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ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)解讀

來(lái)源:環(huán)保節(jié)能網(wǎng)
時(shí)間:2019-04-27 09:12:41
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ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)解讀水處理網(wǎng)訊:面對(duì)世界各地日益增長(zhǎng)的水回用研究、實(shí)踐和發(fā)展需求,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于2018年2月首次發(fā)布了《城鎮(zhèn)集中式水回用

水處理網(wǎng)訊:面對(duì)世界各地日益增長(zhǎng)的水回用研究、實(shí)踐和發(fā)展需求,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于2018年2月首次發(fā)布了《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》(ISO 20760-1: 2018)。該標(biāo)準(zhǔn)是城鎮(zhèn)水回用領(lǐng)域的首個(gè)基礎(chǔ)性國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),以集中式水回用系統(tǒng)安全保障為目標(biāo),規(guī)定了集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和方法,闡釋了水源、處理、儲(chǔ)存、輸配、監(jiān)測(cè)等水回用關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要求和關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo),提出了集中式水回用系統(tǒng)4種利用模式,明確了處理工藝、管網(wǎng)輸配和利用途徑之間的關(guān)系。

0 前言

水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)破壞和水空間萎縮等問(wèn)題是我國(guó)和全球面臨的重大水安全問(wèn)題,制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)。水環(huán)境問(wèn)題的根源在污水,構(gòu)建污水再生利用(水回用)系統(tǒng)是城鎮(zhèn)和產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。再生水是“取之不盡,用之不竭、供給穩(wěn)定”的城市第二水源、工業(yè)第一水源。水回用系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非傳統(tǒng)供水工程,既具有污水處理系統(tǒng)的特征,又具有供水系統(tǒng)的特征,水質(zhì)安全保障挑戰(zhàn)更大、更復(fù)雜,對(duì)研究手段、技術(shù)工藝和水質(zhì)監(jiān)管的要求更高。為適應(yīng)水回用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作的需要,促進(jìn)水回用領(lǐng)域國(guó)際化業(yè)務(wù)的健康發(fā)展,根據(jù)中國(guó)、日本和以色列等國(guó)家的提議,2013年7月,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)批準(zhǔn)成立了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織水回用技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC282 Water Reuse),下設(shè)再生水灌溉利用(SC1)、城鎮(zhèn)水回用(SC2)、水回用系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)與績(jī)效評(píng)價(jià)(SC3)3個(gè)分技術(shù)委員會(huì),之后在2017年又增設(shè)了工業(yè)水回用(SC4)分技術(shù)委員會(huì)。ISO/TC282目前共有43個(gè)積極成員國(guó)和觀(guān)察員國(guó)。ISO/TC282現(xiàn)已發(fā)布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng),正在制定的標(biāo)準(zhǔn)25項(xiàng),包括清華大學(xué)等單位牽頭制定的標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。

為推廣我國(guó)水回用領(lǐng)域研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),助力節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)走向國(guó)際,提高我國(guó)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的地位和作用,針對(duì)大型城市集中式水回用系統(tǒng)的規(guī)范化發(fā)展需求,清華大學(xué)聯(lián)合中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心等單位編制了ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》(ISO 207601: 2018, Water reuse in urban areasGuidelines for centralized water reuse systemPart 1: Design principle of a centralized water reuse system)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

01 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的重要意義

隨著全球水回用行業(yè)的快速崛起和相關(guān)新技術(shù)的快速發(fā)展,水回用領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定、頒布和實(shí)施可進(jìn)一步推動(dòng)全球水回用行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,推進(jìn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展,將在全球資源節(jié)約和循環(huán)利用方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。目前水回用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域仍然存在重要標(biāo)準(zhǔn)缺失、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不足、水回用系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)管理和過(guò)程控制程度不高、方法不統(tǒng)一等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

污水再生利用模式主要包括集中式系統(tǒng)和分散式系統(tǒng)2種模式。目前針對(duì)采用哪種模式效果更佳以及不同模式對(duì)水回用系統(tǒng)創(chuàng)新管理的影響引起了廣泛的探討。總體來(lái)看,國(guó)際上特別是在人口稠密的城市和地區(qū),主要采用集中式水回用系統(tǒng)模式。分散式水回用系統(tǒng)模式通常應(yīng)用于城鄉(xiāng)結(jié)合部、農(nóng)村和偏遠(yuǎn)的區(qū)域。

