城市小区中水系统普及应用探讨

文/于周波 河南理工大学 河南焦作 454000

城市小区中水系统普及应用探讨

文/于周波 河南理工大学 河南焦作 454000

资源再利用一直是可持续发展的重要着力点，中水系统的引用是一个城市对水资源再利用的核心。本文主要介绍了设置中水系统的社会及自然原因，总结了小区中水回收系统的建设经验，探讨了小区中水系统的规划设计以及工艺的选用，给出了适用于大多数小区的中水系统处理的基本设计方案。

城市节水；污水回用；接触氧化法；价格成本比

目前我国北方面临淡水资源严重匮乏的窘境，虽然南水北调工程东线已投入运行，但远水解不了近渴，北方地区缺水状况仍未得到大的改善。由于近年来人们生产生活水平的提高，淡水需求量增加，再生水也就进入了人们的视线，污水的再利用引起了人们的广泛关注。

中水系统就是将人类生活污水集中处理，达到规定标准后，在建筑小区中经行绿化浇水，洗车，冲厕以及其他用途，从而达到节水的目的。最初，人们在工业生产中利用中水系统将工业污水再处理，经行循环利用，从而达到节约成本的目的。随着城市水资源的需求不断提高，中水系统也应用到了城市小区中。中水就是污水经过处理后处理达标的水，一般为二级处理，具有不受气候影响、不与临近地区争水、就地可取、稳定可靠、保证率高等优点。中水就是再生水，是沿用了日本的叫法，通常人们把城市给水叫做“上水”，把生产生活排放的污水叫做“下水”，而再生水的水质介于上水和下水之间，故名“中水”.再生水虽不能饮用，但它可以用于一些水质要求不高的场合，如冲洗厕所、冲洗汽车、喷洒道路、绿化等。再生水工程技术可以认为是一种介于建筑物生活给水系统与排水系统之间的杂用供水技术。

以色列是在中水回用方面最具特色的国家。以色列水源奇缺，人均水资源占有量仅为476立方米。因此，采用了农业节水和城市中水回用的对策。占全国污水处理总量46%的出水直接回用于灌溉，其余33．3%和约20%分别回灌于地下或排入河道，中水回用的比例世界第一。过程也很明了：城市污水的收集——传输到处理中心——处理——季节性储存——输到用户——使用及安全处置。而回用的方式，既包括小型社区的就地回用，也有中等规模城镇和大城市的区域级回用。目前，以色列100%的生活污水和72%的城市污水得到了回用。然而对比一下我国的数据，到2009年，中国污水再生利用率（污水再生利用量/污水处理率）在15%左右，而污水再生利用量/污水排放量的比率仅为5%左右。我国拥有近乎与以色列相同的水资源匮乏地区，然而却没有与之相同的再生水利用措施，以色列将使用过的水通过中水处理后再利用，生活污水利用率高达100%。而我国大多数城市通过自然方法，将污水排放后，通过蒸发——凝结——降雨的方法使污水再利用。只有北京将再生水回用率提高到了50%。大多数缺水城市没有使用中水处理系统。政府也没有建设市政中水管网。所以，普及中水处理系统是中国建设环境友好型，资源节约型社会的必由之路

在国外，城市中水回用系统通常由两部分组成。第一部分是在建筑内设置中水处理设备，将建筑内一部分排水导入处理系统，排水经处理过后，再回用供给建筑内使用，一般只用来冲厕。第二部分是由政府建立中水回用系统，该系统连接市政排水管网，将排水管网中的污水处理达标过后，通过建设好的市政中水管网输送到各个需求单位。在我国大部分城市中，没有建设市政中水处理系统以及中水管网，市政排水管网的水经污水处理厂处理后，直接排放入河道。所以小区必须自己设置中水处理系统，才能够享受到再生水的便利。小区中水系统包括自来水供应系统，污水处理系统和中水回用系统，是一个分质供水、分质排水的系统。分质供水就是盥洗、沐浴、厨房用水采用给水管供水，冲厕采用中水管供水。分质排水是指污废分流，生活污水和生活废水采用不同排水管排水，生活污水指的是厕所排水，生活废水指的是盥洗、沐浴、厨房用水。生活污水污染比较严重回收处理成本高，生活废水污染程度低，回收处理成本低，也就是我们通常所说的杂排水。为了普及中水系统，中水系统水源尽量选用杂排水，杂排水的优点是水质好，处理要求简单，处理后水质可靠性好，用户在心理上比较容易接收，所以在小区中水系统建设的起步阶段，杂排水是可靠的中水水源。在管线设置上，采用杂排水作为中水水源必须设置两套给水系统和两套排水系统，即市政给水系统，中水系统，杂排水收集系统以及生活污水收集系统。相对于以排水作为中水水源的系统，管线上较为复杂，设计和施工难度比较大，投资较高，但是在缺水地区是可行的，尤其是中水利用的起步阶段，居民更容易接受杂排水作为水源，居民能否接受对中水系统的推广以及发展有着重要意义。由于我们采用了杂排水，污染较小，所以中水的工艺系统流程可以设置为一段生化后加混凝、过滤和消毒工艺。中水的生化处理工艺主要有接触氧化法和活性泥法。由于我们采用了杂排水，其污染程度较小，所以我们采用较为经济简单的接触氧化法便可以将杂排水处理成达标的中水。接触氧化法其技术实质是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。其特点主要有容积负荷高，占地较小，抗冲击负荷，可以间歇运行。同时需要注意的一点是，接触氧化法中曝气池尽量不要使用生物转盘，因为有部分面积会裸露在空气中，散发出刺鼻的味道，影响小区内居民的正常生活。

由于小区内中水系统的投资费用和运行费用是要由小区居民来承担，中水系统能否得到小区居民的认可的关键在于居民能否从中获得收益，也就是中水系统的建设是否会给小区居民带来实惠，能否省钱。所以引入了中水系统的价格成本比这个概念。

水的价格是根据地区和时间而确定的，每个地区水价不同，将水的价格与中水的处理成本相比较，如果价格成本比大于1，那么可以确定在此地建设中水回用系统可以给居民带来实惠。利用价格成本比，居民每年冲厕用水量和中水系统建设费用可以得出几年后居民可以回收中水系统的建设费用。