建筑中水回用及其存在的問(wèn)題

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摘要：建筑中水回用技術(shù)是解決當(dāng)前某些缺水城市水資源危機(jī)的重要途徑。本文在簡(jiǎn)要介紹建筑中水水源的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析前人試驗(yàn)和已建中水回用系統(tǒng)，從處理工藝的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性可行性等方面出發(fā)，對(duì)建筑可用中水處理工藝進(jìn)行了介紹，同時(shí)還對(duì)建筑中水回用存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。 

關(guān)鍵詞：建筑中水 中水回用 中水處理工藝  概述 　　眾所周知，我國(guó)淡水資源并不豐富，并且時(shí)空分布極不均勻，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口的增加及工業(yè)化和城市化步伐的加快，城市用水量和污水排放量急劇增加，這更加劇了水資源的短缺和水環(huán)境的惡化，同時(shí)也帶來(lái)許多城市環(huán)境問(wèn)題，并制約了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。 中水回用，是解決城市水資源危機(jī)的重要途徑，也是協(xié)調(diào)城市水資源與水環(huán)境的根本出路[，所謂中水，主要是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用雜用水，其水質(zhì)介于上水與下水之間，是水資源有效利用的一種形式。 中水簡(jiǎn)介 中水一詞從20世紀(jì)80年代初在國(guó)內(nèi)叫起，現(xiàn)已被業(yè)內(nèi)人士乃至缺水城市、地區(qū)的部分民眾認(rèn)知。開(kāi)始時(shí)稱“中水道”，來(lái)于日本，因其水質(zhì)及其設(shè)施介于上水道和下水道之間。隨著國(guó)外中水技術(shù)的引進(jìn)，國(guó)內(nèi)試點(diǎn)工程的實(shí)驗(yàn)研究，中水工程設(shè)施建設(shè)的推進(jìn)，中水處理設(shè)備的研制，中水應(yīng)用技術(shù)的研究、發(fā)展和有關(guān)規(guī)范、規(guī)定的建立、施行，逐漸形成一整套的工程技術(shù)，如同“給水”“排水”一樣，稱之為中水 中水是對(duì)應(yīng)給水、排水的內(nèi)涵而得名,翻譯過(guò)來(lái)的名詞有再生水、中水道、回用水、雜用水等,我們稱"中水"(RECLAIMEDWATER),是對(duì)建筑物、建筑小區(qū)的配套設(shè)施而言,又稱為中水設(shè)施。      中水（Reclaimed Water）是指各種排水經(jīng)處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。再生水（recycling water）建設(shè)部制定了再生水回用分類標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)再生水的釋義是：“指污、廢水經(jīng)二級(jí)處理和深度處理后作回用的水。當(dāng)二級(jí)處理出水滿足特定回用要求，并已回用時(shí)，二級(jí)處理出水也可稱為再生水。”顯然，中水就是再生水。 中水系統(tǒng)（Reclaimed Water System）由中水原水的收集、儲(chǔ)存、處理和中水供給等工程設(shè)施組成的有機(jī)結(jié)合體，是建筑物或建筑小區(qū)的功能配套設(shè)施之一。建筑中水（Reclaimed Water System for Building）由于中水系統(tǒng)建立的范圍不同又有不同的稱謂，建筑物中水是在一棟或幾棟建筑物內(nèi)建立的中水系統(tǒng)；小區(qū)中水是在小區(qū)內(nèi)建立的中水系統(tǒng)。小區(qū)主要指居住小區(qū)，也包括院校、機(jī)關(guān)大院等集中建筑區(qū)，統(tǒng)稱建筑小區(qū)。建筑中水則是建筑物中水和小區(qū)中水的總稱。 中水設(shè)計(jì)本著充分利用微生物處理有機(jī)廢水的穩(wěn)定性，采用二級(jí)氧化處理方式，對(duì)洗浴廢水進(jìn)行處理。實(shí)踐證明洗浴廢水在低濃度B0D5下生長(zhǎng)的改性輪蟲(chóng)對(duì)低濃度洗浴廢水具有很好的處理功效，同時(shí)穩(wěn)定性，及耐沖擊性都得到驗(yàn)證。采用該工藝同時(shí)可以大量節(jié)省洗浴廢水處理的物化過(guò)程，例如節(jié)省混凝段和活性炭保護(hù)段，從而可以減少混凝劑的投加及減少勞動(dòng)強(qiáng)度，而活性炭作為中水保護(hù)劑，由于水中有機(jī)物的大量存在，會(huì)使得活性炭快速板結(jié)從而失效，需要更換活性炭，而活性炭的造價(jià)較高，這就造成經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)及勞動(dòng)強(qiáng)度的加大。從以上分析可以看出水中在現(xiàn)階段處理工藝宜采用以生化為主物化為輔的方法，而生化的關(guān)鍵就在于填料的有機(jī)物的負(fù)荷及氧的利用率的提高，較好的氧化物其填料為日本新技術(shù)蜂窩填料BOD5達(dá)到2.2KG.BOD5/M3填料，整體的體積小1/3，氧化機(jī)采用臺(tái)灣川源生產(chǎn)的設(shè)備，暴氣效率較高，噪聲較低。   　　