低密度住宅小區的中水回用

張嘯楚 文 屹 吳梅生

自然水體的嚴重污染造成了我國水資源，特別是合格淡水資源的日益匱乏，因此節約用水也就成為了近年來的一個重點研究課題。住宅的節約用水除了采用節水衛生器具，減少管道漏水，對居民進行節水教育，安裝水表，提高水價等方法之外，還有一個重要的手段就是中水的回用。

較早對中水回用進行研究的國家是日本。日本將建筑的水系統分為三個部分:上水、下水和中水。我國稱為給水、排水和中水。中水也叫做回水，我國早在1958年就開始對城市污水的利用進行了研究。現有的中水回用工程較多是工廠冷卻水的回用，而民用建筑中水回用的普及率不高，特別是住宅小區的中水回用，這也是現在中水回用的研究重點[1]。住宅小區中的優質雜排水占總排水量的70%左右。這一部分水污染小，作一些簡單的處理就可以用于雜用水。而雜用水占總用水量的50%左右。中水回用對于節約水資源有著廣闊的前景和深遠的意義[2-4]。

1 低密度住宅小區中水回用的用途

低密度住宅小區處理后的中水主要用于廁所沖洗、空調冷卻、噴灑清掃、沖洗水、洗車和水景，這與普通住宅小區的用途一致。

有冷水供應、無集中熱水供應，衛生設備比較齊全的住宅小區，廁所沖洗用水約占總水量的27%，淋浴(包括洗漱)占24%，洗滌(包括洗衣和廚房用水)占30%，冷卻補給占1%，車庫沖洗和洗車占7%，道路沖洗占4%，綠化澆灌占5%，水景用水占2%[6]。

廁所沖洗、道路沖洗、車庫沖洗、綠化澆灌、景觀用水(噴泉)、空調冷卻補給、消防用水等用途有以下特點:對水質的要求較低;水量較大，約占小區總用水量的46%;而且較少直接接觸人體，也不會影響人的健康。

2 住宅小區的中水回用常用處理工藝的比較

運用于中水回用的深度處理工藝有砂濾[8]、活性炭吸附[9]、膜過濾[10]、穩定塘[11]、人工濕地。

過濾是采用砂石或者陶粒為濾料，對原水進行過濾。通過濾料的物理化學攔截、過濾和濾料上微生物的生化作用去除水中的污染物[8]。

活性炭吸附:利用活性炭多孔的結構，起到對污染物的物理吸附和攔截作用。同時在活性炭表面形成生物膜，產生生化處理的效果[9]。

膜過濾:在膜兩邊造成壓力差，使得高濃度的污水中的水分子能夠透過膜滲透到低濃度的一側，從而達到去除水中污染物的效果[12]。

穩定塘處理的基本原理是:由于穩定塘表面好氧、中層缺氧和底部厭氧的水環境分別適合于好氧、缺氧、厭氧的微生物生存，因此能夠在水中產生好氧、缺氧和厭氧的生化作用從而達到去除污染物的效果。

人工濕地由人工建造和監督控制、充分利用濕地系統凈化污水能力的特點，利用生態系統中的物理、化學和生物的三重作用，通過過濾、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現對污水的高效凈化。人工濕地主要由五部分組成:1)具有各種透水性的基質，如土壤、砂、礫石;2)適宜在飽和水和厭氧基質中生長的植物，如蘆葦、美人蕉等;3)在基質表面或其下流動的水體;4)無脊椎或脊椎動物的存在;5)好氧或厭氧微生物種群。

現在有很多運用在市政中水處理上的新型設備和方法，也可以在住宅的中水處理上進行運用。比如:DynaSand砂過濾器[8]。表1對幾種深度處理方法的出水水質和占地進行了比較。

表1 各種深度處理方法的出水水質和占地比較

表2 各種處理方法的經濟比較

由表2中的數據可以看出:穩定塘和人工濕地的初投資和運行費用是比較經濟的。

3 各個工藝對低密度住宅小區中水回用處理的適宜性

低密度住宅小區的特點:1)小區內景觀要求比較高。2)污水水量總量小，日分布非常不均勻，各天之間的分布也不均勻。而且周末和節假日水量較大，非周末節假日水量小。3)道路和綠化面積大，沖洗和澆灌用水較多。4)住宅內給排水管道分類齊全，便于分類收集和分類供給。5)小區內道路和綠化面積較大，沖洗和澆灌用水較多。6)低密度住宅小區內，很多住戶庭院內有景觀水池，可以將雨水儲存，外加一個過濾和消毒的簡單處理就可以回用，成本低。7)低密度住宅小區內的住宅之間間距比較大，空地多，有足夠的中水回用處理設施用地。

低密度住宅小區適合用人工濕地作中水處理的特點有:1)低密度住宅小區景觀要求比較高，而人工濕地景觀較好。2)低密度住宅小區水量變化大，應該用抗沖擊負荷能力較高的人工濕地。3)低密度住宅小區內的空地多，可以為人工濕地提供足夠的位置。

4 工程實例

廣州市某低密度住宅小區的污水處理工藝采用A/O進行二級處理，采用人工濕地進行深度處理。人工濕地面積為2 000 m2。總處理規模2 000 m3/d，總投資86.00萬元。出水回用于小區內的綠化澆灑噴灑(包括綠化和灑水)清掃、沖洗水和水景。表層選用蘆葦、香蒲、水蔥、美人蕉等多種植物。

二級污水處理的設計出水水質指標執行國家GB 3838-2002地表水環境質量標準Ⅱ類水體標準(見表3)。

表3 人工濕地的設計出水水質

該工程投入使用之后，總體運行情況良好。人工濕地的實際平均出水水質見表4。

表4 人工濕地實際出水水質平均值

出水水質能夠滿足設計用水水質要求?；赜盟空夹^內綠化澆灑噴灑(包括綠化和灑水)清掃、沖洗水和水景總用水量的80%以上，人工濕地的實際運行費約0.1元/m3。

但是該工程的中水回用處理還存在一些問題。

1)因為該小區多為別墅和洋房，所以住宅平時閑置率比較高，只有周末才有較高的入住率。這就造成了旱季實際的污水量達不到設計水量，使得二級處理設施不能完全正常的運行。

2)該小區沒有做到污水和廢水分流，也沒將雨水作為中水水源，這樣就造成了一定程度的浪費。

5 結語

低密度住宅小區的中水處理是一項具有一定經濟、社會和環境效益的工程。低密度住宅小區也由于景觀要求較高、廢水量波動大和道路、綠化面積大等特點，對中水處理工程有著特殊的要求。根據技術經濟比較和實際工程運用的結果來看，人工濕地是比較適合于低密度住宅小區中水處理的深度處理的工藝。

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