建筑中水的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

涂慧?孫現(xiàn)紅

摘 要：建筑中水主要是指生活廢水經(jīng)過適當處理后達到規(guī)定的水質(zhì)標準，可以在一定范圍內(nèi)重復使用的非飲用的雜用水。建筑中水回用技術(shù)是解決當前某些缺水城市水資源危機的重要途徑。本文在介紹建筑中水現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上對中水回用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了分析。

1 建筑中水現(xiàn)狀及研究意義

1.1建筑中水現(xiàn)狀

中水是指各種排水經(jīng)處理后，達到規(guī)定的水質(zhì)標準，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水，其水質(zhì)介于給水與排水之間。建筑中水工程是指民用建筑物或居住小區(qū)內(nèi)使用后的各種排水，如生活排水、冷卻水及雨水等經(jīng)過適當處理后，用于建筑物或居民小區(qū)作為沖洗便器、沖洗汽車、綠化和澆灑道路等雜用水的供水系統(tǒng)。工業(yè)建筑中生活污水、廢水再生利用亦屬于建筑中水。建筑中水回用是解決水資源危機的重要途徑，也是協(xié)調(diào)城市水資源與水環(huán)境的根本出路。

1.2建筑中水研究意義

隨著建筑標準的提高，建筑給水排水系統(tǒng)不斷完善，建筑物的用水量也不斷增加，當?shù)氐牡Y源往往不能滿足用水量的需求，即使當?shù)赜休^充裕的淡水資源，由于給水量和排水量的增大，也會導致給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的擴建（新建）費用、動力費和管理費用的增加，對水環(huán)境的保護帶來一定困難。所以，合理地利用建筑中水具有明顯的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。同時，建筑中水回用將促進節(jié)能環(huán)保型生態(tài)社區(qū)的建設(shè)以及物業(yè)管理的變革。建筑中水回用的深入開展，讓節(jié)約水資源、治理水污染在人的身邊得以實現(xiàn)。將使建設(shè)“環(huán)境友好型”社會的理念深入人心，讓人用行動實踐節(jié)能、節(jié)水的理念。

2 建筑中水存在的問題

2.1建筑中水系統(tǒng)運行時水質(zhì)和水量不穩(wěn)定

建筑中水系統(tǒng)是建筑物中水系統(tǒng)和小區(qū)中水系統(tǒng)的總稱。而建筑中水水源主要根據(jù)建筑物內(nèi)部可作為的中水原水的排水量和中水給水量來選擇確定的，通常有三種組合：優(yōu)質(zhì)雜排水、雜排水和生活排水；建筑小區(qū)選擇的水源有：小區(qū)內(nèi)建筑物雜排水、小區(qū)或城市污水處理廠出水、相對潔凈的工業(yè)排水、小區(qū)內(nèi)的雨水和小區(qū)生活污水。 小區(qū)中水水源的水量應根據(jù)小區(qū)中水用量和可回收排水項目水量的平衡計算確定。中水水源排水量少，排水不均勻，所以建筑中水水源不是一般單一水源，而是多排水組合，所以中水的水量與水質(zhì)很難有一個確定的數(shù)字，這也增加了建筑中水回用的難度。建筑中水的用途不同，選用的水質(zhì)標準也不同；建筑中水用作建筑雜用水和城市雜用水，其水質(zhì)應符合國家標準《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002 ）的規(guī)定。建筑中水用于采暖系統(tǒng)補水等其他用途時，其水質(zhì)應達到相應使用要求的水質(zhì)標準。當建筑中水同時用于多種用途時，其水質(zhì)應按最高水質(zhì)標準確定。

2.2處理成本比較高

制約中水能夠廣泛在我國推廣的關(guān)鍵因素是中水的處理成本問題。目前中水處理的核心步驟是生物處理單元。生物處理法由好氧生物處理法和厭氧生物處理法。目前中水處理多采用好氧生物處理技術(shù)，包括活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法等好氧處理方法。但是，好養(yǎng)生物處理技術(shù)存在運行成本高、產(chǎn)生污泥量大、易產(chǎn)生污泥膨脹等等的問題。這與我國目前需求的節(jié)能降耗相違背，同時也與中水回用本身以節(jié)約能源出發(fā)點相矛盾。厭氧生物處理技術(shù)相對于好氧生物處理具有明顯的節(jié)能降耗的特點，其運行不需要加入氧源，這大大的減少運行成本；污泥產(chǎn)量很低，一方面減少了污泥處理費用，另一方面防止了新污染物的產(chǎn)生；管理操作方便等。厭氧生物處理技術(shù)近幾年來取得了飛速發(fā)展，隨著第二代、第三代高速厭氧反應器，如：厭氧濾池，厭氧膨脹顆粒污泥床、厭氧接觸工藝、上流式厭氧污泥床、厭氧折流板放映器、厭氧內(nèi)循環(huán)反應器、厭氧序批式反應器等的出現(xiàn)，厭氧生物處理工藝應用于城市中水回用已經(jīng)成為可能。

