浅谈中水管道的处理问题

曲利昌

摘要：介绍了国内外中水处理技术、应用方式、水质标准、费用分析等，并提出笔者的看法。

关键词：中水 污水处理 污水回用 数学模型

0 引言

污水资源化包括城市污水、工业废水和建筑小区生活污水的再生利用。其中建筑中水的回用，是指通过对集中住宅小区和密集建筑群等生活杂排水的局部收集、处理，再回用于附近建筑物和建筑小区的冲侧、绿化等生活杂用。中水回用既节省水资源，又减少城市供排水管网和处理设施的负荷，是解决缺水问题的一条有效途径。

1 中水水源及用途

中水水源可取自生活污水和冷却水，一般可按下列顺序取舍：冷却水→沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→厨房排水→厕所排水。

1.1 处理工艺流程与水质 中水原水水质不同，处理流程也不一样。我国一般采用以下几种中水处理流程：

流程1（物化处理为主）适用于A、B类原水

原水→格栅→调节池→混凝处理或气浮→过滤→消毒→中水

流程2（生化处理为主）适用于A、B类原水

原水→格栅→调节池→生物处理→沉淀→过滤→消毒→中水

流程3（二段生化处理）适用于B、C类原水

原水→格栅→调节池→一段生物处理→沉淀→二段生物处理→沉淀→过滤→消毒→中水

流程4（物化+生化处理）适用于B、C类原水

原水→格栅→调节池→混凝处理或气浮→沉淀→生物处理→沉淀→过滤→消毒→中水

2 中水的回用方式

2.1 单独循环方式 单独循环方式是指在单体建筑物中建立中水处理和回用设施，这种方式不需要在建筑物外建立中水管道，但其处理费用较高。

2.2 小区循环方式 这种方式一般用于大规模的住宅区、较新的开发区等范围较小的地区，区内建筑可共同使用一套中水处理系统和中水道。

2.3 地区循环方式 利用城市污水处理厂的三级出水、雨水、河水等作为中水水源，供给某个区域的建筑或住宅。

3 中水供水方式

中水的供水方式由建筑物高度、室外中水配水管网的可靠压力、室内管网所需压力等因素决定，一般可分为以下几种。①简单的供水方式。当室外中水配水管网所具有的可靠水压大于室内中水系统所需总水压时可采用不另设泵和水箱中水供水方式。这种方式具有设备少，维护简单，投资少的优点。其水平干管可布置在首层地下、地沟内或地下室天花板下，也可布置在最高层的天花板下、吊顶内或技术层中。②单设屋顶水箱的中水供水方式。当室外中水配水管网的水压大部分时间可满足室内中水系统所需水压，只是在某一用水高峰时间不能保证室内供水时，可采用单设屋顶水箱的中水供水方式。当室外中水配水管网压力较大时，可供水给楼内用户和水箱；当水压下降时，高层的用户可由水箱供给中水，该方式的水平干管一般为下行敷设。③设置水泵和屋顶水箱的供水方式。当室外管网水压低于室内所需水压时，靠水泵抽水道屋顶水箱。④分区供水方式。对于多层和高层建筑，为缓减管中配水压力过高，可将建筑竖向分区供水。低区由室外配水管网直接供水，高区通过水泵和水箱供水。

4 经济性分析

污水处理作为中水原水，无疑增加了处理设施建设费、运行费和管道铺设费。

4.1 中水回用在经济方面具有以下的优越性。①中水就近回用，缩短了运输距离，而且由于减少了城市供水和排水量，从而减轻了城市给水排水管网的负荷，对总投资而言是经济的。②中水道的维护管理费低于上下水维护管理费，而随着上下水价的提高，中水的成本逐步接近上、下水费。使用1m³的中水就相当于少用1m³的上水，同时少排放接近1m3的污水，这就相当于2m3的上下水的价格和维护费用，故利用中水是合算的。③可节约用水，有利于可持续性发展，中水回用可节省水资源，减少水资源污染，具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。一般而言，商住小区设置中水系统可节水70％，研究单位可节水40％，民用住宅区可节水30％，深圳市规定建筑面积大于2万m²的商住区，4万m²以上的办公建筑，日排水量250m3以上须设置中水设施。1992年符合此规定的有200项，可节水3.2万m³/d。

4.2 中水系统的费用

4.2.1 费用模型 中水处理系统投资可借鉴城市污水处理厂的费用函数，参考国内外常用的工艺，选择污水二级处理加深度处理的工艺流程，其中深度处理采用混凝沉淀、过滤、消毒。费用函数表示为：C=αQβ式中：C—投资费用；Q—处理水量；α，β—系数。根据国内外已有的中水工程技术经济函数，得出系数为：当原水为生活污水，α=375.24β=0.86；当原水为为二级出水，α=153.70β=0.83。这一公式可以大概估算中水回用工程的投资。

4.2.2 中水价格组成 污水经过净化处理为中水，可满足人对水的需求，表现了物品的效用性，中水转化为商品水，对于其价格的确定，不失商品的一般性。合理的中水价格应该是单位中水的运行费和利润之和，即P=P1+P2+P3+P4式中：P1—指中水处理工程建设中固定资产（厂房、设备等）的基本折旧费；P2—输配水管网的折旧费；P3—直接运行成本费（由能耗、药剂费、人工费、维修费等组成）； P4—正常利润。在市场经济中，还可根据供求关系来调节其价格，在一段范围内浮动，体现中水回用的经济效益。

5 结语

①中水道技术是污水资源化综合利用技术。在我国由于多方面原因，尚未得到普遍推广应用，应从立法、政策、宣传等方面加以解决。②中水设施可设置在建筑的地下，以减少占地面积。中水系统设计和施工时应防止中水污染上水。中水管道与上、下水管道平行埋设时，水平净距应大于05m；交叉埋设时，中水管道应位于上、下水管道的中间。为了防止中水处理系统故障，应设以上水作为中水水源的切换装置。③不断改善中水的处理工艺，尽力降低中水系统的造价和运行成本。在保证中水水质的同时，提高上水的水质，并拉开上水和中水的价格，以推动中水道技术的应用。还要注意解决中水对设备、管道的腐蚀和结垢问题。④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。⑤大力加强节水宣传和中水道知识的普及，改变人们认为中水很脏，都用自来水也多花不了多少钱的观念，提高用户对中水回用的承受能力。

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