1 中水水源 　　中水的水源較廣，但對(duì)建筑中水而言，其水源一般包括盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、廚房排水和廁所排水等。若考慮到處理費(fèi)用和處理的難易程度，對(duì)其選用的先后順序一般為：沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→廚房排水→廁所排水[4]。 　　在進(jìn)行建筑中水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，集流一種或多種排水作為中水水源，常見(jiàn)組合有以下幾種情況：①空調(diào)系統(tǒng)排水、盥洗排水和沐浴排水等，其污染程度較輕，稱為優(yōu)質(zhì)雜排水，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇其作為中水水源；②沖廁以外的生活排水組合，其污染程度中等，稱為雜排水；③所有生活排水的總稱，其污染程度最重，稱為生活污水，由于其處理費(fèi)用較高，且難處理，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量不采用其作為中水水源[5]。 　　就目前情況來(lái)看，我國(guó)現(xiàn)有的建筑中水回用系統(tǒng)采用的水源幾乎都是優(yōu)質(zhì)雜排水或雜排水。 　　2 中水處理工藝 　　2.1 常用的中水處理工藝及其流程 　　目前應(yīng)用較多的中水處理工藝主要有混凝、沉淀、過(guò)濾、生物處理和活性炭吸附等[6]。 　　處理工藝需根據(jù)原水水質(zhì)的不同而采用某一工藝或某些工藝的組合[5]，常見(jiàn)的中水處理工藝流程有以下這些： 　?。?）對(duì)于優(yōu)質(zhì)雜排水，其處理工藝流程一般有： 　?、僭?rarr;毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→微絮凝→過(guò)濾→消毒→中水； 　　②原水→毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→消毒→出水； 　?、墼?rarr;毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→微絮凝-過(guò)濾→微濾-超濾→消毒→出水。 　?。?）對(duì)于雜排水，其處理工藝流程一般有： 　?、僭?rarr;篩濾→調(diào)節(jié)池→微絮凝-過(guò)濾→活性炭吸附→微濾-過(guò)濾→消毒→出水； 　?、谠?rarr;篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化或生物轉(zhuǎn)盤→沉淀→過(guò)濾→消毒→出水。 　?。?）對(duì)于生活污水，其處理工藝流程一般有： 　?、僭?rarr;篩濾→調(diào)節(jié)池→水解酸化→生物接觸氧化→沉淀→過(guò)濾→消毒→出水； 　　②原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化→沉淀→生物接觸氧化→過(guò)濾→消毒→出水； 　　③原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化→沉淀→微絮凝-過(guò)濾→活性炭吸附→消毒→出水。 　　2.2 處理工藝的技術(shù)可行性 　　中水處理在技術(shù)上是可行的，很多人的研究也已經(jīng)無(wú)數(shù)次證明了這一點(diǎn)，特別是隨著近幾年工程技術(shù)人員對(duì)處理技術(shù)和處理設(shè)備開(kāi)發(fā)，使中水處理技術(shù)又有了很大的發(fā)展。 　　杜茂安等采用混凝－沉淀－過(guò)濾－消毒工藝處理洗浴排水，在水溫為10℃時(shí)，主要控制指標(biāo)濁度、COD、BOD5和ABS的平均去除率分別為98.1%，95.2%，93.3%和68.2%，出水水質(zhì)完全滿足中水控制指標(biāo)要求[7]；劉中平等研究序批式活性污泥工藝（SBR）處理學(xué)校洗浴廢水的工程實(shí)例得出，該工藝對(duì)洗浴廢水中的COD、BOD5、SS和LAS有較高的去除率，處理后的出水水質(zhì)符合《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18920-2002），且該工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，占地少，運(yùn)行方便[8]；大連香格里拉大飯店中水回用工程采用膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝，其設(shè)計(jì)規(guī)模為60m3/d，自2001年10月投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，其平均出水水質(zhì)為COD＝6.16mg/L，BOD＝0.57 mg/L，SS＝0 mg/L，這完全達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)踐證明，MBR是一種簡(jiǎn)單、高效的中水處理技術(shù)[9]；北京華融大廈總建筑面積4.6萬(wàn)m2，中水原水為洗浴排水，水量為7.5m3/h，采用接觸氧化-砂濾工藝，2000年9月經(jīng)北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心測(cè)定，進(jìn)水BOD、COD、SS和LAS分別由22mg/L、68 mg/L、14 mg/L和3.29 mg/L降低到2 mg/L、10 mg/L、5 mg/L和0.14 mg/L[10]。 　　