集中式水回用系統(tǒng)具有規(guī)模效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等特征,并且擁有精準(zhǔn)調(diào)控系統(tǒng)、完備監(jiān)測(cè)設(shè)施和安全備用設(shè)施以及熟練工作人員,可以應(yīng)對(duì)進(jìn)水水量水質(zhì)波動(dòng)等問(wèn)題,在中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞、新加坡、日本、以色列等世界許多國(guó)家已成為主流的回用模式,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。保障城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)的安全性、高效性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性對(duì)于其推廣具有重要意義。

ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定、頒布和實(shí)施為各國(guó)開(kāi)展集中式水回用系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)等工作提供了依據(jù)和指導(dǎo)。該標(biāo)準(zhǔn)的頒布凸顯了我國(guó)在水回用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的重要作用,提升了我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際化水平和話(huà)語(yǔ)權(quán),對(duì)于增強(qiáng)我國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。

02 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》主要規(guī)定了集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和方法,闡釋了水源、處理、儲(chǔ)存、輸配、監(jiān)測(cè)等水回用關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要求和水質(zhì)指標(biāo),提出了集中式水回用系統(tǒng)4種利用模式,明確了處理工藝、管網(wǎng)輸配和利用途徑之間的關(guān)系。具體水質(zhì)指標(biāo)目標(biāo)值和管控區(qū)間不在該標(biāo)準(zhǔn)的討論范圍內(nèi)。該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容如下。

2.1 集中式水回用系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)

在制定集中式水回用系統(tǒng)總體規(guī)劃時(shí),需考慮和確定的主要因素包括:規(guī)劃原則和目標(biāo);規(guī)劃范圍和項(xiàng)目周期;水回用設(shè)施建設(shè)、管理和運(yùn)行維護(hù)階段可能遇到的問(wèn)題;再生水利用途徑和相應(yīng)的水質(zhì)水量需求及再生水管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)要求;城鎮(zhèn)區(qū)域規(guī)劃;水回用系統(tǒng)現(xiàn)有和未來(lái)發(fā)展規(guī)劃布局;經(jīng)濟(jì)可行性;環(huán)境影響;再生水運(yùn)營(yíng)單位和相關(guān)人員意見(jiàn)征詢(xún);再生水用戶(hù)需求和公眾可接受度調(diào)研。規(guī)劃制定完成后,行政主管部門(mén)需進(jìn)行定期核查、更新和修正。

2.2 集中式水回用系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和利用模式

集中式水回用系統(tǒng)通常以城市污水處理廠(chǎng)出水或符合排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的污水為水源,進(jìn)行集中處理,再將再生水通過(guò)輸配管網(wǎng)輸送到不同的用水場(chǎng)所或用戶(hù)管網(wǎng)。集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則包括安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。集中式水回用系統(tǒng)主要包括水源、處理、儲(chǔ)存、輸配和監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為保障人體和環(huán)境健康,需要對(duì)系統(tǒng)各關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)分析和評(píng)價(jià),并采取從再生水水源到最終輸配和利用的全流程風(fēng)險(xiǎn)控制措施來(lái)預(yù)防危害或使危害降至可接受水平。

集中式水回用系統(tǒng)具有規(guī)模效應(yīng)、再生水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行成本較低、水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)存在管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用高、占地面積大、輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)行維護(hù)成本高等問(wèn)題。集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì),應(yīng)考慮“分質(zhì)利用”和“優(yōu)水優(yōu)用、劣水低用”,選擇和發(fā)展因地制宜的集中式水回用模式。

2.2.1 單一用戶(hù)模式

單一用戶(hù)模式(見(jiàn)圖1)系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單,適用于規(guī)模較小的集中式水回用系統(tǒng)。水回用系統(tǒng)出水(再生水)僅供給單一用戶(hù)(或同一類(lèi)用戶(hù)),例如某一工廠(chǎng)房單一建筑,或水質(zhì)要求單一的用戶(hù),例如居民住宅區(qū)。再生水一般以污水處理廠(chǎng)二級(jí)出水作為水源。對(duì)于某些污水處理與再生利用過(guò)程一體化設(shè)施,也可考慮將污水原水作為再生水水源。

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再生水經(jīng)過(guò)儲(chǔ)存和輸配后,強(qiáng)化處理單元的配置取決于再生水水質(zhì)和用戶(hù)要求,非強(qiáng)制性實(shí)施。

