Aguas grises en el sistema de aguas grises
El agua regenerada es la segunda fuente de agua de la ciudad. El reciclaje de aguas residuales urbanas es una de las formas efectivas de mejorar la tasa de utilización integral de los recursos hídricos y reducir la contaminación del agua. La reutilización racional de las aguas grises no sólo puede reducir la contaminación del agua, sino también aliviar la contradicción de la escasez de agua. Es una medida importante para implementar el desarrollo sostenible. El reciclaje de aguas residuales tiene considerables beneficios sociales, ambientales y económicos y se ha convertido en la única forma de resolver los problemas del agua en países de todo el mundo. El agua recuperada es una forma eficaz de aliviar la escasez de agua
Según estadísticas relevantes, el 80 % del suministro de agua urbana se convierte en aguas residuales y el 70 % de las aguas grises se pueden reciclar después de su recolección y tratamiento. Esto significa que a través de la reutilización de aguas residuales, el volumen de agua disponible de la ciudad se puede aumentar en al menos un 50% sin cambiar el suministro de agua existente. Los países de todo el mundo conceden gran importancia al uso de agua reciclada. Como fuente de agua alternativa legal, el agua reciclada se utiliza cada vez más y se ha convertido en una parte importante de los recursos hídricos urbanos.
El agua regenerada es un eslabón importante para lograr la utilización sostenible de los recursos hídricos
El agua es un recurso básico y un recurso económico estratégico para el desarrollo urbano. Con el proceso de urbanización y desarrollo económico, así como con la contaminación ambiental cada vez más grave, los recursos hídricos están cada vez más tensos y se han convertido en un cuello de botella que restringe el desarrollo urbano. Promover el tratamiento avanzado de las aguas residuales y promover la utilización del agua recuperada son medidas importantes para coordinar el desarrollo del hombre y la naturaleza, crear un buen ambiente hídrico y promover el desarrollo de ciudades de reciclaje.
Los objetivos internacionales de gestión de los recursos hídricos han experimentado grandes cambios, es decir, desde controlar el agua, desarrollarla y utilizarla hasta "reciclar agua" y "reparar y restaurar la ecología del agua" con la regeneración de la calidad del agua como objetivo. core”, logrando fundamentalmente un círculo virtuoso de la ecología del agua y garantizando el uso sostenible de los recursos hídricos.
La utilización de agua reciclada puede aportar beneficios considerables.
La utilización racional del agua regenerada no sólo tiene buenos beneficios económicos, sino que también tiene enormes beneficios sociales y ecológicos. En primer lugar, a medida que aumenta el precio del agua del grifo urbano, el costo operativo del agua reciclada disminuye aún más y aumenta el consumo de agua reciclada, los beneficios económicos serán cada vez más prominentes; en segundo lugar, el uso racional del agua reciclada puede mantenerse; equilibrio ecológico, proteger eficazmente los recursos hídricos y cambiar la "minería". El modelo minero tradicional de "uso-descarga" realiza un círculo virtuoso de los recursos hídricos, desempeña un papel positivo en el alivio de la escasez de agua urbana y tiene beneficios sociales a largo plazo; En tercer lugar, los beneficios ecológicos del uso racional del agua reciclada no sólo pueden eliminar el impacto de las aguas residuales en el medio ambiente urbano, sino que también pueden purificar y embellecer aún más el medio ambiente. El agua recuperada es un recurso hídrico muy valioso con un gran volumen, una calidad de agua estable y se ve menos afectada por las estaciones y el clima. Hay muchas formas de utilizar el agua reciclada, que se pueden dividir en utilización directa y utilización indirecta según la relación con los usuarios. La utilización directa se puede dividir en utilización in situ y utilización centralizada. El agua reciclada en la mayoría de los países se utiliza principalmente para el riego de tierras agrícolas, principalmente el agua reciclada en algunos países, como Japón, se utiliza principalmente para el agua no potable urbana, principalmente para uso ambiental, se ha convertido en una nueva tendencia en el. "paisaje acuático" de los entornos urbanos.
El agua reciclada tiene muchos usos, pudiendo utilizarse para riego de tierras agrícolas, paisajismo (parques, campus, cinturones verdes de carreteras, campos de golf, cementerios, espacios verdes, zonas residenciales, etc.), industria (agua de refrigeración). , tecnología de agua de caldera), descarga de agua de grandes edificios, recreación y medio ambiente (mejora de lagos, estanques y marismas, aumento del caudal de los ríos y piscicultura, etc.), así como protección contra incendios, aire acondicionado, descarga de inodoros y otros usos municipales diversos.
