淺談中水管道的處理問題

摘要：介紹了國內外中水處理技術、應用方式、水質標準、費用分析等，并提出筆者的看法。

關鍵詞：中水 污水處理 污水回用 數學模型

0 引言

污水資源化包括城市污水、工業廢水和建筑小區生活污水的再生利用。其中建筑中水的回用，是指通過對集中住宅小區和密集建筑群等生活雜排水的局部收集、處理，再回用于附近建筑物和建筑小區的沖側、綠化等生活雜用。中水回用既節省水資源，又減少城市供排水管網和處理設施的負荷，是解決缺水問題的一條有效途徑。

1 中水水源及用途

中水水源可取自生活污水和冷卻水，一般可按下列順序取舍：冷卻水→沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→廚房排水→廁所排水。

1.1 處理工藝流程與水質 中水原水水質不同，處理流程也不一樣。我國一般采用以下幾種中水處理流程：

流程1（物化處理為主）適用于A、B類原水

原水→格柵→調節池→混凝處理或氣浮→過濾→消毒→中水

流程2（生化處理為主）適用于A、B類原水

原水→格柵→調節池→生物處理→沉淀→過濾→消毒→中水

流程3（二段生化處理）適用于B、C類原水

原水→格柵→調節池→一段生物處理→沉淀→二段生物處理→沉淀→過濾→消毒→中水

流程4（物化+生化處理）適用于B、C類原水

原水→格柵→調節池→混凝處理或氣浮→沉淀→生物處理→沉淀→過濾→消毒→中水

2 中水的回用方式

2.1 單獨循環方式 單獨循環方式是指在單體建筑物中建立中水處理和回用設施，這種方式不需要在建筑物外建立中水管道，但其處理費用較高。

2.2 小區循環方式 這種方式一般用于大規模的住宅區、較新的開發區等范圍較小的地區，區內建筑可共同使用一套中水處理系統和中水道。

2.3 地區循環方式 利用城市污水處理廠的三級出水、雨水、河水等作為中水水源，供給某個區域的建筑或住宅。

3 中水供水方式

中水的供水方式由建筑物高度、室外中水配水管網的可靠壓力、室內管網所需壓力等因素決定，一般可分為以下幾種。①簡單的供水方式。當室外中水配水管網所具有的可靠水壓大于室內中水系統所需總水壓時可采用不另設泵和水箱中水供水方式。這種方式具有設備少，維護簡單，投資少的優點。其水平干管可布置在首層地下、地溝內或地下室天花板下，也可布置在最高層的天花板下、吊頂內或技術層中。②單設屋頂水箱的中水供水方式。當室外中水配水管網的水壓大部分時間可滿足室內中水系統所需水壓，只是在某一用水高峰時間不能保證室內供水時，可采用單設屋頂水箱的中水供水方式。當室外中水配水管網壓力較大時，可供水給樓內用戶和水箱；當水壓下降時，高層的用戶可由水箱供給中水，該方式的水平干管一般為下行敷設。③設置水泵和屋頂水箱的供水方式。當室外管網水壓低于室內所需水壓時，靠水泵抽水道屋頂水箱。④分區供水方式。對于多層和高層建筑，為緩減管中配水壓力過高，可將建筑豎向分區供水。低區由室外配水管網直接供水，高區通過水泵和水箱供水。

4 經濟性分析

污水處理作為中水原水，無疑增加了處理設施建設費、運行費和管道鋪設費。

4.1 中水回用在經濟方面具有以下的優越性。①中水就近回用，縮短了運輸距離，而且由于減少了城市供水和排水量，從而減輕了城市給水排水管網的負荷，對總投資而言是經濟的。②中水道的維護管理費低于上下水維護管理費，而隨著上下水價的提高，中水的成本逐步接近上、下水費。使用1m³的中水就相當于少用1m³的上水，同時少排放接近1m3的污水，這就相當于2m3的上下水的價格和維護費用，故利用中水是合算的。③可節約用水，有利于可持續性發展，中水回用可節省水資源，減少水資源污染，具有良好的社會效益、環境效益和經濟效益。一般而言，商住小區設置中水系統可節水70％，研究單位可節水40％，民用住宅區可節水30％，深圳市規定建筑面積大于2萬m²的商住區，4萬m²以上的辦公建筑，日排水量250m3以上須設置中水設施。1992年符合此規定的有200項，可節水3.2萬m³/d。

4.2 中水系統的費用

4.2.1 費用模型 中水處理系統投資可借鑒城市污水處理廠的費用函數，參考國內外常用的工藝，選擇污水二級處理加深度處理的工藝流程，其中深度處理采用混凝沉淀、過濾、消毒。費用函數表示為：C=αQβ式中：C—投資費用；Q—處理水量；α，β—系數。根據國內外已有的中水工程技術經濟函數，得出系數為：當原水為生活污水，α=375.24β=0.86；當原水為為二級出水，α=153.70β=0.83。這一公式可以大概估算中水回用工程的投資。

4.2.2 中水價格組成 污水經過凈化處理為中水，可滿足人對水的需求，表現了物品的效用性，中水轉化為商品水，對于其價格的確定，不失商品的一般性。合理的中水價格應該是單位中水的運行費和利潤之和，即P=P1+P2+P3+P4式中：P1—指中水處理工程建設中固定資產（廠房、設備等）的基本折舊費；P2—輸配水管網的折舊費；P3—直接運行成本費（由能耗、藥劑費、人工費、維修費等組成）； P4—正常利潤。在市場經濟中，還可根據供求關系來調節其價格，在一段范圍內浮動，體現中水回用的經濟效益。

5 結語

①中水道技術是污水資源化綜合利用技術。在我國由于多方面原因，尚未得到普遍推廣應用，應從立法、政策、宣傳等方面加以解決。②中水設施可設置在建筑的地下，以減少占地面積。中水系統設計和施工時應防止中水污染上水。中水管道與上、下水管道平行埋設時，水平凈距應大于05m；交叉埋設時，中水管道應位于上、下水管道的中間。為了防止中水處理系統故障，應設以上水作為中水水源的切換裝置。③不斷改善中水的處理工藝，盡力降低中水系統的造價和運行成本。在保證中水水質的同時，提高上水的水質，并拉開上水和中水的價格，以推動中水道技術的應用。還要注意解決中水對設備、管道的腐蝕和結垢問題。④中水回用作為開源節流的有效途徑，將成為城市建筑給排水的發展趨勢。首先在單個建筑中應用單獨循環方式，并在一些新建小區中應用小區循環方式。走一條從小循環到大循環，從新建區向舊城區，從缺水地區到其它地區，從經濟富裕地區向貧困地區的路子，最終建立完善的城市中水系統。⑤大力加強節水宣傳和中水道知識的普及，改變人們認為中水很臟，都用自來水也多花不了多少錢的觀念，提高用戶對中水回用的承受能力。

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