2.3 處理工藝的經(jīng)濟(jì)可行性 　　莫慧等對(duì)3種居住區(qū)中水回用方案即經(jīng)二級(jí)處理后回用、經(jīng)三級(jí)處理后回用和經(jīng)MBR處理后回用進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析，其運(yùn)行費(fèi)用分別為2.82元/m3、2.63元/m3和2.67元/m3[11]；張捍民等采用MBR工藝處理大連香格里拉大飯店的污水并達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其運(yùn)行成本僅為1.665元/m3[9]。 　　通過(guò)以上的試驗(yàn)分析可知，如果中水回用工程運(yùn)行管理得當(dāng)，其在經(jīng)濟(jì)上是可行的，并且隨著水資源供需矛盾的進(jìn)一步激化，自來(lái)水價(jià)格勢(shì)必會(huì)升高，而隨著處理技術(shù)的發(fā)展，中水處理費(fèi)用卻會(huì)降低，這更增加了中水回用的經(jīng)濟(jì)可行性。 　　2.4 處理工藝的選擇 　　中水處理工藝的選擇依據(jù)主要是根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選用在技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上可行，且據(jù)有穩(wěn)定出水水質(zhì)的處理工藝，同時(shí)還要考慮其管理和維護(hù)及其對(duì)周圍環(huán)境的影響等。 　　3 中水回用存在的問(wèn)題 　　建筑中水回用存在的問(wèn)題較多，首先，中水系統(tǒng)運(yùn)行往往不正常，水質(zhì)水量不穩(wěn)定，用戶難以放心依賴，造成這種現(xiàn)象的主要原因是有些工藝、設(shè)備不過(guò)關(guān)，達(dá)不到預(yù)想效果，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平不高，出現(xiàn)問(wèn)題不能及時(shí)解決，使水質(zhì)水量常常發(fā)生較大的波動(dòng)，甚至停產(chǎn)[12]。 　　其次，中水回用在實(shí)際工程中并不比使用城市給水更經(jīng)濟(jì)。張雅君等對(duì)北京22個(gè)運(yùn)行中的中水設(shè)施進(jìn)行調(diào)研，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)普遍存在設(shè)施能力不能充分利用、運(yùn)行成本過(guò)高的現(xiàn)象，其總運(yùn)行成本有的甚至高達(dá)11.37元/m3，且平均總運(yùn)行成本也為3.24元/m3，這主要是因?yàn)橹兴O(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)模得不到充分發(fā)揮[13]。 　　再次，中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)太高。目前我國(guó)建筑中水回用執(zhí)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)行的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)中總大腸菌群的要求與《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》相同，比發(fā)達(dá)國(guó)家的回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)適用于游泳區(qū)的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還嚴(yán)格，這一方面使得許多現(xiàn)有中水工程不達(dá)標(biāo)，另一方面，也限制了建筑中水工程的推廣和普及[14]。 　　很多人對(duì)中水的衛(wèi)生性、安全性等存有顧慮，在感情上無(wú)法接受中水，從而影響了其普及。當(dāng)然當(dāng)前的水價(jià)偏低也是造成中水回用成本較高從而難以推廣的重要原因之一[15]。 　　4 展望 　　中水回用具有極高的社會(huì)效益和環(huán)境效益，它一方面可以減少環(huán)境排污量，減少環(huán)境污染；另一方面它又能減少對(duì)水資源的開(kāi)采，對(duì)我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有深刻的意義[16]。并且，根據(jù)水利部《21世紀(jì)中國(guó)水供求》分析，2010年后中等干旱年的缺水量將達(dá)318億m3，到2030年我國(guó)將缺水400～500億m3，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用投資省、見(jiàn)效快、運(yùn)行成本低的中水回用處理技術(shù)已經(jīng)凸現(xiàn)為確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大課題，所以我們有理由相信，在政策的正確引導(dǎo)下，合理的調(diào)整城市給水和中水的價(jià)格關(guān)系，中水回用技術(shù)將會(huì)有越來(lái)越廣闊的應(yīng)用前景，為城市節(jié)水作出貢獻(xiàn)。