城市居民小區生活污水處理回用模式探討

張 軍，杜成玉，許文閣

（濱州市水文局，山東 濱州 256600）

1 城區生活污水處理現狀

1.1 城區污水概況

博興縣城區現常住人口18萬多，成規模居民小區70多個。城區居民生活用水仍然全部取用城區深層地下水，根據博興縣水務局水資源管理部門的統計，居民生活日均用水量近2萬m3，年用水量約600萬m3。除少量通過飲用及其他方式消耗以外，絕大多數（約占用水量的80%）通過洗滌、沖廁等方式排出，年均排水量約480萬m3。

1.2 城區生活污水處理方式

1）小區生活污水處理方式。目前城區居民生活小區的生活污水均經排水管道排入化糞池，生活污水中的固體排放物在池內進行簡單的曝氣處理后清運，上部清水直接排放入市政排水管道。

2）城區生活污水處理方式。城區生活污水主要通過市政管網進入污水處理廠，處理后排入支脈河。城區管網未覆蓋地區,生活污水排入支脈河。

2 生活污水處理模式的探討

將生活污水處理到生活雜用水水質標準，主要用于不與人體直接接觸的用水，如沖廁、綠地澆灌、洗車、沖洗道路、消防等。

2.1 生活污水處理方式分析

1）國內外主要處理方式。目前國內外生活污水處理形式主要有兩種：一種是污水處理廠集中處理，生活污水進入城市污水廠管網，由城市污水廠進行集中處理，達標排放或回用；另一種分散處理，無法進入城市管網的生活污水就地建設污水處理設施，處理后達標排放或進一步處理回用。

2）不同污水處理模式的對比。結合縣城區具體情況，針對以上兩種生活污水處理方式進行比較。第一種處理方式需在城區鋪設大量的輸水管網，根據測算，如果將城區所有居民小區和城區污水處理廠連接完畢，需鋪設各類管徑的專用污水管道45 km以上，估算投資達億元以上；根據測算，不計入污水管道鋪設成本，正常處理費用約1.8元/m3。第二種處理方式是以居民生活小區為單位建設小型中水處理回用系統，將生活污水就地處理回用，將傳統的集中處理改為分散處理；根據當前市場價格，建設1套小型生活污水處理系統總投資不到50萬元，即使全縣所有70個小區全部安裝該系統，總造價約在3 500萬元以內，低于鋪設污水輸水管道的費用。采用分散處理方式，不計入設備安裝成本，正常處理費用約 0.3 元/m3。

從以上對比數據來看，采用分散式生活污水處理系統，無論從建設投資還是從運行費用來比較，分散式水處理方式比傳統的集中處理方式都具有非常明顯的優勢。

2.2 小區生活污水處理系統的甄選

目前，國內常用的小區內生活污水處理方法主要有以下三種：

1）生物處理法。利用微生物分解作用，把污水中的有機物轉化為簡單無害的無機物，使污水得到凈化。

2）物理化學處理法。利用物理化學反應的方式，分離回收污水中處于各種形態的污染物質，主要包括懸浮的、溶解的、膠體的等。

3）膜處理法。采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優點是去除率很高，占地面積與傳統的二級處理相比，減少了很多。

目前，國內研制生產了一些比較先進實用的智能一體化膜生物反應器生活污水處理設備。該設備將膜分離技術與生物處理技術、智能化控制技術有機結合起來，出水水質優于中水水質標準，適合用于中小型規模的污廢水處理和回用，比較適用于居民生活小區。

3 京博雅苑小區應用實踐

3.1 小區概況

京博雅苑位于山東省博興縣城西北部，占地面積 8.0 hm2，綠化面積 2.4 hm2，人口 1 200人，小區日用水量84.0m3/d，排放量76.0m3/d。以前，小區內用水全部采用縣城供水管網集中供應的深層地下水，僅綠地澆灌一項，一年用水1.75萬m3；生活污水直接排入小區化糞池，經過簡單曝氣處理，上部清液排入城區污水管道，固體物運走排放。原來這種簡單的處理方式，不但浪費水資源，而且影響水功能區的達標。小區新建生活污水處理系統后，小區綠化用水全部由中水替代，生產的沼氣可滿足小區鍋爐房燒制熱水所需。

