孙宏飞
(烟台国际机场集团有限公司建设管理部,山东 烟台 265617)
大部分已建成小区水源补充主要利用自来水进行补充,不仅增加了小区开支,且不符合节水要求。新建小区都实行了雨污分流,污水经过小区污水管网收集进入城市污水管网输送到城市污水处理厂进行处理。如果小区污水能进行就地处理回用,不仅能节省大量的自来水,还能降低城市污水管网及污水处理厂的负荷。
因为中水回用的用途有多种,而每一种都有其各自的水质标准,所以针对每一种都有不同的处理方式。一般来说,非饮用水分为人体可直接接触和人体不可直接接触两种,而中水回用主要是后者。住在小区的排水一般用来承担小区的绿化,道路的清洁,景观用水等公共用途,回用的顺序是,绿化——道路喷洒——景观用水——洗车。
针对住宅小区的中水收集方案的选择来看,一般有两种方式,部分集流以及全部集流。我们根据中水回用的具体情况可以分为以下三种。首先是全集流全回用方式,它是通过将住宅小区所排的污水集中进行收集和处理,这种方式结合了室内外排水管和中水收集系统,处理效率高,造价低。但是由于污染本身程度比较重,处理的成本也相应较高,所以一般用于已经修建完善的住宅区。第二种是分质集流和部分回用方式,这种方式需要敷设不同的中水原水管道还有污水管道,因此它的初始投资会比较大,但是因为中水源的水质良好,所以处理运行产生的费用比较低。这种方式适合有部分回用需求的新建住宅区。还有一种是全集流部分回用方式,是将中水收集系统和建筑物排水系统二者结合起来,但仅根据住宅小区需要的回用水量进行处理回用,多余污水纳入城市污水管网,这种方式适用于能纳入城市统一排水系统的新建或者改建住宅小区。
处理工艺技术的选择主要是取决于中原水中水回用采取的处理工艺方式主要是由中水原水水质水量和标准要求来决定。同时,处理工艺的选取还要考虑到造价成本,投资可靠性等细小因素。一般来说,中水回用的工艺技术流程可以按照处理工艺技术的流程方法分为两种类型。
第一种是物化处理法(见图1),它是凭借优质的杂排水作为中水水源,因为进水浓度相对来说会比较低, 所以它的水质变化程度不会太大。 因此我们只需用物化处理的方法就可以达到规定的标准,而且其步骤的简略加上造价成本低廉也是一大优势。
图1 水物化处理工艺流程
第二种方法是物化处理和生化处理相结合的方法(见图2),它是针对原水水质差或者是生活污水大量掺入而导致凭借单纯的物化处理并不能使得出水达标。因此通过将物化处理和生化处理结合在一起,不仅能够有效去除大量的有机物,同时还能够在过滤之前加上混凝剂微絮凝之后进一步去除残留有机物和悬浮物。当进水氨氮和总磷含量超标时,生物处理需要利用缺氧/厌氧和好氧的结合实现脱氮的目的,并且在过滤之前加入混凝剂去除大量磷酸盐。
图2 水生化与物化组合处理工艺流程
一般来说,生物处理主要表现在生物转盘,生物滤池以及生物接触氧化等工艺形式。这三种工艺中又以生物接触氧化应用更广泛,材料的配套也最为齐全,运行效率也更高效,它的出水水质一般都能够达到规定标准。而其他两种工艺由于其操作流程比较复杂,因此大概率会出现机械上的故障问题,运行的不稳定也造成其实际应用的狭窄。
经济成本是决定中水回用能否被广泛实践的重要因素之一。中水处理工程的投资有两个部分,土建投资以及设备投资。而对于小区和公用建筑的中水回用设施普遍将其建在地下便于和周围的环境协调,也造成了基建的成本比较大。由于要考虑到回用的问题,所以投资和处理后再排放的投资比更高。在选用工艺时应该充分考虑到回用的具体要求和原水的水质,对优质杂排水位原水的系统采取物化处理方法,污水处理和回用设施的成本造价限制在2000/m3;而针对生活污水位原水的系统来说,选取生化处理和物化结合的工艺方式是最为有效且合理的,对其回用设施以及污水处理的成本投资一般控制在3000元/m3以下。
在运行成本上来看,一般中水处理设施的运行成本有这几个方面,动力,药剂耗费,人员工资成本,设备的定期维修以及折旧,水质的检验等。由于中水回用具有很强大的规模效应,所以规模越大的中水回用工程对污水的处理能力利用也就更为充分,运行所产生的费用也就越少。针对处理量在100m3/d~500m3/d的中水处理设施,要将它的运行成本控制在1.0元/m3以下,而在500m3/d以上处理量的处理设施,可以将它的运行成本限制在0.8元/m3以下。
在住宅小区建设中水回用设施,实现小区污水的就地处置和资源化利用,不仅可以节省大量的自来水,而且降低城市污水处理厂污染负荷,减少污水和污染物的排放,具有开源节流和控污环保的多重功效。在自来水和污水处理价格不断提高的情况下,中水的价格优势日益显现,中水回用是发展的必然趋势。随着建设技术发展及居民生活水平的提高,在新建住宅小区中推广使用中水处理技术,适应海绵城市的建设需要,符合资源节约化社会的需求,具有广阔的发展前景。