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浅谈建筑中水回用系统设计要点
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-03-16 11:08:44

 摘要:对于淡水资源缺乏、供水严重不足的城市来说,中水回用是缓解水资源不足,防治水污染,保护环境的重要途径。所以中水回用技术将是一个良好的可持续发展的策略。本文详细阐述了建筑中水回用系统的设计要点,然后对设计中存在的问题及发展趋势做了说明。 

  关键词:建筑;中水回用;市政管网;生物处理;水质标准 

  中图分类号:TU2文献标识码: A    

  一、中水及其中水回用系统 

   (一)中水的概念 

  何谓“中水”?其定义有多种解释,在污水工程方面称为“再生水”,工厂方面称为“回用水”,一般以水质作为区分的标志,其主要是指城市生活污水经处理后达到国家规定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。中水回用,就是把生活污水或工业废水经过深度技术处理后,去除各种杂质,去除污染水体的有毒、有害物质及某些重金属离子,进而消毒灭菌,其水体无色、无味、水质清澈透明,且达到或好于国家规定的杂用水标准(或相关规定),广泛应用于企业生产和居民生活。 

   (二)中水回用系统分类 

  1、排水设施完善地区的单位建筑中水回用系统  

  该系统中水水源取自本系统内的优质杂排水。该排水经集流处理后供建筑内冲洗便器、清洗车、绿化等。其处理设施根据条件可设置在建筑内部或临近外部。 

  2、排水设施不完善地区的单位建筑中水回用系统  

  城市排水体系不健全的地区,其水处理设施达不到二级处理标准,通过中水回用可以减轻污水对当地河流再污染。在该系统中,中水水源取自该建筑物的排水净化池(如沉淀池、化粪池、除油池等),该池内的水为生活污水的总和。该系统处理设施根据条件可设于室内或室外。 

  3、小区域建筑群中水回用系统   

  该系统中水水源取自建筑小区内各建筑物所产生的杂排水。这种系统可用于建筑住宅小区、学校以及机关团体大院。其处理设施放置小区内。 

  4、区域性建筑群中水回用系统   

  该系统特点是小区域具有二级污水处理设施,区域中水水源可取城市污水处理厂处理后的水或利用工业废水,将这些水运至区域中水处理站,经进一步深度处理后供建筑内冲洗便器、绿化等用途。 

  二、建筑中水回用系统设计要点 

   (一)系统选择 

  中水处理及回用需按市政条件分三种情况考虑。 

  1、有市政中水管网,有市政排水管网 

  小区内排水采用污废合流(雨水系统单独考虑),排水经化粪池简单处理后排入市政污水管网。中水系统水源为市政中水。 

  2、无市政中水管网,有市政排水管网 

  小区内排水采用污废分流。污水经化粪池处理后排入市政污水管网,废水经小区废水管网收集至小区中水处理站,处理达到回用。中水系统原水为小区回收的杂排水。 

  3、无市政管网,小区内排水采用污废合流 

  排水经化粪池处理后经小区污水管网收集至小区污水处理站,处理达到回用标准后回用。中水系统原水为小区内回收的排水。 

   (二)中水回用范围 

  合理设计中水回用系统,需要根据小区内用水情况,结合中水供应量,合理确定中水的回用范围。 

   (三)水量平衡 

  因原水和中水用水每小时都不是均匀的,而处理设备需在均匀水量符合的条件下运行,水量平衡措施就成了控制资源和能源浪费的关键。 

  1、储存调节 

  原水调节池应按中水原水量及处理量的逐时变化曲线求得,中水池-存池应按处理量及中水用水量的逐时变化曲线求算。原水变化曲线及中水用水曲线可根据排水建筑的性质-使用情况参照同地区类似建筑的资料拟定。 

  2、运行调节 

  利用信号控制处理设备自动运行,并合理调整运行班次,可有效的调节水量平衡。 

   (四)处理技术 

  1、物理化学处理法 

  物理化学处理法是以混凝沉淀(气浮)技术和活性炭吸附技术相结合的基本方式,主要用于处理优质杂排水。该处理法适用于处理规模较小的中水工程,主要特点是处理工艺流程短,运行管理简单、方便,占地相对较小;但相对生物处理来讲,运行费用较大,并且出水水质受混凝剂种类和数量的影响,有一定的波动性。  