Dependiendo del uso del agua reciclada, el agua reciclada se puede reutilizar para recarga de aguas subterráneas, agua industrial, agricultura, silvicultura y ganadería, agua no potable urbana y agua del entorno paisajístico. El agua recuperada se puede reutilizar para recargar el agua subterránea, evitando la intrusión de agua de mar y el hundimiento del suelo. El agua recuperada se puede reutilizar en la industria como agua de refrigeración, agua de lavado y agua de calderas. El agua recuperada se utiliza en la agricultura, la silvicultura y la cría de animales. Puede utilizarse para el riego, la plantación y el cultivo de plántulas de cultivos alimentarios y comerciales, así como para el riego, la plantación y la cría de plántulas de árboles, plantas ornamentales y. ganado y aves de corral. Existen dos métodos principales para evaluar el impacto de los microorganismos patógenos en el agua reciclada en la salud humana.
1. Método de evaluación de riesgos reales
También conocido como método de baja tecnología, se basa en investigaciones epidemiológicas, combinadas con el efecto de tratamiento de la tecnología de tratamiento de aguas residuales existente sobre los patógenos, y analiza los riesgos para la salud de la reutilización del agua regenerada. Los estándares de calidad para la reutilización de aguas grises en muchos países del mundo se establecen utilizando este método, como las Directrices de Reutilización de EE. UU.
Existen dos métodos principales para evaluar el impacto de los microorganismos patógenos del agua reciclada en la salud humana.
Tabla: Agua regenerada de riego ilimitado por organismo emisor de normas de calidad del agua o tipo regional en función de los requisitos de calidad del agua propuestos por salud pública.
En todas las muestras, el número de coliformes fecales no deberá exceder los 14 NMP/100mL, lo que significa que los coliformes fecales no serán detectados en la práctica, debiendo someterse a un tratamiento secundario seguido de coagulación, sedimentación, filtración y desinfección. Según las regulaciones de Arizona, el recuento total de coliformes no debe exceder 2.2 NMP/100 ml (mediana) y 25 NMP/100 ml (muestra única). California
(CA/T-22, 1978) El número de coliformes fecales no deberá exceder 2.2 NMP/100 ml (una muestra por mes no deberá ser menor a 23 NMP/100 ml después del tratamiento secundario); , Debe haber filtración y desinfección. Las pautas de Colorado establecen que el recuento total de coliformes no debe exceder 2,2 NMP/100 ml (mediana, el efluente requiere oxidación, coagulación, sedimentación, filtración y desinfección); Florida estipula que durante 30 días el recuento de coliformes fecales en el 75% de las muestras no excederá los 25 NMP/100 mL, y el tratamiento secundario se combina con filtración y desinfección profunda DQO 20 mg/l (promedio anual), SST 5 mg/L (; muestra única). Las pautas de Georgia para los recuentos de coliformes fecales no deben exceder 30 NMP/100 ml; se requiere tratamiento bioquímico (DBO 30 mg/l, SST 30 mg/l). Según las regulaciones de Idaho, el número total de coliformes no debe exceder 2.2 NMP/100 ml (mediana) el efluente secundario requiere coagulación, sedimentación, filtración y desinfección. Según las regulaciones de Indiana, los recuentos de coliformes fecales no deben exceder 100 NMP/100 ml (mediana) y 2000 NMP/100 ml (muestra única). Según las regulaciones de Carolina del Norte, la cantidad de coliformes fecales no puede exceder 1 MPN/100 ml y se requiere un tratamiento de tres niveles (el promedio mensual de SST es de 5 mg/l y el máximo diario es de 10 mg/l). Las pautas de Nuevo México para recuentos de coliformes fecales no deben exceder 1000 NMP/100 ml. De acuerdo con las regulaciones de Oregon, el número total de coliformes no deberá exceder 2.2 NMP/100 ml (mediana) y 23 NMP/100 ml (muestra única después de que se requiera tratamiento secundario, se debe realizar coagulación, sedimentación, filtración y desinfección); Según las regulaciones de Texas, el número de coliformes fecales no debe exceder los 75 NMP/100 ml después del tratamiento mediante el sistema de lagunas de oxidación, la DBO mínima debe