2.2.2 多用戶(hù)模式

多用戶(hù)模式(見(jiàn)圖2)適用于對(duì)水質(zhì)要求不同的多個(gè)用戶(hù),例如包含多種工業(yè)類(lèi)型的工業(yè)園區(qū)或者包含工業(yè)、市政雜用等多種再生水利用途徑的區(qū)域。采用分質(zhì)處理與回用結(jié)構(gòu)的多功能供給模式能夠應(yīng)對(duì)再生水水質(zhì)多樣化需求。分質(zhì)處理與回用是集中式污水再生利用系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展方向,但系統(tǒng)優(yōu)化復(fù)雜,對(duì)系統(tǒng)的整體性保障要求高。

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再生水主處理系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先滿(mǎn)足大用戶(hù)或優(yōu)先級(jí)別高的用戶(hù)的水質(zhì)水量需求。對(duì)于小型用戶(hù)的高品質(zhì)再生水需求,可考慮在輸配管網(wǎng)前端或用戶(hù)端設(shè)置強(qiáng)化處理單元和設(shè)施。為保障系統(tǒng)的可靠性,再生水水質(zhì)需滿(mǎn)足最低技術(shù)保障要求。

2.2.3 環(huán)境儲(chǔ)存與利用模式

環(huán)境儲(chǔ)存與利用模式(見(jiàn)圖3)以再生水的生態(tài)環(huán)境儲(chǔ)存與利用為核心,再生水排入城市地表生態(tài)儲(chǔ)存水體(如河湖塘池、景觀(guān)水體、人工濕地等),經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的儲(chǔ)存凈化之后,再利用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市雜用等不同利用途徑。該模式既保障了生態(tài)用水,又凈化了水質(zhì),促進(jìn)區(qū)域水循環(huán),在提高再生水利用效率的同時(shí),提高了再生水的水質(zhì)安全性。同時(shí),通過(guò)再生水的生態(tài)環(huán)境儲(chǔ)存,可以提高公眾心理可接受程度。

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2.2.4 梯級(jí)利用模式

梯級(jí)利用模式(見(jiàn)圖4)可實(shí)現(xiàn)再生水的多層次重復(fù)利用。例如,以工業(yè)園區(qū)為依托,可加強(qiáng)企業(yè)間再生水的梯級(jí)利用,將園區(qū)內(nèi)某一企業(yè)使用后的再生水應(yīng)用于對(duì)水質(zhì)要求更低的其他企業(yè)或利用途徑,實(shí)現(xiàn)再生水的多次利用。具體來(lái)講,可將再生水優(yōu)先利用于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)和冷卻等過(guò)程,根據(jù)工業(yè)園區(qū)實(shí)際狀況,再將使用后的再生水用于園區(qū)綠化、道路沖洗和景觀(guān)環(huán)境利用等利用途徑。

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2.3 再生水水源

進(jìn)入城市污水收集系統(tǒng)的污水需要達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),以保障后續(xù)污水再生處理系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行,獲得高質(zhì)量的再生水。在集中式污水處理設(shè)施已建成的區(qū)域,再生水水源通常為污水處理廠(chǎng)二級(jí)出水,再生水廠(chǎng)宜靠近再生水水源收集區(qū)和再生水用戶(hù)集中地區(qū)。因此,再生水廠(chǎng)通?;诂F(xiàn)有污水處理廠(chǎng)升級(jí)改造或新建于污水處理廠(chǎng)臨近區(qū)域。

對(duì)現(xiàn)有污水處理廠(chǎng)升級(jí)改造時(shí),需考慮水回用設(shè)施與現(xiàn)有污水處理設(shè)施的兼容性、改建和擴(kuò)建空間規(guī)劃、水力條件、管網(wǎng)改建、運(yùn)行條件、輔助系統(tǒng)等多方面因素。在集中式污水處理設(shè)施未通達(dá)或僅有有限污水處理能力的區(qū)域,未經(jīng)處理的污水可直接作為再生水水源。相比于二級(jí)出水,未經(jīng)處理的污水通常含有更高濃度的病原微生物、有毒有害化學(xué)物質(zhì)和氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),需充分考慮污水水質(zhì)組分和水量波動(dòng)情況,以保障水回用系統(tǒng)后續(xù)環(huán)節(jié)的高效穩(wěn)定運(yùn)行、避免對(duì)人體和環(huán)境健康造成威脅。

