浅议中水系统及中水处理技术

所属栏目：水利论文
发布时间：2012-12-22 09:24:51  更新时间：2012-12-22 09:23:49

摘 要：本文主要介绍中水系统、中水处理技术以及中水回用的可行性分析。

关键词：中水系统;中水处理技术;经济性分析

引言：

我国城市生活用水量呈足年递增趋势，而水源水质却呈逐年递减趋势。环境保护、水污染防治、依据当地水资源及经济情况合理进行污废水利用已成当务之急。建设中水系统，不但可以节约用水，并且可以一定程度防止水体污染。

1.中水水源

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→盆洗排水→洗衣排水→厨房排水→厕所排水。医院污水不宜用作中水水源。中水水源可分为3类：A 不含厨、厕排水，以冷却水、雨水、洗浴水为主的优质杂排水;B 含厨房排水的杂排水;C 杂排水+厕所排水。

2.中水系统设计

2.1系统选择

中水处理及回用需按市政条件分三种情况考虑：

2.1.1有市政中水管网，有市政排水管网：

小区内排水采用污废合流(雨水系统单独考虑)，排水经化粪池简单处理后排入市政污水管网。中水系统水源为市政中水。

2.1.2无市政中水管网，有市政排水管网：

小区内排水采用污废分流。污水经化粪处理后排入市政污水管网;废水经小区废水管网收集至小区中水处理站，处理达到回用标准后回用。中水系统原水为小区回收的杂排水。

2.1.3无市政管网：

小区内排水采用污废合流。排水经化粪池处理后经小区污水管网收集至小区污水处理站，处理达到回用标准后回用。中水系统原水为小区内回收的排水。

2.2中水回用范围

中水的回用范围。前面分析的三种情况中第二种最为复杂。

2.2.1某工程概况：总建筑面积22.4万平米，包括商业，人防、地下车库和住宅等。住宅最高日用水量1091.6m3/d，地下车库用水量31.5 m3/d，绿化、道路浇洒用水量37.8 m3/d，配套共建用水量10.5 m3/d。

其水量计算如下：

2.2.2住宅中水用水量(仅用于冲厕)：

1091.6×21.3%=232.5 m3/d

2.2.3中水原水优先采用优质杂排水：盆洗和淋浴用水

2.2.4作为中水水源的水量：

0.9×0.85×1091.6×(29.3+6.5)%=299 m3/h

2.2.5按规范“用作中水水源的水量宜为中水回用水量110%～115%”确定中水回用范围：

299<(232.5+31.5+37.8)

且299/(232.5+31.5)=1.13

299/(232.5+37.8)=1.11

中水可回用于：冲厕、车库用水或冲厕、绿化浇洒、道路清扫。在中水原水不够的情况下应优先回用于用水水质要求低的场所。依据《城市杂用水水质标准》，本工程中水回用于冲厕、绿化浇洒、道路清扫。

2.3水量平衡

因原水和中水用水每时都不是均匀的，而处理设备需在均匀水量负荷的条件下运行，水量平衡措施就成了控制资源和能源浪费的关键。

2.3.1贮存调节：

原水调节池应按中水原水量及处理量的逐时变化曲线求得，中水贮存池应按处理量及中水用水量的逐时变化曲线求算。原水变化曲线及中水用水曲线可根据排水建筑的性质、使用情况参照同地区类似建筑的资料拟定。

2.3.2运行调节：

利用信号控制处理设备自动运行，并合理调整运行班次，可有效的调节水量平衡。

3.中水处理技术

3.1生物处理技术

生物处理技术是利用微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物的处理方法，包括好氧生物处理和厌氧生物处理。中水处理多采用好氧生物处理技术，包括活性污泥法、接触氧化法、生物转盘等处理方法。这几种方法或单独使用，或几种生物处理方法组合使用，如接触氧化+生物滤池;生物滤池+活性炭吸附;转盘砂滤等流程。

