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目前，污水處理技術盡管很多，但其基本原理主要包括分離、轉化和利用。分離是指采用各種技術方法，把污水中的懸浮物或膠體微粒分離出來，從而使污水得到凈化，或者使污水中污染物減少至最低限度。轉化是指對已經溶解在水中、無法“取”出來或者不需要“取”出來的污染物，采用生物化學、化學或電化學的方法，使水中溶解的污染物轉化成無害的物質，或者轉化成容易分離的物質�？傊�，污水處理應使水中污染物朝有利于治理的方向發展。污水處理后可應用于農業、工業、建筑、地下水回灌、景觀、娛樂、河流生態維持等方面，不同的用途對污水處理有不同的要求。
一、農業用水
農業用水是城市污水回用的一個大用戶，主要包括大田作物、花卉和林地的灌溉。污水回用于農田灌溉時，不僅能給農業生產提供穩定的水源，而且污水中的氮、磷、鉀等成分也為土壤提供了肥力，既減少了化肥用量，又增加了農作物產量，而且通過土壤的自凈能力可使污水得到進一步的凈化，尤其污水回用可控制農村地區無節制地超采地下水。但如果污水水質不能滿足要求，則會破壞土壤結構，使農藥以及重金屬在作物和土壤中積累，降低農產品質量及產量�；赜梦鬯形廴疚锏南薅纫宰魑锓N類及生長階段以及水文地質條件等為依據，其水質必須符合《農業灌溉水質標準》。
污水灌溉是具有風險的，由于對污水處理程度不夠或長期灌溉風險估計不足，我國的污水灌溉已有很多經驗教訓，如沈陽張士灌區用污水灌溉20多年后，污染耕地2500h㎡，造成嚴重的鎘污染，稻田含鎘5—7mg／Kg；天津近郊因污水灌溉導致2．3萬h㎡農田受到污染；廣州近郊因為污水灌溉污染農田2700h㎡，因施用含污染物的底泥約13333h㎡的土壤被污染，污染面積占耕地面積的46％；20世紀80年代中期，對北京某污灌區進行的抽樣調查表明，大約60％的土壤和36％的糙米存在污染問題。
二、環境用水
主要用于城市水系補充用水以及綠化隔離帶和園林灌溉用水。一個城市沒有水就沒有靈氣。用中水補充河湖水系，替代其它水源一舉兩得，既達到優水優用、節約用水的目的，又美化了環境。水資源缺乏是北京生態環境建設的重點和難點，充分開發利用中水將為城市水系補充用水和綠化用水提供充足的水資源保證。隨著北京生態居住區的建設，城市綠化用水將不斷增加，中水將成為城市綠化用水的主要來源。
三、工業用水
據調查，北京工業用水占全市各業用水的25％左右，在節水方面仍有很大潛力。面對淡水日缺、水價上漲的嚴峻現實，工業企業除了盡力將本廠廢水循環利用以提高水的重復利用率外，對城市污水回用也日漸重視。工業用水根據用途的不同，對水質的要求差異很大，水質要求越高，水處理的費用就越高。理想的回用對象應是冷卻用水和工藝低質用水(洗滌、沖灰、除塵、直冷等)。當考慮某項工藝是否可以利用回收的污水時，必須滿足需要的水質，并要計算回用污水及其處理的費用，以求最大的經濟效益。
四、市政雜項用水
主要用于建筑施工、噴灑路面、洗車和沖廁等。據測算，北京200多萬輛車如果都用中水洗車，每天能節省近1．3萬戶居民一個月的生活用水。中水回用時應格外注意衛生，以免危害消費者的身體健康。此外，中水中不應含有致病菌，應清潔、無臭、無毒，且懸浮物含量滿足應用要求。
五、地下水回灌
近幾十年來由于持續干旱造成地下水過度開采，北京已形成了超過2500k ㎡的漏斗區，嚴重地影響了地面生態系統和地下水吸取水層的安全。將城市污水二級處理后回灌于地下，水在流經一定距離后同原地下水源一起作為新的水源開發。這樣既可以阻止因過量開采地下水而造成的地面沉降，還能利用土壤自凈作用提高回水水質，直接向工業和生活雜用水供水。污水回灌地下水對水質要求很高，回灌前須經生物處理(包括硝化與脫氮)，還必須有效去除有毒有機物與重金屬，一旦回灌水質達不到要求，將會對地下水含水層造成污染。
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