此外,集中式水回用系統(tǒng)可能受到緊急情況、突發(fā)事件、水源干擾或中斷等影響,需配備備用水源以應(yīng)對(duì)基本再生水供水服務(wù)需求。可能的備用水源包括飲用水、雨水以及集中式水回用系統(tǒng)周邊臨近的江河湖水等。當(dāng)飲用水作為再生水備用水源或補(bǔ)充水源時(shí),可通過(guò)設(shè)置防逆流措施例如空氣隙等裝置,有效避免再生水對(duì)飲用水管網(wǎng)的潛在污染。

再生水水源應(yīng)以生活污水為主,盡量減少工業(yè)廢水占比。當(dāng)工業(yè)廢水和醫(yī)藥廢水也進(jìn)入污水收集系統(tǒng)時(shí),需要嚴(yán)格控制工業(yè)廢水和醫(yī)藥廢水的水質(zhì),在排放前應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)入污水收集系統(tǒng)。放射性廢水和含有大量有毒有害物質(zhì)的工業(yè)廢水不應(yīng)作為再生水水源。

2.4 再生水處理系統(tǒng)

2.4.1 設(shè)計(jì)原則

再生水處理技術(shù)的選擇和工藝組合可能受多種因素影響,系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮再生水水源水質(zhì)、出水水質(zhì)目標(biāo)、處理設(shè)施技術(shù)性能、處理設(shè)施位置和場(chǎng)地限制條件、能源和經(jīng)濟(jì)因素等方面。處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則包括安全性、可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性。針對(duì)再生水不同利用途徑,需進(jìn)行符合健康和環(huán)境安全目標(biāo)的水質(zhì)評(píng)價(jià),具體評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和相關(guān)信息可參見(jiàn)ISO《城鎮(zhèn)水回用安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法》(ISO 20761∶2018)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

再生水處理系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)對(duì)于水回用項(xiàng)目至關(guān)重要。可靠性分析需要考慮水量和水質(zhì)兩方面??煽啃员U洗胧┌ǎ涸O(shè)置備用水源和電力供應(yīng),備用或替代設(shè)備,季節(jié)性、臨時(shí)性或緩沖儲(chǔ)存單元,提升處理和消毒單元效用與效率,增加預(yù)防預(yù)警監(jiān)測(cè)手段或設(shè)施及優(yōu)化設(shè)備設(shè)施操作、維護(hù)和控制。

再生水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)包括操作穩(wěn)定性和系統(tǒng)出水穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)階段,可以通過(guò)提高系統(tǒng)冗余度、彈韌性和魯棒性,優(yōu)化多屏障安全保障模式和最低技術(shù)保障需求等方法,增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。多屏障安全保障模式可通過(guò)設(shè)置不同屏障(例如源頭控制、二級(jí)處理、深度處理、消毒處理、環(huán)境緩沖等)攔截或處理不同污染物,同時(shí)可確保在某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)仍具備一定處理能力,避免系統(tǒng)失效,即降低了失效風(fēng)險(xiǎn)。最低技術(shù)保障需求是指系統(tǒng)需要具備超出最低水質(zhì)安全保障要求的處理能力,以便能夠穩(wěn)定持續(xù)地達(dá)到處理目標(biāo)/性能指標(biāo)和安全保障要求。

再生水處理系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)應(yīng)考慮建設(shè)和安裝階段的初始投資成本以及運(yùn)行和維護(hù)階段的成本。處理成本可能還會(huì)受到當(dāng)?shù)貭顩r、水源水質(zhì)、再生水用戶(hù)水質(zhì)水量要求、電耗成本和勞動(dòng)成本等影響。再生水處理系統(tǒng)環(huán)境友好性評(píng)價(jià)需考慮系統(tǒng)對(duì)土地使用、生態(tài)系統(tǒng)、物種或生物多樣性、重要平原、農(nóng)田、公用場(chǎng)地或保護(hù)區(qū)、地表水或地下水水質(zhì)水量以及周?chē)諝赓|(zhì)量和噪聲等方面的影響。

2.4.2 處理系統(tǒng)環(huán)節(jié)

