灰水回用的可行性分析

尹 波，潘 晨，茅晨昊

(上海海事大学 海洋科学与工程学院，上海 201306)

随着经济的发展和人口的增长，工业、农业、家庭及其他用途的用水也相应的增加；同时由于环境污染的不断加剧，全球实际可用水资源变得越来越稀缺，这两个原因导致了逐渐普遍的全球性用水缺乏。在这种情况下，废水回用显得格外必要，而在所有废水中，家庭产生的废水占绝大部分。以节水方面做的较好的澳大利亚为例，如图1，该国的家庭用水占总用水量的62%，所占比例远远高于其他用途的用水。在家庭废水,中，灰水回用显示出巨大的潜力。

图1 澳大利亚城市水消费结构

1 灰水的特点

1.1 灰水的来源

灰水这一说法在国内使用的比较少，在国外也没有较为统一的定义，一般而言，废水是指除去冲厕用水以外的家庭其他用水，这包括：淋浴、洗手、源自WSAA(Water Services Association of Australia)洗衣和厨房废水。

相对其他废水，灰水回用具有不可比拟的优势，在水量方面，灰水大约占家庭废水总量的75%[1]，由于生活习惯以及家庭具体情况的不同，其所占比例会有一定的差异，例如：英国所占比例较少，约为65%(图2)，而澳大利亚则达到80%(图3)。由于灰水水量大，且水量稳定，因此可以作为可靠的供水水源。

图2 英国家庭用水消费结构(源自Anglian water-survey of domestic consumpation(SODCON))

图3 澳大利亚家庭用水消费结构(源自WSAA (Water Services Association of Australia))

1.2 灰水水质

在水质方面，相比较于尿液和粪便，灰水所含的营养物质极少，如表1所示，其中含N不超过家庭废水的3%，含P不超过10%。灰水的COD还是比较低的，一般不超过30mg/L，但由于水量大，故总量还是比较大，约占41%，仅次于粪便，是灰水中主要的污染物。总的说来，由于灰水的污染成分较少，且污染程度低，故处理工艺简单，如果不算上污水收集系统，其处理成本是比较低廉的[2]。

表1 家庭不同废物所含营养物质结构

注：源自TUHH(Technical University of Hamburg-Harbug)。

2 灰水回用处理工艺

图4 灰水处理系统概念图

灰水回用的处理工艺取决于回用目的和污水本身的污染情况，例如：灰水可不经处理直接回用于浇灌，但对于一些污染负荷大，回用水质要求较高的情况，可能需要采用包括生物处理，膜处理以及消毒等一系列的复杂工艺流程。用于灰水处理的工艺主要有过滤，生物处理，膜处理以及消毒处理等，这些工艺或者单独应用，或者和其他工艺联合使用。图4为一个目前较为主流的灰水回用处理系统工艺流程，处理水回用于高程建筑冲厕，该系统已经有效运行了10多年[3]。工艺流程大致如下：不同来源的灰水汇集入沉淀池进行沉淀，出水进入生物反应器内进行生物处理，生物反应器的出水经UV消毒后，蓄存于地下水池中，用时由地下泵提升，经专门管网回用。对于进水水质较好的灰水，亦可用备选方案进行处理，即灰水经沉淀，砂滤，UV消毒后回用。

3 灰水回用的风险

由于对灰水回用的水质要求不是太高，相应的处理工艺亦较为简单，回用灰水中必然存在一些未被处理掉的污染物，故灰水回用存在一定的风险(图5)。这种风险的大小主要取决于两点：灰水中污染物的成分和回用的用途[4]。大体上，灰水来源决定灰水中污染物成分，当然，家中若有小孩，行动不便者以及宠物，亦会影响灰水中的污染物成分。在回用时，处理水和人不接触或接触较少的时候，污染的风险要小，而当回用的灰水和人有直接接触时，污染的风险将大大增加。另外，人和回用灰水的间接接触亦会增加回用风险。

图5 灰水回用的风险示意图

4 公众的接受程度

对于灰水回用，公众总会存在或多或少的抵触心理。产生这种心理的一个重要原因是，公众经常直接接触到这些灰水，并这些污浊的灰水会造成视觉，味觉和触觉上的刺激，从而造成对回用污水的抵触。但是，随着公众素养的提高，环境保护意识的提高，加上良好的宣传，大多数是能接受灰水回用。来自澳大利亚CSIRO的调查表明：在受调查的人群中，大多数都能接受灰水回用。而在其他的发展中国家，公众对灰水回用的接受程度相对较低，相信在未来的发展中会逐渐提高。

5 结语

面对越来越严峻的水资源问题，灰水回用能有效改善这一尴尬局面，提高水资源的利用率，一定程度上缓解城市污水处理的压力。同时随着供水价格的不断提高，灰水回用的市场前景也是无限美好，然而在世界范围内灰水回用的应用和推广还有待提升。在未来的发展中，应试图从思想上让公众更加接受灰水回用，从技术上让灰水的处理效果更经济高效！

参考文献

[1]Eva E,Karina A,Mogens H,et al.Characteristics of grey wastewater[J].Urban Water,2002,4: 85-104.

[2]Diana C B,Robert E E,Scott M.An investigation into greywater reuse for urban residential properties[J].Desalination,1996,106:391-397.

[3]Erwin N.Greywater reuse systems for toilet flushing in multi-storey buildings: over ten years experience in Berlin[J].Urban Water 1 1999,1: 275-284.

[4]王少勇,陈洪斌.灰水处理与回用进展[J]. 中国沼气,2007(6):5-9.