淺談中水回用系統在居住小區中的應用

隨著經濟和社會的不斷發展，可利用自然資源的現象越來越差。現在，節能建筑被用作主要建筑。2004年以來包括成都等大中城市都強制執行冬冷夏熱地區節能標準,由此導致每平方米建筑面積增加造價約200元。但是水資源的合理利用,特別是住宅小區水資源的利用在大多數城市還沒有達成共識,其實,大多數人意識到了缺水問題的嚴重性,但思想觀念上的誤區使人們對中水回用的接受程序較低。面對嚴重的水污染,中水回用技術作為污水資源化技術的一個組成部分,在提高水資源利用率、減少環境污染、減輕對城市污水管道和污水處理廠的壓力等方面,已越來越顯示出它的優越性。1居住區中水系統的前景分析中水回用系統分為城市中水系統、小區中水系統和獨立中水系統。城市中水系統由于需要市政管網的配套,實施需要大量資金和較長的時間。目前,隨著房地產市場的發展,住宅小區的規模也不斷擴大,對小區中水回用的發展提供了有利的條件。小區中水系統具有實施方便,不影響市政道路,回用管道短,投資小等優點,對大型的居住小區較適合。小區中水系統還有一個最大的優點,是能將優質排水與其他污水分開。優質排水作為中水水源,進入小區的中水處理系統處理后回用,而糞便污水和廚房廢水則直接排至市政污水管網。盥洗廢水、淋浴廢水、洗衣廢水等這些廢水人們以前也直接用來沖洗廁所,現在作為中水水源,經處理后再回用于廁所的沖洗,人們在感官上、思想觀念上都較為容易接受,對中水回用的推廣有很大的益處。目前居住區建設中水系統的條件已基本具備,并日趨完善。首先,居住區排水量較大、雜用水需求也大、水量易平衡,對中水系統的設計和平穩運行有利;其次,隨著城鎮居民小區的規模化以及水處理技術的發展,中水系統的初投資和運行費用將大幅度降低;再次,住房的私有化、小區物業管理的興起和完善也為中水系統的投資回報奠定了基礎。采用中水系統后預計居住區用水量可節省30%～40%,排水量可減少35%～50%,將產生良好的社會效益和環境效益。2計的關鍵研究由于中水水源及處理方法不同,中水系統可采用多種形式,而究竟選擇何種形式則成為設計的關鍵。現以某小區為例,選擇3種典型處理方法對水量平衡、初投資及運行費用進行分析和比較(該小區全部為6層磚混住宅,總建筑面積為100000m2,容積率為1.2,綠化面積為30%,共有1100戶、3300人、270輛汽車)。2.1處理2次后返回模式12.1.1排水、從生活污水回用該方案的工藝流程為:其特點是:(1)屬傳統的處理形式,工藝成熟、污泥產量小、設備投資較少;(2)以生活污水(不含糞便)作為水源,要求排水實行糞、污分流;(3)原水的時流量、季流量變化較大,水量平衡困難;(4)出水水質只能達到沖廁和綠化的要求。2.1.2水量平衡圖的確定水量平衡是中水系統的設計關鍵,它既是確定設備處理能力的基本依據,也是中水系統運行可靠的保證,更是降低中水運行成本的前提,采用第一種回用方案的水量平衡圖見圖1。2.1.3中水供水泵d調節池通過對水量平衡的分析,確定設備技術參數如下:設計處理能力Q=150m3/d調節池容積V1=0.4Q=60m3中水池容積V2=0.25Q=37.5m3(設計值取40m3);中水供水泵Q1=2.5×137/24=14.3m3/h;供水壓力H=392kPa～441kPa,功率N=4kW。2.1.4經濟分析該工程的初投資是指采用中水回用系統與不采用相比所增加的費用,以下同。第一種方案的初投資計算結果見表1,運行費用分析見表2。2.2經過三級處理后返回模式22.2.1原水水源的選擇該方案的工藝流程為:其特點為:(1)屬傳統的處理形式,工藝成熟、污泥產量大、設備投資較多;(2)以生活污水(含糞便)作為水源,無需糞、污分流,減少了管網的初投資;(3)原水的時流量、季流量變化較小,水源充足;(4)出水水質只能達到沖廁和綠化的要求。2.2.2流量平衡第二種方案的水量平衡圖見圖2。2.2.3設備的技術標準設備技術參數同2.1.3。2.2.4經濟分析第二種方案的初投資計算結果見表3,運行費用分析見表4。2.3經過worm處理后再使用模式32.3.1原水利用的優點該方案的工藝流程為:其特點是:(1)屬新型處理工藝,污泥產量極小且采用PLC自控,操作方便但設備投資多;(2)膜的更新將增加運行費用;(3)以生活污水(含糞便)作為水源,無需糞、污分流,減少了管網的初投資;(4)原水的時流量、季流量變化較小,水源充足;(5)出水水質好,除滿足沖廁和綠化的要求外,也能用于洗車。2.3.2流量平衡第三種方案的水量平衡見圖3。2.3.3設計三水回水設計處理能力Q=180m3/d;調節池容積V1=72m3(設計值采用70m3);中水池容積V2=45m3;中水供水泵Q1=2.5×143/24=14.8m3/h;供水壓力H=392kPa～441kPa,功率N=4kW。2.3.4經濟分析采用第三種方案的初投資計算及運行費用分析分別見表5、表6。3對傳統處理方法的批判通過對3種處理方法的初投資和運行費用的比較可以看出,采用中水回用方案初投資不到50元/m2,每m3運行費用在3元以下,而采用保溫節能措施的成本在200元/m2左右。因此只要給予一定的政策扶持住宅小區中水回用方案在我國的大中城市住宅小區,特別是大中型住宅小區具有廣泛的應用空間。我們欣喜的看到在我國北京、深圳等已經開始試點,在此我們呼吁相關部門應對中水回用方案給予足夠的重視,盡快給我們本已不堪重負的城市水環境減輕壓力。另外通過對3種處理方法的初投資和運行費用的比較可以看出,傳統的污水處理回用方法(糞、污分流)雖然設備費和處理費均較低,但分流排水增加的管網費用卻使初投資大大提高,由此產生的高額運行折舊成本使該流程所具備的處理費用低的優勢完全喪失,因此不適合在居住區中水處理中采用。同是對生活污水的處理,傳統的三級處理法雖然比MBR法的初投資和運行費用都低,但優勢并不明顯,而MBR提供的優質中水從用戶心理上更易被接受,且能延長中水供水設