活污水被回灌到土壤含水层来补充地下水。在项目的实验室测试和中试阶段,反渗透和臭氧-生物活性炭过滤技术被同时评估。由于当地地下水含有一定盐度, 回灌水也需要有相同的盐度才能保证沉积层的稳定。反渗透工艺的出水含盐量很低,反而需要额外添加盐来提高水的盐度,造成了成本的提高。最终SWIFT项目选择了臭氧-生物活性炭过滤技术作为其深度处理的核心技术。

[8]:东弗吉尼亚再生水补充地下水项目(SWIFT),流程包括絮凝沉淀、臭氧、生物活性炭过滤、活性炭吸附、紫外消毒、加氯消毒、水质调节、回灌地下水

(编辑:Wendy)

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