淺談中水管道的處理問題

曲利昌

摘要：介紹了國內(nèi)外中水處理技術、應用方式、水質(zhì)標準、費用分析等，并提出筆者的看法。

關鍵詞：中水 污水處理 污水回用 數(shù)學模型

0 引言

污水資源化包括城市污水、工業(yè)廢水和建筑小區(qū)生活污水的再生利用。其中建筑中水的回用，是指通過對集中住宅小區(qū)和密集建筑群等生活雜排水的局部收集、處理，再回用于附近建筑物和建筑小區(qū)的沖側、綠化等生活雜用。中水回用既節(jié)省水資源，又減少城市供排水管網(wǎng)和處理設施的負荷，是解決缺水問題的一條有效途徑。

1 中水水源及用途

中水水源可取自生活污水和冷卻水，一般可按下列順序取舍：冷卻水→沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→廚房排水→廁所排水。

1.1 處理工藝流程與水質(zhì) 中水原水水質(zhì)不同，處理流程也不一樣。我國一般采用以下幾種中水處理流程：

流程1（物化處理為主）適用于A、B類原水

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→混凝處理或氣浮→過濾→消毒→中水

流程2（生化處理為主）適用于A、B類原水

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→生物處理→沉淀→過濾→消毒→中水

流程3（二段生化處理）適用于B、C類原水

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→一段生物處理→沉淀→二段生物處理→沉淀→過濾→消毒→中水

流程4（物化+生化處理）適用于B、C類原水

原水→格柵→調(diào)節(jié)池→混凝處理或氣浮→沉淀→生物處理→沉淀→過濾→消毒→中水

2 中水的回用方式

2.1 單獨循環(huán)方式 單獨循環(huán)方式是指在單體建筑物中建立中水處理和回用設施，這種方式不需要在建筑物外建立中水管道，但其處理費用較高。

2.2 小區(qū)循環(huán)方式 這種方式一般用于大規(guī)模的住宅區(qū)、較新的開發(fā)區(qū)等范圍較小的地區(qū)，區(qū)內(nèi)建筑可共同使用一套中水處理系統(tǒng)和中水道。

2.3 地區(qū)循環(huán)方式 利用城市污水處理廠的三級出水、雨水、河水等作為中水水源，供給某個區(qū)域的建筑或住宅。

3 中水供水方式

中水的供水方式由建筑物高度、室外中水配水管網(wǎng)的可靠壓力、室內(nèi)管網(wǎng)所需壓力等因素決定，一般可分為以下幾種。①簡單的供水方式。當室外中水配水管網(wǎng)所具有的可靠水壓大于室內(nèi)中水系統(tǒng)所需總水壓時可采用不另設泵和水箱中水供水方式。這種方式具有設備少，維護簡單，投資少的優(yōu)點。其水平干管可布置在首層地下、地溝內(nèi)或地下室天花板下，也可布置在最高層的天花板下、吊頂內(nèi)或技術層中。②單設屋頂水箱的中水供水方式。當室外中水配水管網(wǎng)的水壓大部分時間可滿足室內(nèi)中水系統(tǒng)所需水壓，只是在某一用水高峰時間不能保證室內(nèi)供水時，可采用單設屋頂水箱的中水供水方式。當室外中水配水管網(wǎng)壓力較大時，可供水給樓內(nèi)用戶和水箱；當水壓下降時，高層的用戶可由水箱供給中水，該方式的水平干管一般為下行敷設。③設置水泵和屋頂水箱的供水方式。當室外管網(wǎng)水壓低于室內(nèi)所需水壓時，靠水泵抽水道屋頂水箱。④分區(qū)供水方式。對于多層和高層建筑，為緩減管中配水壓力過高，可將建筑豎向分區(qū)供水。低區(qū)由室外配水管網(wǎng)直接供水，高區(qū)通過水泵和水箱供水。