圖5為典型再生水處理系統(tǒng)各環(huán)節(jié)流程,圖5a適用于以二級(jí)出水作為再生水水源的情形;圖5b適用于以未經(jīng)處理的市政污水作為再生水水源的情形。此外,對(duì)于各別對(duì)再生水水質(zhì)有特殊要求的用戶(hù),可以進(jìn)一步采取強(qiáng)化或補(bǔ)充性處理措施。

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現(xiàn)有的二級(jí)強(qiáng)化處理包括過(guò)濾技術(shù)(快速砂濾、濾布或圓盤(pán)過(guò)濾和微篩分)等。現(xiàn)有的消毒技術(shù)主要包括化學(xué)方法(氯化/脫氯和臭氧等)及物理方法(紫外線(xiàn)等)?,F(xiàn)有的深度處理技術(shù)主要包括活性炭吸附、離子交換、膜過(guò)濾(微濾、超濾、納濾和反滲透)、高級(jí)氧化(電化學(xué)氧化、光催化氧化和輻射)等。

2.5 再生水儲(chǔ)存系統(tǒng)

再生水儲(chǔ)存設(shè)施是集中式水回用系統(tǒng)必要組成部分。主要包括開(kāi)放式(水庫(kù)或水塘)和封閉式(覆蓋式水箱或地下含水層)2種類(lèi)型。儲(chǔ)存設(shè)施類(lèi)型的選擇可能受到地勢(shì)、地震活動(dòng)、氣象條件、土地可用性、投資和運(yùn)行成本、以往經(jīng)驗(yàn)等方面的影響。

再生水儲(chǔ)存系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮儲(chǔ)存單元運(yùn)行儲(chǔ)存和季節(jié)性?xún)?chǔ)存功能以及儲(chǔ)存容量和周轉(zhuǎn)率。運(yùn)行儲(chǔ)存設(shè)計(jì)可通過(guò)調(diào)節(jié)每日或臨時(shí)水量波動(dòng)以平衡集中式水回用系統(tǒng)的進(jìn)水和出水水量、提供應(yīng)急儲(chǔ)存保障和允許適當(dāng)或受控的環(huán)境排放。季節(jié)性?xún)?chǔ)存單元通常用于臨時(shí)儲(chǔ)存過(guò)量的再生水(例如再生水用戶(hù)需求量低、洪水或雨季進(jìn)水量徒增等特殊情形)和維持系統(tǒng)足量再生水以使再生水利用最大化。

再生水儲(chǔ)存過(guò)程中,水質(zhì)可能受到物理(溫度、濁度、懸浮固體、感官指標(biāo)等)、化學(xué)(化學(xué)污染物、消毒副產(chǎn)物等)和生物(藻類(lèi)生長(zhǎng)、微生物生長(zhǎng)、微生物污染等)因素的影響,需要通過(guò)源頭控制、營(yíng)養(yǎng)物去除、濁度管理、余氯管理、光源限制、水力停留時(shí)間控制等手段控制再生水儲(chǔ)存過(guò)程中的水質(zhì)變化。

2.6 再生水輸配系統(tǒng)

再生水輸配系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮系統(tǒng)組成、供水模式、管道材質(zhì)、管網(wǎng)標(biāo)識(shí)、水質(zhì)控制等方面。由于經(jīng)過(guò)深度處理后的再生水中仍含有一定有機(jī)物和微生物,僅控制再生水廠(chǎng)出水水質(zhì)并不能夠保障再生水利用過(guò)程的安全性。因此,與飲用水系統(tǒng)相比,再生水輸配系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需考慮再生水輸配過(guò)程水質(zhì)變化與控制、用戶(hù)端水質(zhì)水量要求和管道錯(cuò)接防范。

典型再生水輸配系統(tǒng)組成如圖6所示。泵站的設(shè)計(jì)需要考慮維持足夠的再生水輸送壓力和流速,并預(yù)留一定的發(fā)展空間。輸配管網(wǎng)的設(shè)計(jì)需要盡量避免死水滯留、優(yōu)化管線(xiàn)布局和管材選擇、控制余氯或剩余消毒劑劑量(當(dāng)再生水用于景觀(guān)環(huán)境利用時(shí),還應(yīng)考慮脫氯作用或采用其他替代消毒技術(shù))、設(shè)置管線(xiàn)顏色編碼、標(biāo)識(shí)和標(biāo)簽并保障有效的管線(xiàn)聯(lián)通和用戶(hù)接入數(shù)量。

6.jpg

2.7 集中式水回用系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)

