【导读】将废水或污水经二级处理和深度处理后回用于生产系统或生活杂用被称为污水回用。污水回用既可以有效地节约和利用淡水资源，又可以减少污水或废水的排放量，减轻水环境的污染，还可以缓解城市排水管道的超负荷现象，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。下面以乌鲁木齐河东污水处理厂深度处理回用工程为例子，简述污水回用的工艺及应用。
1工程概况
乌鲁木齐市河东污水处理厂经过扩建后两期出水总量达到40×104m3/d，除了夏季少量出水用于绿化灌溉外，其余都直接排放。为响应企业及国家节能减排的要求，拟建中水回用工程，其中8×104m3/d作为下游华电公司循环冷却用水、5×104m3/d作为高新区技术开发区北区工业用水，其余25×104m3/d采用重力自流回用给工业园区的企业。回用水设计水质见表1。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准。
2回用水处理方案的确定
回用水深度处理的目的是进一步去除城市污水二级处理出水中的SS、BOD5、氮、磷等污染物质，以满足各种用途的回用水水质要求。河东污水处理厂出水COD、BOD5、SS都达到了二级排放标准，而氮、磷指标相对较高，各污染指标比值见表2。
由表2可知，河东污水厂的出水可生化性很差，要达到一级A排放标准，满足回用水要求，去除氨氮和磷必须采取相应措施，例如增加碳源，选择合适的深度处理工艺，使其能进一步进行生化处理。结合现状用地情况，所选工艺还要具有占地省、投资少、经济、安全可靠的特点。通过综合各方面条件，最终选择Biostyr两级生物滤池。
3回用水处理工艺
3.1工艺流程
河东污水处理厂回用水处理工艺流程见图1。
3.2工艺简介
Biostyr两级生物滤池(见图2)是一种高效的上流式生物膜污水处理工艺。Biostyr处理包括一个向上流过滤，同向流的工艺空气穿过淹没和漂浮的细小颗粒滤料。此设计具有以下优点：过滤是以一种使滤料压缩而不是扩散的方向进行的，因而更能提高截获悬浮物质的能力，使悬浮物达到很低的水平。曝气作用使颗粒状滤料上形成一层生物膜，生物膜上的微生物利用水中溶解氧消耗溶解态的污染物，同时由于滤料的吸附和过滤作用，不能降解的颗粒状污染物也被截留。这种生物滤池在紧凑的反应器中能达到完全的生物处理，并不需要下一级的沉淀池。
3.2.1硝化Biostyr生物滤池
来自提升泵房的污水与来自反冲洗废水沉淀池的出水混合后进入曝气生物滤池总进水渠，每个工作中的滤池单元进水都是通过整流井的溢流堰来平衡的，靠重力自流进入位于滤池底部的配水井，并通过安装在进水管上的电动闸门停止滤池进水。
3.2.2反硝化Biostyr生物滤池
反硝化生物滤池的进水为曝气生物滤池出水渠的回流水，碳源不足时，需要投加少量的甲醇来补充。由于曝气生物滤池出水的溶解氧被控制在较低值，反硝化生物滤池处于缺氧状态，使得生物膜上进行反硝化作用的异养厌氧型细菌很活跃，当污水通过滤床时，硝酸盐最终被还原成氮气。最终反硝化处理的水与第一阶段的出水混合后总氮达标。反冲洗通过布置在池底的不锈钢曝气系统完成。
硝化-反硝化滤池的设计参数见表3
3.2.3Multiflo
高密度沉淀池高密度沉淀池的作用是去除部分悬浮物和碳污染物以及大部分的磷(见图3)。
