污水资源化与污水灌溉技术研究

周振民，男，汉族，1953年生，教授、博士（博士后）。2000年11月从意大利留学回国，先后担任华北水利水电学院院长助理，华北水利水电学院国际交流与合作处处长，现任华北水利水电学院国际教育学院院长、河南省特聘教授。华北水利水电学院水利水电工程学科带头人，全国模范教师，河南省优秀留学回国人员。

第1章 引言

1.1 国内外水资源概况

1.2 国内外水资源污染状况分析

1.3 国内外污水资源化现状及开展污水资源的可行性分析

1.4 污水资源化新技术及其应用分析

第2章 开封市区域况分析

2.1 自然地理概况

2.2 水文气象条件

2.3 社会经济概况

2.4 水资源条件分析

2.5 水质环境分析

2.6 水资源开发利用分析

第3章 开封市城市污水资源量计算与水质特性分析

3.1 开封市城市污水来源分析

3.2 污水资源量计算

3.3 城市污水水质特性分析

3.4 开封市污水资源水质综合评价

第4章 开封市污水资源监测技术与污水资源分布情况调查研究

4.1 监测网络设计基本原则

4.2 监测断面优化设计原则

4.3 监测站点布设方案

4.4 监测参数、方法和频率的确定

4.5 开封市污水资源分布情况监测成果分析

第5章 开封市污水资源化与污水处理技术研究

5.1 国内外污水资源化途径及方法

5.2 开封市污水资源化目标

5.3 污水资源化水质标准研究

5.4 污水资源化规划设计

5.5 开封市重点污水处理工程设计研究

5.6 层次分析模型在污水资源化评价中的应用

5.7 污水回用水价研究

第6章 开封市污水灌溉技术研究

6.1 引言

6.2 污水灌溉技术试验

6.3 污水灌溉制度评价

6.4 结论

第7章 惠济河水质信息管理系统开发与应用

7.1 研究意义

7.2 水质模型的建立

7.3 计算结果分析

7.4 计算机程序的编制及其使用说明

第8章 开封市污水灌溉效益分析

8.1 环境费用效益分析的常用方法

8.2 再生水农业回用费用效益计算

8.3 工业回用水、市政回用水的供水效益

8.4 推广效益

第9章 开封市污水资源化管理与污水处理技术推广应用对策分析

参考文献

附图一 开封市水系水利工程及水资源分区图

附图二 开封市1999年降水量等值线图

附图三 开封市1999年主要河流水质概况图2100433B

《污水资源化与污水灌技术研究》是一本系统性研究区域污水资源化的专著。全书以开封市为例，结合开封市及其周边区域污水排放情况和综合开发利用状况，应用多学科理论，结合污水处理工程、市政工程 、污水排放工程，对开封市污水资源化进行了系统性研究。全书共分9章，主要研究内容有：污水资源监测网络规划与污水资源监测技术；污水资源化系统优化规划设计研究；污水处理措施和污水资源化技术研究与推广应用；河流水质模拟信息管理系统软件开发与应用；水污染物总量控制和排污削减量计算与措施研究；污水灌溉技术试验研究；城市雨洪径流—用水—排水—水质数学模型研究；污水灌溉社会经济效益分析；污水资源化水质标准研究；重点污水处理工程设计研究；污水灌溉制度评价及土壤污染趋势预测；层次分析模型在污水资源化评价中的应用；污水回用水价理论研究等。

《污水资源化与污水灌技术研究》可供从事水利工程、水文水资源、水资源规划、城市规划与管理、城市水务、污水处理与水环境保护、农业污水灌溉、农业种植规划等学科研究的科研人员以及政府管理人员、决策者和有关技术人员参考，也可作为大专院校有关专业本科生、研究生的选修教材。

天津郊区稻田的污水灌溉，大致可分为本田灌溉和秧田灌溉两种。

污水灌溉本田污水灌溉

本田灌溉污水，又可分为稻田空闲期灌溉和水稻生长期灌溉。

(1)稻田空闲期灌溉，即是在冬春季水稻生长期以外的时间进行灌溉，有多方面的好处。

①时间充裕，可以扩大稻田的污水利用面积。

②可以加大污水的灌溉量，使稻田土壤多吸收和贮蓄污水中的肥分和有机质悬浮物，以充作基肥。经大量灌溉污水的稻田，一般不再施用基肥。

③可调节用水。经污水灌后的稻田，可以减少插秧前拉荒时的用水量，缓和稻田拉荒时用水紧张情况。

④污水含盐量不高，灌后可以降低土壤盐分，一般灌后土壤中氯化物可以比灌前减少25~40%。

稻田空闲期灌溉污水，以冬灌效果最好。冬灌后污水中的悬浮物沉积地表，春天对防止强烈日晒蒸发，减少地下水上升泛盐有一定作用。同时由于冬灌稻田风化时间长，耕翻容易腐烂，可以起到改良土壤，提高肥效的作用。为了增加灌污次数和灌污量，一般冬灌开始较早，次年春季提早耕地，争取充分晒垡。耙地时，要把土壤充分混匀，以免土表耙分过多。春灌稻田，污水量不能过大，以免影响耕地。用水质较差的污水。在插秧苗洗碱时，要改用清水拉荒，然后插秧。

