建筑再生水回用及其存在的問題

李江 薛艷

【摘 要】建筑再生水回用技術(shù)是解決當(dāng)前缺水城市水資源危機(jī)的重要途徑之一。本文在簡要介紹建筑再生水水源的基礎(chǔ)上，通過分析前人試驗(yàn)和已建再生水回用系統(tǒng)，從處理工藝的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性等方面出發(fā)，對建筑可用再生水處理工藝、建筑再生水回用存在的問題和發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】建筑再生水；再生水回用；再生水處理工藝

概述

我國淡水資源并不豐富，并且時空分布極不均勻，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口的增加及工業(yè)化和城市化步伐的加快，城市用水量和污水排放量急劇增加，這更加劇了水資源的短缺和水環(huán)境的惡化，同時也帶來許多城市環(huán)境問題，并制約了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。再生水回用，是解決城市水資源危機(jī)的重要途徑，也是協(xié)調(diào)城市水資源與水環(huán)境的根本出路。

所謂再生水，主要是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用雜用水，其水質(zhì)介于上水與下水之間，是水資源有效利用的一種形式。

一、再生水水源

再生水的水源較廣，但對建筑再生水而言，其水源一般包括盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、廚房排水和廁所排水等。若考慮到處理費(fèi)用和處理的難易程度，對其選用的先后順序一般為：沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→廚房排水→廁所排水。

在進(jìn)行建筑再生水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，集流一種或多種排水作為再生水水源，常見組合有以下幾種情況：①空調(diào)系統(tǒng)排水、盥洗排水和沐浴排水等，其污染程度較輕，稱為優(yōu)質(zhì)雜排水，在設(shè)計(jì)時應(yīng)優(yōu)先選擇其作為再生水水源；②沖廁以外的生活排水組合，其污染程度中等，稱為雜排水；③所有生活排水的總稱，其污染程度最重，稱為生活污水，由于其處理費(fèi)用較高，且難處理，所以在設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量不采用其作為再生水水源。

就目前情況來看，我國現(xiàn)有的建筑再生水回用系統(tǒng)采用的水源幾乎都是優(yōu)質(zhì)雜排水或雜排水。

二、再生水處理工藝

（一） 常用的再生水處理工藝及其流程

目前應(yīng)用較多的再生水處理工藝主要有混凝、沉淀、過濾、生物處理和活性炭吸附等。處理工藝需根據(jù)原水水質(zhì)的不同而采用某一工藝或某些工藝的組合，常見的再生水處理工藝流程如下：

1.對于優(yōu)質(zhì)雜排水，其處理工藝流程一般有：①原水→毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→微絮凝→過濾→消毒→再生水；②原水→毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→消毒→出水；③原水→毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→微絮凝-過濾→微濾-超濾→消毒→出水。

2.對于雜排水，其處理工藝流程一般有：①原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→微絮凝-過濾→活性炭吸附→微濾-過濾→消毒→出水；②原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化或生物轉(zhuǎn)盤→沉淀→過濾→消毒→出水。

3.對于生活污水，其處理工藝流程一般有：①原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→水解酸化→生物接觸氧化→沉淀→過濾→消毒→出水；②原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化→沉淀→生物接觸氧化→過濾→消毒→出水；③原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化→沉淀→微絮凝-過濾→活性炭吸附→消毒→出水。

（二）處理工藝的技術(shù)可行性

再生水處理在技術(shù)上是可行的，很多研究已經(jīng)證明了這點(diǎn)，特別是隨著近幾年工程技術(shù)人員對處理技術(shù)和處理設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用，使再生水處理技術(shù)又有了很大的發(fā)展。

杜茂安等采用“混凝-沉淀-過濾-消毒”工藝處理洗浴排水，在水溫為10℃時，主要控制指標(biāo)濁度、COD、BOD5和ABS的平均去除率分別為98.1%，95.2%，93.3%和68.2%，出水水質(zhì)完全滿足再生水控制指標(biāo)要求[7]；劉中平等研究序批式活性污泥工藝（SBR）處理學(xué)校洗浴廢水的工程實(shí)例得出，該工藝對洗浴廢水中的COD、BOD5、SS和LAS有較高的去除率，處理后的出水水質(zhì)符合《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18920-2002），且該工藝設(shè)備簡單，占地少，運(yùn)行方便；大連香格里拉大飯店再生水回用工程采用膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝，其設(shè)計(jì)規(guī)模為60m3/d，自2001年10月投產(chǎn)運(yùn)行以來，其平均出水水質(zhì)為COD=6.16mg/L，BOD=0.57 mg/L，SS=0 mg/L，這完全達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)踐證明，MBR是一種簡單、高效的再生水處理技術(shù)；北京華融大廈總建筑面積4.6萬m2，再生水原水為洗浴排水，水量為7.5m3/h，采用接觸氧化-砂濾工藝，2000年9月經(jīng)北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心測定，進(jìn)水BOD、COD、SS和LAS分別由22mg/L、68 mg/L、14 mg/L和3.29 mg/L降低到2 mg/L、10 mg/L、5 mg/L和0.14 mg/L。