混凝和絮凝位于Multiflo沉淀池上游。在混合池内设置快速搅拌机，使投加的混凝剂快速分散，与池内原水充分混合均匀，形成小的絮体。混凝剂采用聚合氯化铝，使原水中的磷沉淀。经过预混凝的原水流至反应池内圆形导流筒的底部，原水、回流污泥和助凝剂(阴离子型高分子絮凝剂)由导流筒内的搅拌桨由下至上混合均匀。由慢速搅拌反应池和推流式反应池组成串联反应单元，已获得较大的絮体，达到沉淀池内快速沉淀。带有污泥回流的快速絮体，由快速搅拌器搅拌，以确保快速絮凝及絮凝所需要的能量。从污泥浓缩区到快速絮凝区进行连续的外部泥渣回流，极高的污泥浓缩程度提高了絮凝的效果。絮凝矾花慢速进入到沉淀区，可以避免矾花损坏。絮凝矾花在沉淀池下部汇集成污泥并浓缩。斜板设置在沉淀池的上部，用于去除多余的矾花，保证出水水质。
①混凝
化学混凝反应是整个处理系统的关键步骤，在这个过程中将去除部分悬浮物、BOD5或COD和PO3-4-P。这个过程采用的动态混凝原理使得进水和出水的水流都控制在反应池的表层处，从而使水流的径流延长，提高了混合效果。这样的设计最大限度地保证了回流污泥和进水充分混合。
②絮凝
絮凝是一种物理机械过程，絮凝体由于物理搅拌作用和分子间力的作用利于沉淀。投加的阴离子型高分子助凝剂通过吸附架桥作用提高了絮凝效果;充分利用絮凝容积提高了均匀性;通过径向水流的能量复原作用得到了较高的抽力;抑制了旋流从而避免了因为旋流作用使水中的悬浮物沉淀。
③沉淀
斜板沉淀池在旱季高峰流量时径向水流速度可达30m/h，仍然可以得到良好的沉淀效果并且减少了沉淀池面积。斜板与水平方向呈60°安装，可以保证沉淀在斜板上的污泥顺利滑向底部而不淤积。
4回用工程运行现状
该工程近12个月的水质监测数据见表4。
随着该工艺的实际运行和不断调试，该工艺出水COD、BOD5、SS、TP等指标完全符合国家一级A标准，3月—10月该工艺出水NH+4-N指标也完全符合一级A深度处理的出水水质指标。其余月份为了保证NH+4-N指标达标，采取了降低硝化生物滤池进水量、增加曝气量、减少反硝化生物滤池进水量、调整合理甲醇投加量等措施。
该工程自2013年1月开始实际运行，运行至今已近一年半，夏季出水送至高新区，供给工业园绿化、河滩路绿化，剩余流经米东区至二道沟水库储存。
运行中存在的问题如下：
①设计进水氨氮指标高于实际进水指标，尤其是冬季，水温低致使回用水出水氨氮浓度略高于设计数值。
②由于乌鲁木齐冬季温度较低，致使混凝剂、絮凝剂的实际使用量比设计用量分别高33.3%、4%。
③该工艺采用单路供电，
高峰时供电量大时容易断电，影响工艺稳定运行。
5建议
①改进河东污水处理厂处理工艺，使出水氨氮指标符合回用水进水指标，才有可能保证回用水出水氨氮达标。
②降低进水流量负荷，也可保证回用水出水氨氮达标。
③保障水厂运行双路供电，提供稳定电源，减少因电力中断而影响工艺运行。
④甲醇投加可靠，保证反硝化生物滤池碳源稳定，反硝化细菌持续生长，正常运行。⑤加强对重点设备的维护保养，例如鼓风机、硝化生物滤池进水提升泵、反硝化生物滤池进水提升泵、三级处理沉淀池刮泥机、搅拌器、污泥泵等。⑥实时观测反硝化生物滤池出水COD，防止甲醇投加过量或不足，调整合理的甲醇投加率。⑦实时观测硝化生物滤池出水DO浓度，控制DO值为5～8mg/L，保证合理的风速、风压、风量。
⑧实时观测滤池堵塞情况，调节反冲洗水量、流速，观察滤料的膨胀率和滤池初始堵塞值，确保滤池反洗充分。