污水的灌溉量，根据污水水质、含肥高低、土地肥瘠、土壤渗透性强弱等确定。一般以污水肥分为主的稻田，灌污的肥分，以不超过水稻全生育期用肥量的一半左右为宜。过量则易引起水稻前期徒长和后期倒状。

(2)水稻生长期灌溉：一般是从插秧后开始，用污水灌溉兼做追肥。灌溉时期与追肥的时期基本相同。灌溉次数和每次灌溉量，因水质而不同。灌污要掌握催小不催大的原则，含氮最高的在分蘖期间灌2~4次，肥分低的灌6~7次。如感到肥力不及，则在早穗期再行补灌。这时已是雨季，污水肥分浓度已经稀释，灌污量和灌污次数可酌情增加。

污水灌溉的稻田，大都要在拔节前落干烤田，特别是前期(指插秧前的冬灌和春灌)灌污量大的株数不宜过多。一般以6x7、6x6寸，每墩3~4株较好。如果污水肥分低，插秧时间较晚，密度可适当增加。

③要用老壮秧插秧，老壮秧素质好，易活。

④注意防病、虫害：污水灌溉的水稻，易发生病虫，要及时防治。

污水灌溉秧田污水灌溉

污水本身耗氧量高，同时悬浮物堵塞土壤孔隙，土壤还原性强，氧化还原电位降低，很易引起土壤中硫化氢等有害物质的增多。加之，污水中含有胶体物质和油脂，用以灌溉育秧，往往会引起黑根烂秧和秧苗被粘糊而生长不良。因此，灌前对污水要进行净化沉淀处理。

土壤吸附丁胶体物及油脂，减少了“糊秧”的危害。同时污水经过净化沉淀或土壤过淋，悬浮物、耗氧量和硫总含量，都有很大改善。硫化氢亦随之减少。其次，利用污水育秧，采用改良水床和薄膜保温育秧方式，比较安全稳妥。因为这两种育秧方式，秧苗3叶期前不保水，土壤通透性好，有利于防止黑根烂秧。污水灌溉秧田，主要是水源特别缺乏的地方。灌溉量不能大，有井灌条件的，可以实行井、污混灌。肥力大或秧苗有旺长现象，后期要落干蹲苗促壮。

利用污水灌溉稻田，是否会引起土壤变坏，与污水含有物的种类、浓度有关。污水灌溉后对土壤微生物的影响，据初步分析结果，土填耕层中氮化细菌增多，因此氨态氮相应增多。但由于长期灌用污水，加剧了土壤中的还原作用，一些嫌气性细菌，如反硝化、反硫化等细菌显著增加，而好气性细菌，则相对受到抑制。污水灌溉稻田，虽然还未发生土壤变坏和水稻受害事例，但是随着城市工业类型的发展，污水水质的变化、以及更长时期的利用，会发生如何变化，仍应成为今后观察，研究和重视的课题。

污水土地处理系统在某种意义上源于传统的污水灌溉，但不等于污水灌溉，两者的主要区别是：

（1）目的不同。传统污水灌溉是一项农田水利工程，其主要目的是利用污水提高作物产量，用水则“灌”，不用则“放”。而土地处理是一项污水处理工程，应能终年连续运行。

（2）负荷控制不同。传统的污水灌溉把污水作为水肥资源加以利用，只注意水“肥”和水“量”，按不同作物的不同季节对水的需要来确定灌水时间与灌溉定额。而土地处理则重视污水处理效果，按单位面积污染负荷及其对有机物的降解容量来确定水力负荷。

（3）生态结构不同。传统污水灌溉中的污水是服务于作物的，通常单一种植。而土地处理通常设计成多样化种植的生态结构，以便针对不同作物对有机物的降解能力，在不同种植单元上进行水力负荷的有效分配，保证系统在最佳状态下连续运行。

（4）处理后出水的出路有差别。传统污水灌溉后的出水通常放流河系。而土地处理后的出水，可放流河系，也可作为中水资源再生重复利用，如注入地下、浇灌绿地、冲洗厕所等。通常快速渗滤系统再生水的回收率可达80%，慢速渗滤系统可达30%，地下渗滤系统达70%。关键是应保证土地处理系统的稳定、正常运行，以获得良好的净化水质。