（三）處理工藝的經(jīng)濟(jì)可行性

莫慧等對3種居住區(qū)再生水回用方案即經(jīng)二級處理后回用、經(jīng)三級處理后回用和經(jīng)MBR處理后回用進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析，其運(yùn)行費(fèi)用分別為2.82元/m3、2.63元/m3和2.67元/m3；張捍民等采用MBR工藝處理大連香格里拉大飯店的污水并達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其運(yùn)行成本僅為1.665元/m3。

通過以上的試驗(yàn)分析可知，如果再生水回用工程運(yùn)行管理得當(dāng)，其在經(jīng)濟(jì)上是可行的，并且隨著水資源供需矛盾的進(jìn)一步激化，自來水價格勢必會升高，而隨著處理技術(shù)的發(fā)展，再生水處理費(fèi)用卻會降低，這更增加了再生水回用的經(jīng)濟(jì)可行性。

（四）處理工藝的選擇

再生水處理工藝的選擇依據(jù)主要是根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選用在技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上可行，且具有穩(wěn)定出水水質(zhì)的處理工藝，同時還要考慮其管理和維護(hù)及其對周圍環(huán)境的影響等。

三、再生水回用存在的主要問題

第一，再生水系統(tǒng)運(yùn)行往往不正常，水質(zhì)水量不穩(wěn)定。造成這種現(xiàn)象的主要原因是有些工藝、設(shè)備不過關(guān)，達(dá)不到預(yù)想效果，同時對系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平不高，出現(xiàn)問題不能及時解決，使水質(zhì)水量常常發(fā)生較大的波動，甚至停產(chǎn)。

第二，再生水回用在實(shí)際工程中有時并不比城市給水更經(jīng)濟(jì)。張雅君等對北京22個運(yùn)行中的再生水設(shè)施進(jìn)行調(diào)研，通過分析發(fā)現(xiàn)普遍存在由于設(shè)施能力不能充分利用造成運(yùn)行成本過高的現(xiàn)象，其總運(yùn)行成本有的甚至高達(dá)11.37元/m3，且平均總運(yùn)行成本也為3.24元/m3，這主要是因?yàn)樵偕O(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)模得不到充分發(fā)揮。

第三，再生水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)偏高。目前我國建筑再生水回用執(zhí)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)行的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)中總大腸菌群的要求與《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》相同，比發(fā)達(dá)國家的回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及我國適用于游泳區(qū)的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還嚴(yán)格，這一方面使得許多現(xiàn)有再生水工程不達(dá)標(biāo)，另一方面，也限制了建筑再生水工程的推廣和普及。

第四，很多人對再生水的衛(wèi)生性、安全性等存有顧慮，影響了其普及。當(dāng)然當(dāng)前的水價偏低也是造成再生水回用成本較高從而難以推廣的重要原因之一。

四、展望

再生水回用具有極高的社會效益和環(huán)境效益，它一方面可以減少環(huán)境排污量，減少環(huán)境污染；另一方面它又能減少對水資源的開采，對我國長遠(yuǎn)的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有深刻的意義。根據(jù)水利部《21世紀(jì)中國水供求》分析，2010年后中等干旱年的缺水量將達(dá)318億m3，到2030年我國將缺水400～500億m3，開發(fā)和應(yīng)用投資省、見效快、運(yùn)行成本低的再生水回用處理技術(shù)已經(jīng)凸現(xiàn)為確保社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大課題。因此，我們有理由相信，在政策的正確引導(dǎo)下，合理的調(diào)整城市給水和再生水的價格關(guān)系，再生水回用技術(shù)將會有越來越廣闊的應(yīng)用前景，為城市節(jié)水作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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