合成氨工業發展史

[拼音]：feishui zaiyong

[英文]：wastewater reuse

城市汙水再用於農業、工業、遊樂設施乃至城市給水，以及工業用水的迴圈使用，有兩個作用：減輕或消除廢水對水體的汙染和充分利用水資源。

發展概況

用糞便汙水肥田在中國有古老的傳統。英國首先明確提出，以灌溉或土地處理避免生活汙水對水體的汙染。19世紀末期，英國、德國、美國等開始把漫灌和滲濾作為處理和處置廢水的手段，以減輕河流的汙染。隨著城市的發展，由於用水量的迅速增長，廢水灌溉需要的土地猛增，大多數早期處理工程被迫放棄，代之以廢水處理廠。用水量的猛增，尤其突出的是在乾旱地區，造成水資源的緊張或枯竭，於是廢水被作為水資源開發，成為廢水再用的主要動力。美國的加利福尼亞州和得克薩斯州、西南非、以色列等缺水地區，廢水再用發展迅速，以色列於1955年在水規劃中把主要城市的全部廢水列入再用，以發展它的有限的水資源。南非則把廢水再用發展到回用於城市給水。由於水的需要量不斷增加，一些不算缺水的國家和地區，廢水再用也在發展。與此同時，廢水再用在水汙染控制上的作用進一步受到重視。在某些場合，廢水排放要去除營養元素，以防止水體的富營養化。這時，把廢水用於農業更合理。在美國，1972年國會通過的聯邦水汙染法令修正案明確提出了“零汙染”的概念，要求廢水不再汙染水體，提倡土地處理法。近年來，各國對廢水再用在各個方面進行了研究，同時在許多地區取得了實踐經驗。廢水再用已成為一種切實可行的科學的廢水處置方法。

廢水再用前的處理

除工廠內部的某些再用（例如逆流多級洗滌）外，一般要進行不同程度的處理，以求符合用水的水質要求。以城市汙水再用為例，一般包括常規處理（沉澱、水的生物處理法）、雙層濾床（煤粒和石英砂的複合床）過濾和消毒；如果需要進一步改善水的化學性質，應增添其他處理方法（混凝、沉澱、活性炭吸附、反滲透、電滲析、離子交換、氯處理、臭氧處理等）。在一般情況下，城市汙水由於量大而又集中，只能利用一部分，常常既有廢水回收廠，又有廢水控制廠。後者常建在城市排水系統的尾端，而前者可建在排水系統的中部，以便靠近使用回收廢水的使用者，處理中產生的泥、渣則返回排水管道，與排放的廢水一起在廢水控制廠進行無害化處理。

廢水在工業上再用

在工業上使用廢水，有兩種情況：本廠用水的迴圈使用或循序使用和以城市汙水為工業用水水源。廠內再用最普通的是逆流分級洗滌和冷卻水迴圈使用。逆流分級洗滌中，只有最後一級用清水，其他各級用的是後一級的廢水。冷卻水迴圈使用時，常需冷卻和控制微生物，採用穩定水質的處理。為了避免雜質的累積常排放少量廢水。為補償蒸發、排汙等損失，要加入一定數量的新鮮水，一般不到總量的5％。生產過程中使用的溶液往往含多餘的原材料或反應產物，應進行迴圈使用（一般包括物資回收）。例如：粘膠纖維生產中的凝固浴一般是回用的，過程中既利用了廢浴中殘留的原材料，還回收反應產物芒硝作為副產品。廠內廢水的再用量，同冷卻水是否回用有很大關係。例如，火力發電廠用水中，再用廢水在美國約佔11％，在聯邦德國約佔50％，而在缺水的南非則達95％以上。總的趨勢是工業用水的再用率逐年提高，例如日本在1965年為36.3％，到1979年上升到71.3％。以城市汙水作為工廠水源目前尚為例不多，但數量在增加，是大有潛力的。廢水在工業上的再用，關鍵是經濟效益的分析。

廢水在農業上應用

城市汙水用於農業，不但利用水分，還利用肥分，有助於維持土壤的肥力和生態平衡。灌溉用水也有一定的水質要求，城市汙水不經任何處理直接灌溉，已成過去；即使是灌溉纖維作物(棉、麻等)，也應經過沉澱。灌溉飼養奶牛奶羊的牧場，一般應當經過生物處理，並且充分消毒；灌溉食用作物，一般還要過濾。工業廢水水質複雜，含有毒物（主要是重金屬離子和有害有機物）的廢水，未經處理到規定的水質標準，不能直接用於灌溉，也不能無控制地排放到用於灌溉的城市汙水中去。

廢水灌溉的方式和清水灌溉相同，各種地面灌溉和噴灌都可以採用。採用地面灌溉時，廢水處理要求低些，採用噴灌時，處理要求高些，此時廢水不但直接接觸作物，而且將小水滴彌散到田地上的空氣中隨風飄散。漫灌是廢水灌溉專用的方式：在田地的上坡放水，在下坡集水，廢水沿著地面在作物間流過，水質有一定的改善。

廢水灌溉中最大的矛盾是作物需水和城市供水之間的不一致。前者受作物培育的限制，受降水的影響，是多變的；而後者則是連續的，源源不斷而來的，變化不大。為了保證廢水不直接排放水體，必須採取措施，使供需平衡。水田、蕩田、灘塗和生物塘有蓄水能力，可以起調節灌溉用水，平衡供需的作用(見廢水灌溉系統)。

廢水在遊樂設施上的再用

使用水量不多，經過完善處理（生物處理、過濾、消毒）的城市汙水，可以用於補給遊樂水體（水濱遊樂場、划船、釣魚）或觀賞性人工湖塘和灌溉公園樹木與綠地。

廢水用於城市給水

回收廢水補給地下水是廢水再用的一種重要方式。聯邦德國用混有大量城市汙水廠出水的河水（經過適當處理）補給地下水。作為公共給水水源，有豐富的實踐經驗。魯爾河流域的給水有60％取自用河水補給的地下水。回收廢水補給地下水，實質上是汙染河水補給地下水的延伸。有三種補給方式：滲水塘、滲水槽和回灌井。為了避免汙染地下水，對回收廢水的水質，要求都很高。

城市汙水直接回用於城市給水系統的，目前只有地處西南部非洲的奈米比亞的溫得和克市。其汙水回收廠的處理能力約為全市供水量的1/3，而它的年供水量佔總供水量的百分之十幾。對此，有兩種不同的觀點：一種認為，在沒有充分證明回收廢水的安全性以前，不應飲用；另一種認為，只要處理水符合飲用水水質標準，就可飲用。萊茵河、泰晤士河、俄亥俄河，在旱季，河水中有20～50％是城市汙水廠出水，而這些河流是城市水廠的水源。

在廢水再用中，必須確保人民的健康。含重金屬化合物、含氯農藥等城市汙水廠所無法處理的汙染物的工業廢水，應在工廠內處理後才能排放城市排水管道，以免影響城市汙水的再用。