  2、生物处理法 

  污水中含有大量的有机物质和无机物质,污水的常规生物处理主要是去除污水中的可降解的有机物质,利用好氧微生物的吸附、氧化作用,降解污水中有机物。生物处理法包括好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物处理。中水处理多采用好氧生物膜微生物处理技术。主要包括活性污泥法、接触氧化法等。生物处理法的特点是适用于较大处理规模的处理工程,但近年来水处理技术的发展,开发出了小型的生物处理设施,适用于较小水量的工程,可同样获得较好的经济效果;生物处理法的出水水质较为稳定,运行费用相对较小,尤其对于大型污水处理工程,生物处理法显得尤为突出。 

  3、膜滤法 

  膜滤法,适用于水质变化大的情况。采用这种流程的特点是:装置紧凑,容易操作,以及受负荷变动的影响小。膜滤法是在外力的作用下,被分离的溶液以一定的流速沿着滤膜表面流动,溶液中溶剂和低分子量物质、无机离子从高压侧透过滤膜进入低压侧,并作为滤液而排出;而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留,溶液被浓缩并以浓缩形式排出。 

   (五)处理工艺的选择及流程 

  处理工艺需根据原水水质的不同而采用某一工艺或某些工艺的组合,常见的中水处理工艺流程有以下这些:  

    1、对于优质杂排水,其处理工艺流程一般有:  

    ①原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝→过滤→消毒→中水;  

    ②原水→毛发聚集器→调节池→混凝沉淀→消毒→出水;  

    ③原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝-过滤→微滤-超滤→消毒→出水。 

  2、对于杂排水,其处理工艺流程一般有:  

    ①原水→筛滤→调节池→微絮凝-过滤→活性炭吸附→微滤-过滤→消毒→出水;  

    ②原水→筛滤→调节池→生物接触氧化或生物转盘→沉淀→过滤→消毒→出水。 

  3、对于生活污水,其处理工艺流程一般有:  

    ①原水→筛滤→调节池→水解酸化→生物接触氧化→沉淀→过滤→消毒→出水;  

    ②原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→生物接触氧化→过滤→消毒→出水;  

    ③原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→微絮凝-过滤→活性炭吸附→消毒→出水。 

  三、建筑中水回用系统设计存在的问题及发展趋势 

   (一)存在的问题 

  建筑中水回用存在的问题较多,首先,中水系统运行往往不正常,水质水量不稳定,用户难以放心依赖,造成这种现象的主要原因是有些工艺、设备不过关,达不到预想效果,同时对系统的运行管理水平不高,出现问题不能及时解决,使水质水量常常发生较大的波动,甚至停产。  

  其次,中水回用在实际工程中并不比使用城市给水更经济。相关人员对北京22个运行中的中水设施进行调研,通过分析发现普遍存在设施能力不能充分利用、运行成本过高的现象,其总运行成本有的甚至高达11.37元/m3,且平均总运行成本也为3.24元/m3,这主要是因为中水设施的设计规模得不到充分发挥。 

  再次,中水回用水质标准太高。目前我国建筑中水回用执行的水质标准是现行的《生活杂用水水质标准》,该标准中总大肠菌群的要求与《生活饮用水卫生标准》相同,比发达国家的回用水水质标准及我国适用于游泳区的Ⅲ类水质标准还严格,这一方面使得许多现有中水工程不达标,另一方面,也限制了建筑中水工程的推广和普及。 

  很多人对中水的卫生性、安全性等存有顾虑,在感情上无法接受中水,从而影响了其普及。当然当前的水价偏低也是造成中水回用成本较高从而难以推广的重要原因之一。 

   (二)中水回用系统的发展趋势 

  中水回用作为开源节流的有效途径,将成为城市建筑给排水的发展趋势。首先在单个建筑中应用单独循环方式;并在一些新建小区中应用小区循环方式。走一条从小循环到大循环,从新建区向旧城区,从缺水地区到其它地区,从经济富裕地区向贫困地区的路子,最终建立完善的城市中水系统。  

  参考文献 

  [1]袁金霞,邢敏佳.中水回用技术探讨[J].污染防治技术,2009.3. 

  [2]杨.浅谈建筑中水回用[J].山西建筑,2009.32. 

  [3]张金梅.我国中水回用的现状与前景展望[J].微量元素与健康研究, 2010.3. 

  [4]沈希光.建筑中水回用及其工艺系统[J].山西建筑,2007.25. 

  [5]郑淑平,李亚静.浅谈中水回用工艺设计[J].商品储运与养护,2008.5. 

  [6]金兆丰,徐竟成.城市污水回用技术手册[M].北京:化学工业出版社,2004. 

  [7]韩剑宏.中水回用技术及工程实例[M].化学工业出版社,2004. 

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