3.2物化处理技术

物理化学法主要有活性炭吸附、过滤、混凝沉淀等技术工艺，随着膜技术的发展，膜法处理受到普遍运用。

3.2.1活性碳吸附

活性碳对可溶性有机物有良好的吸附能力，将活性碳罐置于处理流程的后部，有利于保证出水水质。但活性碳价格贵、易饱和，而饱和后必须及时更换，使用时要考虑经济运行成本。

3.2.2过滤

在中水处理中，过滤是必不可少的后置工艺。需要认真考虑的是滤池中所用的滤料，石英砂单层滤料和石英砂无烟煤双层滤料是传统的水处理滤料，在中水处理也得到广泛的应用。

3.2.3混凝沉淀

混凝工艺主要去除原水中悬浮状和胶体状杂质，是物化处理中常用的方法。聚合铝、聚合铁及聚丙烯酰胺是常用的效果较好的混凝剂。沉淀与气浮均是混凝反应后有效的固液分离手段。

3.2.4膜分离技术

膜分离技术包括微滤、纳米过滤、超滤、渗析、反渗透、电渗析、气体分离等，其以处理效果好、能耗低、占地面积小、操作管理容易等特点而倍受关注。反渗透在工业中的应用较为普遍，反渗透主要用于降低水中矿化度和去除总溶解性固体(TDS)。使用反渗透对于城市污水处理厂二级出水的脱盐率达90%以上，水的回收率达75%左右，COD和BOD的去除率达85%左右，细菌去除率90%以上，对于含氮化合物、氯化物和磷也有优良的脱除性能。

4.中水回用的经济性分析

4.1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。但从长远来看，中水回用在经济方面具有以下的优越性：

4.1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。

4.2以污水再生作为水源，经济上低于开发其它水源

4.3中水道的维护管理费低于上下水维护管理费，而随着上下水价格的提高，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。

4.4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%，日本某些建筑物节水率达76%。

5.中水回用措施

5.1改革水价结构逐步建立“按质论价”的水资源价格体系,拉大中水与自来水之间的价格差距,扩大中水使用比例,逐步实现水资源消费结构合理化,并且发挥经济杠杆的作用,以低水价保证人们正常的合理用水,以高水价制约浪费用水,以优惠价鼓励用户使用中水。

5.2完善法律法规城市中水回用需要健全的法制保障和全面的统一管理。而我国城市中水再利用的法规和政策还不够完善。例如,在城市道路的市政管线中,必须预留再生水管道的位置;要求在城市各项用水中凡能够使用再生水的就必须使用再生水;在全社会牢固树立水资源稀缺、水资源有价的观念,强化全社会节水意识,通过建立样板示范工程等多种方式普及污水资源化知识,引导社会认识中水,克服用户对中水的不信任感。

5.3不断研究开发新技术中水回用的发展,仅有政策的保证是不够的,还必须有技术的支撑。完善的中水回用处理技术是促进中水回用进一步发展的保证。虽然目前有了一些成熟的技术设备,但是为了适应多种多样的需求,今后的中水回用处理技术发展应着重于已有技术的集成化、综合整合、产业化和工程化上,需要对已有技术不断改进和更新,加强新工艺、新技术和新设备的研究、开发和推广。

6.结语

水是人类生存不可或缺的资源,随着世界人口数量急剧上升、全球气候变化以及各国发展的需求日益增加,全球水资源供应日趋紧张。因此，完善法律法规、发展污水处理技术、大力推广中水回用是我国城市当前实现水资源可持续发展、缓解水资源紧缺的重大战略举措重点。

参考文献：

1.张敬东、张家华.污水处理技术的新发展，环境技术，1997.6，pp28-33

2.钦佩、安树青、颜京松.《生态工程学》，南京大学出版社，1998.7

3.钱易、米祥友.《现代废水处理新技术》，中国科学技术出版社，1993.5

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5.文一波.发展适合中国国情的城市污水处理技术，中国环保产业，1999.8 ，pp21