alcanzar los 20 mg/L y la DBO de otros procesos debe alcanzar los 10 mg/l. Utah estipula que el número total de coliformes y coliformes fecales no excederá 2 000 NMP/100 ml y 200 NMP/100 ml (30 días; cada mil días). Después del tratamiento secundario, se requieren DBO 25 mg/L y SST 25 mg/l (promedio de 30 días). Las pautas de Washington establecen que el recuento total de coliformes no debe exceder 2,2 NMP/100 ml (promedio) y 24 NMP/100 ml (muestra única); el requisito mínimo es un tratamiento secundario, incluida la filtración. Según las regulaciones de Wyoming, el número de coliformes fecales no debe exceder los 200 NMP/100 ml, y la DBO del efluente no debe exceder los 10 mg/l... (valor promedio diario). Según las regulaciones canadienses (Alberta) (en más del 20% de las muestras), el número total de coliformes no deberá exceder 1 000 NMP/100 ml (media geométrica), y el número de coliformes fecales no deberá exceder 200 NMP/100 ml; El recuento total de coliformes en el agua circulante para el riego de hortalizas no debe exceder los 2400 NMP/100 ml (en cualquier día). El recuento mensual de coliformes fecales estándar de Chipre (1997) del 80 % de las muestras no supera los 50 NMP/100 ml; el valor máximo permitido es 100 NMP/100 ml; los nematodos intestinales no superan 1/L; el tratamiento de tercer nivel va seguido de una desinfección. Israel (1978) estipula que el número total de coliformes en el 50% de las muestras no excederá de 2,2 NMP/100 ml, y en el 80% de las muestras no excederá de 12 NMP/100 ml. Desinfección después de un tratamiento secundario o tratamiento equivalente (por ejemplo, proceso de almacenamiento a largo plazo). Los recuentos de coliformes fecales en Jordania están por debajo de 200 NMP/100 ml. El recuento total de coliformes estándar de Kuwait es inferior a 100 NMP/ml; la DBO y los SST después de un tratamiento avanzado son inferiores a 10 mg/L, y las directrices australianas (Nueva Gales del Sur) establecen que el recuento de coliformes resistentes al calor es inferior a 10 NMP. /100 ml (número medio de bits); el procesamiento mínimo requiere procesamiento y filtrado secundarios. La turbidez del efluente no debe exceder las 2 NTU. Los coliformes totales saudíes son inferiores a 2,2 NMP/100 ml, la DBO y los SST son inferiores a 10 mg/l, las regulaciones/leyes tunecinas (1975) para los nematodos intestinales son inferiores o iguales a 1/l y los requisitos mínimos de tratamiento son estables. tanques o tecnología equivalente. Organización Mundial de la Salud (1989) Directrices para reducir los riesgos para la salud, enumeración de coliformes fecales (agua de riego)
También conocidos como métodos de alta tecnología, alto costo y bajo riesgo. Evaluar cuantitativamente los riesgos para la salud humana por la exposición a patógenos en el agua recuperada durante la reutilización.
El procedimiento de evaluación es el mismo que el procedimiento de evaluación de riesgos para contaminantes químicos, que incluye:
(1) Identificación de peligros: identificar los patógenos que pueden estar contenidos en el agua reciclada que preocupan a las personas;
②Evaluación de la exposición: determine el agua reciclada, la ruta, duración y cantidad de exposición humana a patógenos durante el uso;
③Evaluación de la relación dosis-respuesta: basándose en la relación dosis-respuesta del patógeno, estime la relación dosis-respuesta en condiciones similares al nivel de exposición real de la población Probabilidad de infección;
④Análisis de características de riesgo: calcula el riesgo teórico basándose en los supuestos de dosis de exposición y respuesta a la dosis. Situación
Después de entrar en el siglo XXI, en un contexto de creciente escasez de recursos hídricos en China, la utilización de agua reciclada comenzó a recibir la atención de los gobiernos urbanos chinos. En 2009, la tasa de reutilización de aguas residuales de mi país (tasa de reutilización de aguas residuales/tasa de tratamiento de aguas residuales) era de aproximadamente el 15%, mientras que la relación entre la tasa de reutilización de aguas residuales y el volumen de descarga de aguas residuales era sólo de aproximadamente el 5%.