中水設(shè)施投資大普遍不能得到充分利用，運行管理費用也極高。相關(guān)部門對北京14個運行數(shù)據(jù)基本齊全的中水設(shè)施進行調(diào)研，設(shè)計規(guī)模能充分使用80%以上的只有四個，僅占28.6%，其中兩個中水設(shè)施使水量的百分數(shù)分別只有15%及7%。而運行水量不低于設(shè)計規(guī)模的四個中水設(shè)施的平均運行成本僅為1.96元/立方米。所以，中水設(shè)施規(guī)模越大，處理能力越充分，則中水設(shè)施運行成本越低，中水運行越經(jīng)濟。

2.3 規(guī)模有限

近幾年來，隨著水資源逐漸匱乏，全國各地都開始出現(xiàn)水資源緊缺的狀況，中水回用顯得越來越重要。進而我國中水回用事業(yè)不斷發(fā)展，目前我國大、中型城市的中水處理及回用系統(tǒng)已初具規(guī)模，但普遍存在以小區(qū)中水系統(tǒng)為主的現(xiàn)象，并沒有大規(guī)模的中水生產(chǎn)體系。城市地下水網(wǎng)建設(shè)布局不允許在短期內(nèi)鋪設(shè)大規(guī)模的專用中水通道，這是城市中水回用得不到廣泛應用的一個主要原因。這就造成了中水只能供給較近處的市政部門及大型企業(yè)使用，難以向遠處輸送。中水要成為城市可靠的、經(jīng)濟的有效水資源，必須完善城市管網(wǎng)建設(shè)，鋪設(shè)大規(guī)模的城市中水回用管道。因此，新建城市相關(guān)設(shè)計部門需要進行統(tǒng)一的規(guī)劃建設(shè)設(shè)計，才能讓城市中水回用系統(tǒng)得到充分的完善。

3.展望

建筑中水技術(shù)發(fā)展趨勢：

①重視雨水的利用。隨著淡水資源日趨短缺，雨水已成為越來越重要的可利用的淡水資源之一。日本積極開發(fā)利用雨水并開展了相關(guān)的研究，同時建成一批不同規(guī)模的示范工程。日本結(jié)合建筑中水系統(tǒng)，在城市建筑屋頂修建用雨水澆灌的“空中花園”，在樓房中設(shè)置雨水收集貯藏裝置與中水道工程共同發(fā)揮作用[29]。

②研究省地節(jié)能型的中水處理方法。中水處理采用生物曝氣濾池，集曝氣、過濾于一體的裝置，是一種省地節(jié)能型的中水處理方法。生物曝氣濾池和一般的活性污泥法加過濾相比，具有處理水水質(zhì)穩(wěn)定，布置緊湊，管理方便等優(yōu)點，生物曝氣濾池不設(shè)沉淀池，直接進行固液分離。實踐證明，用時間繼電器自動控制，1小時 1次空氣沖洗和1天1次反沖洗，不必擔心發(fā)生堵塞問題。

近年來隨著膜材料和制膜技術(shù)的發(fā)展，其應用領(lǐng)域在不斷擴大，尤其是在污水處理領(lǐng)域的發(fā)展，逐漸取代常規(guī)的沉淀處理，提高了最后的出水水質(zhì)，減少了回用水的風險，同時節(jié)省了處理機房的占地面積。

③活性炭吸附對處理水質(zhì)把關(guān)的作法在逐步改變。中水處理流程中的活性炭吸附對處理水質(zhì)把關(guān)的作法在逐步改變，日本最近建成的新宿區(qū)海洋旅館采用接觸氧化加砂濾法處理中水，也沒有用活性炭吸附。因為有些中水原水濃度很低，經(jīng)過接觸氧化加砂濾之后，已達到中水使用要求。

④簡便的消毒方法。日本中水消毒已廣泛采用市售有效濃度為10%～12%的次氯酸鈉溶液。

中水回用具有極高的社會效益和環(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水資源的開采，對我國長遠的國民經(jīng)濟發(fā)展具有深刻的意義。并且，根據(jù)水利部《21世紀中國水供求》分析，2010年后中等干旱年的缺水量將達318億立方米，到2030年我國將缺水400-500億立方米，開發(fā)和應用投資省、見效快、運行成本低的中水回用處理技術(shù) 已經(jīng)凸現(xiàn)為確保社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重大課題，所以我們有理由相信，在政策的正確引導下，合理的調(diào)整城市的給水和中水的價格關(guān)系，中水回用技術(shù)將會有越來越廣闊的應用前景，為城市節(jié)水做出貢獻。

參考文獻

[1]《建筑中水回用及其存在的問題》

[2]《建筑給水排水及消防工程》

[3]《建筑中水回用及其發(fā)展趨勢》

作者簡介

涂慧（1993—）女 四川儀隴 鄭州大學給水排水工程2011級本科在讀

孫現(xiàn)紅（1990.3）女 河南鶴壁 鄭州大學給水排水工程2011級本科在讀