3.2 生活污水處理回用情況

京博雅苑小區生活污水處理系統主要由中水原水系統、中水緩存分離系統、中水處理系統和中水供水系統、沼氣生產和沼氣供氣系統六部分組成。其中中水原水系統是指收集、輸送中水原水到中水處理系統的管道系統和附屬構筑物；中水緩存分離系統采用小區原有化糞池，將生活污水上部清液和污水中固體物分離開來，其上部清液進入中水處理系統，污水中固體物進入沼氣生產系統用于生產沼氣；中水處理系統采的上海愛笛環境工程設備有限公司生產的A2-MBR智能一體化膜生物反應器；沼氣生產系統采用厭氧反應池；中水供水系統是指輸送中水的管道系統和附屬構筑物；沼氣供氣系統是指輸送沼氣去小區鍋爐房的管道系統。

工藝流程如圖1所示：

圖1 博興京博雅苑污水處理回用工藝流程圖

處理系統選用上海愛笛環境工程設備公司的A2-MBR-120型，設計日處理污水120m3。設計進出水水質指標見表1，處理后中水水質情況見表1。

表1 設計進出水水質

處理后的中水水質優于生活雜用水水質標準，用于小區綠地澆灌。綠地澆灌灑水量選取2 L/m2·d，小區綠化用水量 48m3/d，因此，污水處理能力滿足小區澆灌綠地所需。

3.3 效益評價

京博雅苑小區中水回用工程，將小區內部的生活污水經過處理后用作小區綠化澆灌，使用1 m3中水就相當于少用等量的深層地下水，同時少排出近1m3的污水。另外，小區配套沼氣生產系統可生產沼氣45m3/d，沼氣供熱產生的熱水可以滿足全小區居民生活用熱水需要。沼渣用于小區綠地肥料，氮、磷、鉀含量均高于露天糞坑和堆漚肥。

小區采用上海愛笛環境工程設備公司生產的A2-MBR-120型，日處理污水120m3，投資50萬元，厭氧反應池300m3，輸水管道500m，輸送沼氣管道50 m，管理人員3人，總計投資58萬元。不考慮水價上漲因素，6年可以收回建設投資，考慮到未來水價上漲的趨勢，投資回收期還可以進一步縮短。

以目前自來水價格3.5元/m3計算，每天綠化用水需48m3，全部用中水代替，每日可節約費用153.6元，每年可節約5.6萬元的綠化用水費用。300m3沼氣池可產沼氣45m3/d，節約天然氣成本117元，每年節約4.3萬元。

博興縣目前共有規模小區70多個，居住戶數為2.4萬戶，全部小區住戶年用水量約600萬m3，占城區居民生活用水量的80%。若全部建設使用生活污水處理回用設施，每年可節約用水量250萬m3。按目前各小區水費均價3.50元計算，每年可節省水費870多萬元。

4 結語

由以上分析可知，建設分散式生活污水處理工程可行性強，具有較好的社會效益和經濟效益：一是可以有效減少污水排放量，緩解河流污染，促進水功能區達標，實現人與自然和諧發展；二是可以解決水資源短缺問題，保證經濟平穩快速發展；三是中水回用比開發其他水資源具有經濟上的優勢，回用水的制水成本低，節省了水資源遠距離輸送的能耗費用和基建費用；四是在當前實行最嚴格水資源管理制度，實施用水總量控制的情況下，生活污水處理回用節約的水量可增加地方用水總量控制指標；五是沼氣的利用，節約煤氣和電能，將帶來可觀的經濟效益，同時可減少CO2排放量，降低空氣污染指數，有效緩解溫室效應的影響。

但是由于各地對中水回用的認知度不足，中水回用往往流于形式，缺少完整的對中水再利用系統的規劃，缺少政府支持。需要采取相應的行政措施，全方位提高認識，制定中水再利用的優惠政策。