La necesidad de utilizar agua regenerada
En China, la grave escasez de recursos hídricos ha hecho que el espacio para el desarrollo de aguas superficiales y subterráneas urbanas sea cada vez menor, e incluso ha provocado graves daño al medio ambiente ecológico destruir. Sin embargo, la contradicción entre oferta y demanda de recursos hídricos no se ha aliviado y es cada vez más grave. Al mismo tiempo, las descargas de aguas residuales siguen aumentando rápidamente y sigue siendo común que aguas residuales sin tratar o de calidad inferior se descarguen directamente en cuerpos de agua, contaminando aún el medio ambiente. Por lo tanto, muchos expertos sugieren que para resolver el problema de la escasez de agua en las zonas urbanas, primero deberíamos reducir los gastos, centrarnos en el control de la contaminación y abrir fuentes de agua a través de múltiples canales. El Proyecto de Desvío de Agua de Sur a Norte es un gran proyecto de código abierto que involucra muchas cuestiones y es difícil de implementar en este momento. En vista de las numerosas ventajas del agua reciclada, su utilización racional se ha vuelto particularmente urgente y necesaria, y también está en línea con las leyes del desarrollo sostenible. Según la estrategia de desarrollo sostenible, el desarrollo de una ciudad debe basarse en las condiciones naturales locales, es decir, el desarrollo y utilización de los recursos naturales "satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las generaciones futuras". El reciclaje de aguas residuales no solo puede ahorrar eficazmente recursos de agua limpia, sino también reducir la contaminación del agua. Es una medida importante para implementar el desarrollo sostenible. Además, el uso racional del agua reciclada también sirve para satisfacer las necesidades hídricas de la ecologización urbana y de los paisajes fluviales y lacustres. A medida que mejoren los niveles de vida de la población urbana, la calidad del medio ambiente externo recibirá cada vez más atención, y el consumo de agua para la ecologización urbana y los paisajes de ríos y lagos crecerá a un nivel T. Dado que el consumo de agua para la ecologización urbana y los paisajes fluviales y lacustres no requiere una calidad de agua muy alta, en su lugar se puede utilizar agua reciclada.
Viabilidad de la utilización del agua recuperada
El sistema de utilización racional del agua recuperada es un sistema complejo que involucra múltiples sistemas como la sociedad, la economía, el medio ambiente y los recursos. Cada subsistema se compone de muchos factores, cuyos principales son: condiciones urbanas básicas, precios del agua del grifo, calidad del agua reciclada, aceptación pública, etc. Estos factores se restringen e influyen entre sí. Tomando a Beijing como ejemplo, la viabilidad de la reutilización de aguas residuales se explica a partir de los siguientes aspectos.
Por ejemplo, la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales en Beijing se está acelerando y están ubicadas cerca de la ciudad, lo que facilita la reutilización del agua recuperada cercana. Según el Plan Municipal de Control de Calidad Ambiental de Beijing, sobre la base de la construcción planificada de más de 30 plantas de tratamiento de aguas residuales, se han construido 14 plantas de tratamiento avanzadas de aguas residuales y se han construido las correspondientes redes de tuberías de drenaje. La mejora de las redes de tuberías de drenaje urbano y el establecimiento de plantas depuradoras han creado las condiciones para la reutilización de las aguas residuales. La reutilización del agua recuperada también está en consonancia con los compromisos asumidos en el informe sobre la candidatura a los Juegos Olímpicos de 2008. En 2008, las aguas residuales de Beijing se reutilizaron para áreas verdes, ambientes de ríos y lagos, propósitos municipales diversos y agua de riego agrícola, con una tasa de reutilización del 50%.
La realización de indicadores de calidad del agua es el requisito previo para la reutilización de las aguas residuales como recurso hídrico. Con el desarrollo de la tecnología de tratamiento de agua, ha madurado la tecnología de tratamiento que puede lograr una cierta calidad del agua. Procesos de tratamiento avanzados tradicionales, como coagulación, sedimentación + desinfección por filtración, adsorción con ozono y carbón activado, tratamiento con membrana de filtración, proceso combinado de tratamiento con carbón activado y membrana, tecnología de tratamiento con membrana profunda, tecnología de tratamiento secundario mejorada, etc. Una selección razonable basada en los requisitos de calidad del agua reutilizada y las condiciones económicas existentes permitirá alcanzar los estándares de calidad del agua reutilizada.
