文/于周波 河南理工大學 河南焦作 454000

城市小區(qū)中水系統(tǒng)普及應用探討

文/于周波 河南理工大學 河南焦作 454000

資源再利用一直是可持續(xù)發(fā)展的重要著力點，中水系統(tǒng)的引用是一個城市對水資源再利用的核心。本文主要介紹了設(shè)置中水系統(tǒng)的社會及自然原因，總結(jié)了小區(qū)中水回收系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗，探討了小區(qū)中水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計以及工藝的選用，給出了適用于大多數(shù)小區(qū)的中水系統(tǒng)處理的基本設(shè)計方案。

城市節(jié)水；污水回用；接觸氧化法；價格成本比

目前我國北方面臨淡水資源嚴重匱乏的窘境，雖然南水北調(diào)工程東線已投入運行，但遠水解不了近渴，北方地區(qū)缺水狀況仍未得到大的改善。由于近年來人們生產(chǎn)生活水平的提高，淡水需求量增加，再生水也就進入了人們的視線，污水的再利用引起了人們的廣泛關(guān)注。

中水系統(tǒng)就是將人類生活污水集中處理，達到規(guī)定標準后，在建筑小區(qū)中經(jīng)行綠化澆水，洗車，沖廁以及其他用途，從而達到節(jié)水的目的。最初，人們在工業(yè)生產(chǎn)中利用中水系統(tǒng)將工業(yè)污水再處理，經(jīng)行循環(huán)利用，從而達到節(jié)約成本的目的。隨著城市水資源的需求不斷提高，中水系統(tǒng)也應用到了城市小區(qū)中。中水就是污水經(jīng)過處理后處理達標的水，一般為二級處理，具有不受氣候影響、不與臨近地區(qū)爭水、就地可取、穩(wěn)定可靠、保證率高等優(yōu)點。中水就是再生水，是沿用了日本的叫法，通常人們把城市給水叫做“上水”，把生產(chǎn)生活排放的污水叫做“下水”，而再生水的水質(zhì)介于上水和下水之間，故名“中水”.再生水雖不能飲用，但它可以用于一些水質(zhì)要求不高的場合，如沖洗廁所、沖洗汽車、噴灑道路、綠化等。再生水工程技術(shù)可以認為是一種介于建筑物生活給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)之間的雜用供水技術(shù)。

以色列是在中水回用方面最具特色的國家。以色列水源奇缺，人均水資源占有量僅為476立方米。因此，采用了農(nóng)業(yè)節(jié)水和城市中水回用的對策。占全國污水處理總量46%的出水直接回用于灌溉，其余33．3%和約20%分別回灌于地下或排入河道，中水回用的比例世界第一。過程也很明了：城市污水的收集——傳輸?shù)教幚碇行摹幚怼竟?jié)性儲存——輸?shù)接脩簟褂眉鞍踩幹?。而回用的方式，既包括小型社區(qū)的就地回用，也有中等規(guī)模城鎮(zhèn)和大城市的區(qū)域級回用。目前，以色列100%的生活污水和72%的城市污水得到了回用。然而對比一下我國的數(shù)據(jù)，到2009年，中國污水再生利用率（污水再生利用量/污水處理率）在15%左右，而污水再生利用量/污水排放量的比率僅為5%左右。我國擁有近乎與以色列相同的水資源匱乏地區(qū)，然而卻沒有與之相同的再生水利用措施，以色列將使用過的水通過中水處理后再利用，生活污水利用率高達100%。而我國大多數(shù)城市通過自然方法，將污水排放后，通過蒸發(fā)——凝結(jié)——降雨的方法使污水再利用。只有北京將再生水回用率提高到了50%。大多數(shù)缺水城市沒有使用中水處理系統(tǒng)。政府也沒有建設(shè)市政中水管網(wǎng)。所以，普及中水處理系統(tǒng)是中國建設(shè)環(huán)境友好型，資源節(jié)約型社會的必由之路

