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浅谈建筑中水回用工艺及发展趋势

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  摘要:建筑中水回用,是解决城市水资源危机的重要途径,也是协调城市水资源与水环境的根本出路。文章简单介绍了建筑中水回用的工艺,分析了建筑中水回用的发展趋势,对建筑中水回用中存在的问题做了简单剖析。
  关键词:建筑中水;回用;发展趋势
  1.建筑中水
  简单地说,建筑中水回用就是将公共建筑或建筑小区中人们生活或生产活动中排放的生活污水、冷却水,经集流、水处理、输配水等技术,回用于建筑或建筑小区。经再生处理后的水可作冲洗便器、浇洒街道、绿化水景、洗车、空调冷却、消防等方面用水,是一种介于建筑生活给水系统与排水系统之间的杂用水系统。
  2.建筑中水回用工艺简介
  2.1 中水水源
  为了简化中水处理流程,节约工程造价,降低运转费用,首先应选用优质杂排水,通常可按下列顺序取舍:A、冷却水;B、淋浴排水;C、盥洗排水;D、洗衣排水;E、厨房排水;F、厕所排水。
  2.2 处理工艺
  几种处理工艺简介如下:
  2.2.1 物化处理工艺流程
  原水中有机物浓度较低和阴离子表面活性剂(LAS)较低时,可采用物化方法,如混凝沉淀或混凝气浮加过滤。物化处理工艺虽然对溶解性有机物去除能力较差,但消毒剂的化学氧化作用对水中耗氧物质的去除有一定的作用,混凝气浮对洗涤剂也有去除作用。
  2.2.2 生物处理和物化处理相结合的工艺流程
  当洗浴废水含有较低的有机污染浓度(BOD5在60mg/L以下)宜采用生物接触氧化法,生物膜的培养和操作管理方便,但需要较为稳定、连续的运行。
  2.2.3 二段生物接触氧化法(略称二段法)
  将传统的生物接触氧化池分为二段。第一段充分利用微生物处于对数增长期的吸附特性,以低能耗、高负荷、快速的生物吸附和合成为主,能够去除污水中70%-80%的有机物,称为吸附合成期;第二段在低负荷下利用微生物的氧化分解作用,对污水中残留的有机物进行氧化分解,以进一步改善出水水质,称为氧化分解阶段。由于进行了分段,可充分发挥同类微生物种群间的协同作用,克服不同微生物种群间的拮抗作用,故处理效率大大提高。
  因此,当以优质杂排水和杂排水作为中水水源时,可采用以物化处理为主的工艺流程,或采用生物处理和物化处理相结合的工艺流程。
  流程1(物化处理为主适用于A、B、C、D、E类原水)。
  其流程是:原水一格栅一调节池一混凝处理或气浮一过滤一消毒一中水。
  流程2(生化处理为主适用于A、B、C、D、E类原水)。
  其流程是:原水一格栅一调节池一生物处理一沉物处理一沉淀一过滤一消毒一中水。
  流程3(二段生化处理适用于E、F类原水)。其流程是:
  原水一格栅一调节池一一段生物处理一沉淀一二段生物处理一沉淀一过滤一消毒一中水。
  流程4(物化+生化处理适用于、F类原水)。原水一格栅一调节池一混凝处理或气浮一沉淀一生物处理一沉淀一过滤一消毒一中水。
  3.建筑中水回用的发展趋势分析
  (1)随着建筑中水处理技术的日臻成熟,开展建筑中水回用的范围将逐步扩大。同集中式回用相比,建筑中水回用具有更大的灵活性、适应性以及经济性,在我国城镇化快速发展的时期,建筑中水回用有着广阔的发展空间。在强大的需求推动下,未来建筑中水处理技术将进一步趋于多样化、成熟化,并向着小型化、集成化、装置化、自动化的方向发展,以适应节省空间、提高安全可靠性的要求。
  (2)随着建筑中水回用有关政策法规和标准规范的不断完善,建筑中水回用的产业化趋势更加明显。具体表现在:①建筑中水价格、自来水价格等关系理顺后,社会资本的介入,将大大改善目前建筑中水设施建设的被动局面;②有关标准规范出台后,建筑中水设施设计、建设、运行等环节逐渐规范化,将创造一个良好的应用氛围;③各类专业化实体(包括建筑中水专业设计单位、运营单位、中介监管组织等)的成长,有效提高了建筑中水回用的安全性;④资本、技术、监管等的良性互动,为建筑中水的安全使用提供了有力的保障,提高了公众对中水使用的积极性。
  (3)建筑中水设施将呈现组团化的发展态势。在建筑中水不断发展壮大的情况下,将突破目前单栋建筑、单个小区“各自为政” 的局面,兼顾规模效应和管网投资,出现一个楼群、数个小区共建一个适度规模的中水设施的情况。这种适度规模的集中对于降低投资、提高管理和效益水平等都是非常有益的。
  (4)建筑中水的回用途径将呈现多样化的趋势。今后建筑中水的回用将不仅局限于“管对管”的直接回用(如冲厕、绿化等),而是倾向间接回用于景观水体(社区人工水体、城市河湖等),这样一方面可降低回用风险,提高公众对中水的可接受性,另一方面良好的水景观可改善人居环境的质量。这一转变对目前建筑中水设施的投资主体――房地产开发商来说也是极具吸引力的(近年“水景楼盘”的热销证明了这一点),将提高其对建筑中水设施的投资积极性。
  (5)建筑中水回用将促进节能环保型生态社区的建设以及物业管理的变革。建筑中水回用的深入开展,让节约水资源、治理水污染在人们的身边得以实现,将使建设“资源节约型”和“环境友好型”社会的理念逐步深入人心,提高人们的环保参与热情,推动节水、节能、节地、节材等新技术的推广应用。
  4.中水回用存在的问题
  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。张雅君等对北京22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5生活杂用水水质标准6,该标准中总大肠菌群的要求与5生活饮用水卫生标准6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。
  
  


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