再生水監(jiān)測(cè)主要包括流量監(jiān)測(cè)和水質(zhì)監(jiān)測(cè),需根據(jù)再生水利用途徑和安全評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。其中,水質(zhì)監(jiān)測(cè)是維持系統(tǒng)穩(wěn)定效能和控制風(fēng)險(xiǎn)的有效管理措施,常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括pH、生化需氧量(BOD5)、化學(xué)需氧量(COD)、總懸浮固體、濁度、余氯、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、毒性、電導(dǎo)率、指示微生物等。

再生水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮在集中式水回用系統(tǒng)全流程的關(guān)鍵控制點(diǎn)實(shí)施運(yùn)行監(jiān)測(cè)(水源水質(zhì)監(jiān)測(cè)和預(yù)警、處理系統(tǒng)進(jìn)出水和關(guān)鍵單元水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)警和故障控制、輸配管網(wǎng)水壓、流速和余氯監(jiān)控、儲(chǔ)存系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、用戶(hù)端水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)和管理),并建議盡量采用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。運(yùn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程還需確定監(jiān)測(cè)指標(biāo)、基準(zhǔn)值(或限值范圍)、監(jiān)測(cè)頻率和監(jiān)測(cè)周期等信息。

2.8 應(yīng)急預(yù)案

為有效地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件或狀況可能對(duì)再生水水質(zhì)造成的影響(例如極端氣候條件、自然災(zāi)害、處理單元失效、管道錯(cuò)接、疾病爆發(fā)等),應(yīng)急預(yù)案以及有效的管理、文件記錄和意見(jiàn)交流也是集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分。應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容包括與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)或水務(wù)機(jī)構(gòu)事先商議后的協(xié)議(協(xié)議內(nèi)容包括對(duì)人體健康和環(huán)境可能造成的潛在影響等)、響應(yīng)行動(dòng)(例如增設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn))、備用水源、告知和溝通程序及策略、監(jiān)督和管理機(jī)制等。

03 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)與啟示

ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》是水回用領(lǐng)域的首個(gè)基礎(chǔ)性國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)拓了ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的新領(lǐng)域,在以下幾個(gè)方面具有顯著的創(chuàng)新性。

(1)提出了集中式水回用系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的基本原則,強(qiáng)調(diào)了規(guī)劃階段進(jìn)行公眾可接受度調(diào)研的重要性和必要性。

(2)提出了全流程風(fēng)險(xiǎn)控制新理念,強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)構(gòu)成完整性的重要性,水回用系統(tǒng)應(yīng)包括水源、處理、儲(chǔ)存、輸配和監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),同時(shí)提出了設(shè)置備用水源的重要性。

(3)提出了多屏障安全保障模式和最低技術(shù)保障需求概念,通過(guò)設(shè)置源頭控制、二級(jí)處理、深度處理、消毒處理、環(huán)境緩沖等環(huán)節(jié),攔截或處理不同污染物;通過(guò)明確最低技術(shù)保障需求,確保水質(zhì)安全。

(4)提出了再生水處理系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的概念、評(píng)價(jià)方法和保障措施,為保障水回用安全提供了系統(tǒng)方案。

(5)提出了集中式水回用系統(tǒng)的4種基本模式,體現(xiàn)了再生水“分質(zhì)利用”和“優(yōu)水優(yōu)用、劣水低用”的基本原則。“環(huán)境儲(chǔ)存與利用模式”、“梯級(jí)利用模式”等新的模式,能夠進(jìn)一步提高再生水利用效率、擴(kuò)增水生態(tài)空間、恢復(fù)再生水自然屬性,可進(jìn)一步提高再生水利用效益,推動(dòng)水回用行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。

04 結(jié)語(yǔ)

水回用是解決水資源短缺和水環(huán)境污染的重要途徑之一,是推進(jìn)水資源循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展的重要措施。針對(duì)集中式水回用系統(tǒng)的規(guī)范化發(fā)展需求,ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)闡釋了水源、處理、儲(chǔ)存、輸配、監(jiān)測(cè)等水回用關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)原則、方法和要求,對(duì)于保障再生水的安全高效利用具有重要意義。今后需要進(jìn)一步做好國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的宣貫實(shí)施工作,完善城鎮(zhèn)水回用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系,充分發(fā)揮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和引領(lǐng)作用。


原標(biāo)題:給水排水 |ISO《城鎮(zhèn)集中式水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)解讀

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