Los precios del agua del grifo han sido bajos durante mucho tiempo. A medida que la situación de los recursos hídricos de Beijing se vuelve cada vez más grave, el precio del agua del grifo aumentará gradualmente. Según cálculos preliminares, el coste del tratamiento y transporte del agua recuperada es de aproximadamente 1,50 yuanes/m3, un precio ligeramente inferior al precio del agua del grifo. Después de que el Proyecto de Ruta Intermedia de Desvío de Agua Sur-Norte introduzca agua en Beijing, el precio de su fuente de agua será de 2,18-3,9 yuanes/m3. Si se utiliza agua del grifo de la ciudad como fuente de agua, el precio del agua del grifo definitivamente aumentará significativamente. Por otro lado, con la mejora de la tecnología de tratamiento, el coste del tratamiento de aguas grises se reducirá aún más. Por tanto, la creciente diferencia de precios promoverá el uso de agua reciclada. Teniendo en cuenta los beneficios económicos, algunas empresas están dispuestas a aceptar agua reciclada.
La aceptación psicológica del público sobre la reutilización de aguas residuales también es un factor importante en la promoción de proyectos de reutilización de aguas residuales. Una encuesta en Beijing mostró que el 85% de la gente aceptaría la reutilización de aguas residuales para regar espacios verdes, regar carreteras, tirar de la cadena de inodoros y lavar coches. Con el aumento de la propaganda gubernamental y la mejora de la conciencia pública sobre la protección del medio ambiente, la gente aceptará gradualmente la reutilización del agua recuperada.
Objetivos de Desarrollo
En 2006, el Ministerio de Construcción y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China formularon y promulgaron conjuntamente la "Política Tecnológica de Reciclaje de Aguas Residuales Urbanas", que determinó el nivel nacional de reciclaje de aguas residuales urbanas. objetivos como: para 2010 En 2016, la tasa de utilización directa de agua reciclada en ciudades con escasez de agua en el norte alcanzó del 10% al 15% de la descarga de aguas residuales urbanas, y del 5% al 15% en ciudades con escasez de agua en el sur. Para 2015, la escasez de agua en las ciudades de la región norte alcanzará entre el 20% y el 25%, y la escasez de agua en las ciudades de las zonas costeras del sur alcanzará entre el 10% y el 15%.
Cómo utilizar
1. Uso directo y uso indirecto, dependiendo de las condiciones locales.
2. En el uso directo se combina el uso local y el uso centralizado, adecuado a la situación del momento.
Alcance disponible
1. Combinar el uso del agua urbano con el uso rural del agua, dando prioridad a las ciudades.
2. En el uso del agua urbana, el uso del agua industrial se combina con otros usos del agua, teniendo prioridad la industria.
3. Desde la perspectiva del desarrollo sostenible, el agua reciclada debería utilizarse principalmente para la recarga de aguas subterráneas.
Términos relacionados con la reutilización del agua regenerada
①Ciclo personal
La forma en que las aguas residuales regeneradas de un solo edificio se reutilizan en el edificio.
②Circulación regional
En áreas relativamente concentradas, como áreas residenciales, áreas de renovación urbana y otros edificios, las aguas residuales recuperadas se reutilizan.
③Circulación de área amplia
Las aguas residuales recuperadas de las alcantarillas urbanas se pueden reutilizar en la construcción y otros aspectos a gran escala.
④Utilización del agua de descarga de los inodoros
El agua reciclada se utiliza para descargar los inodoros. Los baños con tanques para el lavado de manos no se pueden utilizar.
⑤Utilización de agua de aspersores
El agua reciclada se utiliza para regar césped y árboles en parques y espacios verdes, y para limpiar calles.
⑥Agua de paisaje
Utilizar agua regenerada cómodamente y sin contacto con personas.
⑦Utilización de agua hidrófila
Utilizar agua reciclada cómodamente sin contacto humano.
(8) Instalaciones de reciclaje
Para reutilizar el agua de tratamiento de aguas residuales, establezca un conjunto de instalaciones de tratamiento de reutilización, instalaciones de transmisión y distribución de agua e instalaciones de utilización de equipos.
⑨Instalaciones de tratamiento de regeneración
Término general para instalaciones de ingeniería que realizan el tratamiento necesario de aguas residuales (filtración de arena, tratamiento de cloración, etc.). ).Para el uso del agua de descarga del inodoro.
⑩Instalaciones de transmisión y distribución de agua
Término general para las instalaciones de distribución de agua, desde instalaciones de tratamiento de aguas grises hasta equipos de utilización.
Nota: La definición de "contacto humano" en la utilización de agua para jardines y agua hidrófila se refiere a la inmersión de manos y pies y al contacto de partes del cuerpo en pequeños arroyos, en lugar del contacto de todo el cuerpo como como bañarse. Ejemplos de contacto entre el agua y partes del cuerpo incluyen pescar en las corrientes, pasear en bote, pescar y otras actividades.