城市生活用水處理與再應用的探討

周鵬宇

（中國地質大學(北京)水資源與環境學院，北京 100083）

1 生活用水處理與再利用的必要性

地球上的淡水資源有限，而且分布不均，合理使用淡水資源是我們每個地球人的職責。一些人口集中而降水量少的地區為了保證供水不得不濫采地下水，導致地下水缺失、破壞地質環境，甚至引起地質災害（如地面塌陷等）。節約用水能降低供水壓力，減少人類對自然界的脅迫，是最終有利于人類自身發展的。在有的干旱地區，必須做到節約用水才能保證生活所需、保證基本農業用水。

雖然通過數據顯示，我國總用水量只占水資源總量的21%，節約生活用水對水資源總量的影響是很小的，而由此帶來的對其他地區的間接影響就更小了。簡單來說節約用水對缺水地區基本沒有影響，即使兩個地區處于同一河流上下游。但是我們需要明確，水資源問題本來就是一個區域性問題，除了南水北調這種情況。個人看來，實現城市生活用水處理和再應用的意義是可以降低城市管網的壓力和生活用水處理廠的負擔，降低能耗，雖然程度也很有限。不浪費水是應該的，尤其是公共場所用水。重申一下水資源問題，政府層面的管理和政策，遠比個人的節約用水行為有效。另外節約用水是值得鼓勵的，但是不推薦以降低生活品質為前提。譬如，很多人提議的用其他使用過的生活用水來沖廁所，抽水馬桶在負壓的情況下是很少有水滴濺射到馬桶坐墊上的，但是自己沖的話幾率就會大很多，而且水質差于自來水，這樣感染概率就會大很多。而且抽水馬桶在沖刷效果和防臭方面也遠遠好于自己用水沖。

2 城市生活用水處理與再應用的策略探討

2.1 城市排水管道修建

以北京的城市排水系統為例，是建國初期建造的，甚至部分路段要更早。當時的排水系統設計和規劃的水平都不夠，缺乏長遠的考慮。隨著北京城的逐漸擴展，老的排水系統越來越無法滿足要求，但是更嚴重的問題是改造的成本太高，由于排水系統都是在地下的，很多時候不可能徹底的改造舊的系統。這就形成了今天北京低劣的城市排水系統。即使有部分路段是后期建設的，但是由于木桶效應，短板非常明顯，只要遇到大雨天，北京城的積水就隨處可見。知道了問題的根源相信就不難得出解決城市排水問題的方法了，其實難的不是設計，而是規劃，這涉及到各方面的利益和投資等問題，是綜合性的問題，不是幾個人和幾個部門能夠解決的。

市政修建的排水管道一般為城市地下排水管道，分為雨水排水系統和生活用水排水系統。基本上就是先定線再算流量、再調整水力坡度和管徑以確定流速、管道埋深，還要校核充滿度。排水管道對于洪澇災害有著極大的預防和搶救作用，意義十分重大。排水管道施工中首先需要分析地勢，分析現狀的地勢對應的排水方向與匯水區域及會產生的影響（比如可能的接納水體及生活用水廠），劃分大致的排水分區，也就是我們經常說的布局；其次就開始計算流量，根據當地的暴雨強度公式或者相關資料以及近遠期的居民用水量或者生活用水定額，計算會產生的雨水量、生活用水量，需要注意的是還要調查清楚有沒有工廠等類似的較大生活用水流量排放處，如果設計內容包括防洪，還要注意有米有泄洪通道，這是計算管徑的前提；再次是選擇恰當的管材：一般是按當地的經濟條件以及使用習慣結合工程實例來定，我們一般是D800及以下排水管采用HDPE雙壁波紋管，d800以上采用鋼筋混凝土管，尺寸特別大或者采用管道不便時可以考慮箱涵，鋼筋混凝土結構。

同時，在施工的整個過程中，不論是前期準備、中期施工還是后期維護，作為施工方都需要做到整體把控，統籌全局去考慮問題。所有工程建設工作都是為投入正常生產以后滿足人們的安全功能要求與使用功能要求，工程產出產品的質量及相關參數都要達到預期標準。所以，不管施工單位的專業水平高低，都既要滿足工程的質量標準要求，又要從工程整體角度出發考慮問題，每道工序間均樹立統一思想和精神，土建施工工程要為排水管線安裝工程及其他設備安裝工程制造良好客觀條件，同時，管線安裝和其他設備安裝工程也要保護已完成的土建工程。

2.2 城市中水系統的建立

我們常說的中水以及水資源回收利用，模糊的說可以是reuse water或者reclaim water，但是更加細分的話，也可以中水gray water、廁水black water和正常的white water。中水就是我們日常洗衣服洗臉洗菜拖地之后所用的水，其中含有一些人工化學物質以及少量的人體脫落物（如死皮或頭皮屑），當然這只是家用的范疇，另一個用水區就是工業使用。black water就是沖掉廁所后混有人體糞便的污水，其中含有大量病菌病原體，不易于重復使用，但是可以加工成肥料。中水的循環使用即使是在世界范圍內也沒有有效地推廣，美國日本研究的比較早技術上有優勢但不代表應用上廣泛。

