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整体解决废水处理再利用问题
2014年07月18日 06:42 来源:《中国社会科学报》2014年7月18日第622期 作者:Noah I. Galil/文 刘潇潇/译 字号
关键词:废水;处理;以色列;河流;处理厂

内容摘要:作为土地面积狭小、自然资源贫瘠的国家,以色列不仅在太阳能、地热能利用等方面居领先水平,在垃圾处理领域也走在世界前列。

关键词:废水;处理;以色列;河流;处理厂

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  作为土地面积狭小、自然资源贫瘠的国家,以色列不仅在太阳能、地热能利用等方面居领先水平,在垃圾处理领域也走在世界前列。特别在废水净化方面,以色列的废水再利用率达70%,为全世界最高,联合国将其废水处理厂列为全球样板。而其正在发展的固态垃圾处理系统对我国相关领域也具有重要启迪意义。下面,两位专家将向读者分别介绍以色列在这两类垃圾处理方面的经验。

  在流经以色列海法湾工业区的吉顺河下游沿岸地区,五个不同的产业与一个城市废水处理厂共同发起并完成了一个区域项目,旨在通过工业废水处理、河流修复及农业和工业废水处理后再利用来提高该地区的供水能力。基于整体水资源与流域管理原则,该项目将每个产业各自的废水处理—再利用监控系统融合成一个区域综合系统。这五个产业分别是石油化工、高分子材料、化肥、食品添加剂和化学品。

  历史上,以色列工业长期面对严重的水资源短缺问题,因此一直在寻求节约用水以及废水处理再利用的方法。然而,其过去仅对单个工厂采取了限制措施,却没有考虑地区整体的解决方案。20世纪90年代末,吉顺河道管理局在成立不久便制定了一个详细的综合计划,来统筹工业区的水资源和流域管理。第一步是要求河流水质达到鱼类和植被能够正常生存的标准。此外,以色列环境部也为以色列地中海沿岸的海水水质制定了标准。地区计划就是基于这两个标准制定的。另外,该计划还考虑收集该地区每个工厂的用水需求和废水特征等数据。

  该项目在地区层面和产业层面同时展开。在地区层面考虑的问题主要包括:第一,工业区靠近商业区和城市;第二,由于河流首先经过港口,因此河流与海洋没有直接连在一起;第三,吉顺河淡水非常有限,其大多数水力活动受潮汐作用控制,因此稀释机制在此作用不大。

  而针对每个产业的框架计划则基于以下产业特征:第一,该地区淡水消耗量相当低,这导致未净化工业废水含污染物浓度较高;第二,地区废水处理系统必须基于物理、化学和生物等处理过程形成的多重环境壁垒设计;第三,废水处理系统的建设是根据最初设定的时间表一步步实现的,以便在与检验过的前阶段的田野表现保持协调的前提下,每一新阶段都能完成其任务;第四,在地区工业生产过程中最大限度实现水、石油和其他材料的再利用;第五,作为初期临时措施,允许清洁卤水排入河流,但将来要做到液体零排放。

  地区计划综合了不同产业和城市工厂的解决方案,而每个产业则要发展和运行自己的废水处理—再利用系统,并依据河流与海洋水质标准向河流排放清洁卤水。城市废水处理厂将废水泵入地区存储厂,用以对吉顺河上游30公里处的泽乌伦和伊兹雷勒山谷的农业区进行灌溉。城市工厂产生的废水无法用于农业灌溉,则根据计划继续进行处理,主要是去除营养素,之后排入河流下游,成为环境矫正过程的一部分。

  工业废水处理的整体设计框架基于多重壁垒处理系统及先进的无限制废水再利用处理技术。遇到有淤泥和浓缩物的情况,则要单独处理废水,将其安全清除。工业废水处理厂的处理—再利用过程包括以下单元:(1)均衡与水流控制;(2)固态物质与油的重力分离;(3)胶质或乳胶的分离;(4)通过生物方法去除有机物和氮;(5)通过化学方法去除磷;(6)过滤;(7)脱盐,使水可以在生产中被无限制再利用或用于地区水冷却系统;(8)卤水质量控制;(9)化学和生物淤泥的分离收集与处理。

  地区监控系统是由河道管理局和工厂的水与环境部门合作管理的。每个工厂在河流排放点设置在线分析器,对酸碱度、传导性、总有机质含量、氨和溶解氧进行分析。分析结果实时且同时向工厂控制室和河道管理局中心办公室报送。工厂每天收集混合样本。河道管理局拥有一家取样与在线分析工作站,距港口3公里。

  从2006年起,当地工厂逐步完成了基础处理单元的建设,有些已经能够实现用于水冷却的废水再利用。下一个阶段的任务包括通过除盐作用实现废水的高级处理。环境反馈是积极的,水生生物又回到了河流之中。河道管理局正在实施一个项目——清理河底沉积物,这将有助于紧邻工业区的下游地区的环境矫正。由于废水的处理再利用,该地区对淡水的需求明显降低,节省了相当于10万人的水消费量。下游地区在经历了50多年的“环境死亡”之后又能够庇护各种各样的鱼类和动物了。这个流域管理综合项目使得以色列海法湾吉顺河下游地区在保持和发展工业活动的同时,实现了生态恢复。

  (作者单位:Technion以色列技术研究院土木工程与环境工程学院)

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姓名:Noah I. Galil/文 刘潇潇/译 工作单位:

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