4 經(jīng)濟性分析

污水處理作為中水原水，無疑增加了處理設施建設費、運行費和管道鋪設費。

4.1 中水回用在經(jīng)濟方面具有以下的優(yōu)越性。①中水就近回用，縮短了運輸距離，而且由于減少了城市供水和排水量，從而減輕了城市給水排水管網(wǎng)的負荷，對總投資而言是經(jīng)濟的。②中水道的維護管理費低于上下水維護管理費，而隨著上下水價的提高，中水的成本逐步接近上、下水費。使用1m³的中水就相當于少用1m³的上水，同時少排放接近1m3的污水，這就相當于2m3的上下水的價格和維護費用，故利用中水是合算的。③可節(jié)約用水，有利于可持續(xù)性發(fā)展，中水回用可節(jié)省水資源，減少水資源污染，具有良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。一般而言，商住小區(qū)設置中水系統(tǒng)可節(jié)水70％，研究單位可節(jié)水40％，民用住宅區(qū)可節(jié)水30％，深圳市規(guī)定建筑面積大于2萬m²的商住區(qū)，4萬m²以上的辦公建筑，日排水量250m3以上須設置中水設施。1992年符合此規(guī)定的有200項，可節(jié)水3.2萬m³/d。

4.2 中水系統(tǒng)的費用

4.2.1 費用模型 中水處理系統(tǒng)投資可借鑒城市污水處理廠的費用函數(shù)，參考國內(nèi)外常用的工藝，選擇污水二級處理加深度處理的工藝流程，其中深度處理采用混凝沉淀、過濾、消毒。費用函數(shù)表示為：C=αQβ式中：C—投資費用；Q—處理水量；α，β—系數(shù)。根據(jù)國內(nèi)外已有的中水工程技術經(jīng)濟函數(shù)，得出系數(shù)為：當原水為生活污水，α=375.24β=0.86；當原水為為二級出水，α=153.70β=0.83。這一公式可以大概估算中水回用工程的投資。

4.2.2 中水價格組成 污水經(jīng)過凈化處理為中水，可滿足人對水的需求，表現(xiàn)了物品的效用性，中水轉化為商品水，對于其價格的確定，不失商品的一般性。合理的中水價格應該是單位中水的運行費和利潤之和，即P=P1+P2+P3+P4式中：P1—指中水處理工程建設中固定資產(chǎn)（廠房、設備等）的基本折舊費；P2—輸配水管網(wǎng)的折舊費；P3—直接運行成本費（由能耗、藥劑費、人工費、維修費等組成）； P4—正常利潤。在市場經(jīng)濟中，還可根據(jù)供求關系來調(diào)節(jié)其價格，在一段范圍內(nèi)浮動，體現(xiàn)中水回用的經(jīng)濟效益。

5 結語

①中水道技術是污水資源化綜合利用技術。在我國由于多方面原因，尚未得到普遍推廣應用，應從立法、政策、宣傳等方面加以解決。②中水設施可設置在建筑的地下，以減少占地面積。中水系統(tǒng)設計和施工時應防止中水污染上水。中水管道與上、下水管道平行埋設時，水平凈距應大于05m；交叉埋設時，中水管道應位于上、下水管道的中間。為了防止中水處理系統(tǒng)故障，應設以上水作為中水水源的切換裝置。③不斷改善中水的處理工藝，盡力降低中水系統(tǒng)的造價和運行成本。在保證中水水質(zhì)的同時，提高上水的水質(zhì)，并拉開上水和中水的價格，以推動中水道技術的應用。還要注意解決中水對設備、管道的腐蝕和結垢問題。④中水回用作為開源節(jié)流的有效途徑，將成為城市建筑給排水的發(fā)展趨勢。首先在單個建筑中應用單獨循環(huán)方式，并在一些新建小區(qū)中應用小區(qū)循環(huán)方式。走一條從小循環(huán)到大循環(huán)，從新建區(qū)向舊城區(qū)，從缺水地區(qū)到其它地區(qū)，從經(jīng)濟富裕地區(qū)向貧困地區(qū)的路子，最終建立完善的城市中水系統(tǒng)。⑤大力加強節(jié)水宣傳和中水道知識的普及，改變?nèi)藗冋J為中水很臟，都用自來水也多花不了多少錢的觀念，提高用戶對中水回用的承受能力。

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