中水的處理肯定是要去普通雜質（顆粒）、去化學物質，并且根據應用等級除菌。首先過濾可能是一層沙子或者顆粒巖石，當然少不了木炭。然后再經過特殊的生物質過濾，活性炭層，增氧層和厭氧層。

然而在中國城市中推行中水系統還是具有不小的難度，由于住房環境依舊是集中式小區高層為主，建筑群密集，中水回收后在哪里儲存解決不了，地下有限的地方可能都成車位了。而外國一些中水利用較好的地區都是自己的小別墅，可能在自家院子底下就挖好地方了，回收利用起來非常方便。一般來看，建議使用城市生活用水的蓄水系統進行收集，蓄水收集后需要將它們存儲起來，由于傳統的水泥池、玻璃鋼池等都存在著這樣，那樣的泄漏維護不便問題，新型PP儲水模塊池，就有抗壓能力強，施工方便，儲水能力強，抗老化等特點深收市場的歡迎，也是目前生活用水收集中儲水池應用的最多的工藝。我們需要對收集存儲的生活用水進行消毒、過濾泥沙等凈化處理，達到城市普通用水的水質要求，通常我們會采用紫外線消毒器、地埋式一體機等凈化過濾裝置。

中水實際上更適合工業上循環利用，一個是工業上水用量大，對水質要求不高，對于居民來說，除非水價非常高，否則新增鋪設管道，維護(由于水質，對于硬件損耗更大)，以及各個終端的更換(廁所，廚房使用更大的排水口)，得不償失。

2.3 城市生活用水處理與再利用的人才培養與挖掘

一方面發展職業技術教育，提高勞動者素質。首先抓職前教育，以滿足社會的需要為已任，科學地決策所設專業、開設的課程，強化管理，以教育的高質量來塑造自身的社會形象。其次重視職后教育，通過半脫產學習、業余學習和函授教育，提高在職人員的業務能力。此外設立下崗人員培訓中心，發揮下崗職工實際操作經驗比較豐富的優勢，使下崗職工經過一段時間的培訓，重新走上新的工作崗位。最后加強校企合作，發揮各自的優勢，提高辦學的效益，使學校和企業各得其所，并且能較好地解決教育與就業的問題。

另一方面企業和用人單位要轉變錯誤的招聘觀念，在注重學歷成績的同時更要注重實操能力，要不拘一格降人才。同時要著眼于企業的長遠發展，錄用創新型、復合型人才。建立長效招人、育人、用人、留人機制，做好新員工的崗位培訓，提高本崗位的專業技能，提升工資福利待遇，讓人才能夠留下來、做下去。

2.4 樹立節約用水意識，提高公民素質

水作為資源，只談數量的話，的確是取之不盡。但是如果談了質量，就變了。例如，污水給你錢你都不喝，礦泉水就需要花高價錢。所以，重視水的質量更為關鍵。進入人體的水分，有三種途徑：呼吸、皮膚傳導、口喝。三種都很重要，三種接觸的水也都很重要。當前的國民情況下，價格是最好的辦法。階梯水價或者優質優價才是解決問題的關鍵。我們需要明確，我們用過的水，就是被污染的水，最終還是要排回自然的，但是被污染的水，自然界是需要重新分解和循環的，這就會增加大地的負擔。所以，我覺得節約用水，就是盡可能少用水，盡可能少制造污染的水。

2.5 地下管網的科學合理設計

一般來說，地下管網稱為城市給水系統和城市排水系統。排水系統又分為污水排水系統、雨水排水系統、雨污合流排水系統。在上個世紀六、七十年代我國大部分三四線城鎮的排水系統都不健全或者采用的雨污合流的排水方式（即雨水，城市污水采用一套管道系統排除）。有些城市發展迅速，人口也不斷增大，這自然加大了城市排水管網的排水壓力，而城市排水系統的改建速度跟不上城市發展速度，導致城市大雨內澇。而實際的污水管網系統的設計是根據勘察設計人員提供的城市地形圖以及城市規劃圖，根據地形選擇最佳的重力流排水干管布置方式。換句話說，城市的排水絕大多數采用重力的方式讓污水自行隨設計管網排出，生活污水從每家每戶流入小區的排水管網，小區排水管網接入市政排水管網，經支管匯入干管，最終流入污水處理廠。在這方面可以考慮借鑒巴黎的地下管網設計，以排防雨水和污水為主的重力流管線系統，涉及面積廣，包括上萬個排污口和下水道蓋，六千多個地下蓄水池，同時還在管網內部鋪設了供水管、煤氣罐、通信電纜和光纜等管線，提高了地下管網的利用率，做到美觀與實用的一體化。

3 結束語

城市人口的劇增給有限的水資源帶來的壓力越來越大，與此同時水體的各種污染問題困擾著城市生活用水的質量，因此必須根據水源狀況，采用有針對性的水處理技術，力求為城市居民提供優質水源。

[1]尹玉靜.中水處理系統在城市生活中應用[J].科技信息，2011(21):504.

[2]張凱，儲艷蘭.城市生活用水水質檢驗和污水處理方法[J].讀與寫(教育教學刊)，2013，10(02):89+151.