在國外，城市中水回用系統(tǒng)通常由兩部分組成。第一部分是在建筑內(nèi)設(shè)置中水處理設(shè)備，將建筑內(nèi)一部分排水導入處理系統(tǒng)，排水經(jīng)處理過后，再回用供給建筑內(nèi)使用，一般只用來沖廁。第二部分是由政府建立中水回用系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接市政排水管網(wǎng)，將排水管網(wǎng)中的污水處理達標過后，通過建設(shè)好的市政中水管網(wǎng)輸送到各個需求單位。在我國大部分城市中，沒有建設(shè)市政中水處理系統(tǒng)以及中水管網(wǎng)，市政排水管網(wǎng)的水經(jīng)污水處理廠處理后，直接排放入河道。所以小區(qū)必須自己設(shè)置中水處理系統(tǒng)，才能夠享受到再生水的便利。小區(qū)中水系統(tǒng)包括自來水供應系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)和中水回用系統(tǒng)，是一個分質(zhì)供水、分質(zhì)排水的系統(tǒng)。分質(zhì)供水就是盥洗、沐浴、廚房用水采用給水管供水，沖廁采用中水管供水。分質(zhì)排水是指污廢分流，生活污水和生活廢水采用不同排水管排水，生活污水指的是廁所排水，生活廢水指的是盥洗、沐浴、廚房用水。生活污水污染比較嚴重回收處理成本高，生活廢水污染程度低，回收處理成本低，也就是我們通常所說的雜排水。為了普及中水系統(tǒng)，中水系統(tǒng)水源盡量選用雜排水，雜排水的優(yōu)點是水質(zhì)好，處理要求簡單，處理后水質(zhì)可靠性好，用戶在心理上比較容易接收，所以在小區(qū)中水系統(tǒng)建設(shè)的起步階段，雜排水是可靠的中水水源。在管線設(shè)置上，采用雜排水作為中水水源必須設(shè)置兩套給水系統(tǒng)和兩套排水系統(tǒng)，即市政給水系統(tǒng)，中水系統(tǒng)，雜排水收集系統(tǒng)以及生活污水收集系統(tǒng)。相對于以排水作為中水水源的系統(tǒng)，管線上較為復雜，設(shè)計和施工難度比較大，投資較高，但是在缺水地區(qū)是可行的，尤其是中水利用的起步階段，居民更容易接受雜排水作為水源，居民能否接受對中水系統(tǒng)的推廣以及發(fā)展有著重要意義。由于我們采用了雜排水，污染較小，所以中水的工藝系統(tǒng)流程可以設(shè)置為一段生化后加混凝、過濾和消毒工藝。中水的生化處理工藝主要有接觸氧化法和活性泥法。由于我們采用了雜排水，其污染程度較小，所以我們采用較為經(jīng)濟簡單的接觸氧化法便可以將雜排水處理成達標的中水。接觸氧化法其技術(shù)實質(zhì)是在生物反應池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。其特點主要有容積負荷高，占地較小，抗沖擊負荷，可以間歇運行。同時需要注意的一點是，接觸氧化法中曝氣池盡量不要使用生物轉(zhuǎn)盤，因為有部分面積會裸露在空氣中，散發(fā)出刺鼻的味道，影響小區(qū)內(nèi)居民的正常生活。

由于小區(qū)內(nèi)中水系統(tǒng)的投資費用和運行費用是要由小區(qū)居民來承擔，中水系統(tǒng)能否得到小區(qū)居民的認可的關(guān)鍵在于居民能否從中獲得收益，也就是中水系統(tǒng)的建設(shè)是否會給小區(qū)居民帶來實惠，能否省錢。所以引入了中水系統(tǒng)的價格成本比這個概念。

水的價格是根據(jù)地區(qū)和時間而確定的，每個地區(qū)水價不同，將水的價格與中水的處理成本相比較，如果價格成本比大于1，那么可以確定在此地建設(shè)中水回用系統(tǒng)可以給居民帶來實惠。利用價格成本比，居民每年沖廁用水量和中水系統(tǒng)建設(shè)費用可以得出幾年后居民可以回收中水系統(tǒng)的建設(shè)費用。