城市生活用水處理與再應(yīng)用的探討

周鵬宇

（中國地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100083）

1 生活用水處理與再利用的必要性

地球上的淡水資源有限，而且分布不均，合理使用淡水資源是我們每個地球人的職責(zé)。一些人口集中而降水量少的地區(qū)為了保證供水不得不濫采地下水，導(dǎo)致地下水缺失、破壞地質(zhì)環(huán)境，甚至引起地質(zhì)災(zāi)害（如地面塌陷等）。節(jié)約用水能降低供水壓力，減少人類對自然界的脅迫，是最終有利于人類自身發(fā)展的。在有的干旱地區(qū)，必須做到節(jié)約用水才能保證生活所需、保證基本農(nóng)業(yè)用水。

雖然通過數(shù)據(jù)顯示，我國總用水量只占水資源總量的21%，節(jié)約生活用水對水資源總量的影響是很小的，而由此帶來的對其他地區(qū)的間接影響就更小了。簡單來說節(jié)約用水對缺水地區(qū)基本沒有影響，即使兩個地區(qū)處于同一河流上下游。但是我們需要明確，水資源問題本來就是一個區(qū)域性問題，除了南水北調(diào)這種情況。個人看來，實(shí)現(xiàn)城市生活用水處理和再應(yīng)用的意義是可以降低城市管網(wǎng)的壓力和生活用水處理廠的負(fù)擔(dān)，降低能耗，雖然程度也很有限。不浪費(fèi)水是應(yīng)該的，尤其是公共場所用水。重申一下水資源問題，政府層面的管理和政策，遠(yuǎn)比個人的節(jié)約用水行為有效。另外節(jié)約用水是值得鼓勵的，但是不推薦以降低生活品質(zhì)為前提。譬如，很多人提議的用其他使用過的生活用水來沖廁所，抽水馬桶在負(fù)壓的情況下是很少有水滴濺射到馬桶坐墊上的，但是自己沖的話幾率就會大很多，而且水質(zhì)差于自來水，這樣感染概率就會大很多。而且抽水馬桶在沖刷效果和防臭方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于自己用水沖。

2 城市生活用水處理與再應(yīng)用的策略探討

2.1 城市排水管道修建

以北京的城市排水系統(tǒng)為例，是建國初期建造的，甚至部分路段要更早。當(dāng)時(shí)的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃的水平都不夠，缺乏長遠(yuǎn)的考慮。隨著北京城的逐漸擴(kuò)展，老的排水系統(tǒng)越來越無法滿足要求，但是更嚴(yán)重的問題是改造的成本太高，由于排水系統(tǒng)都是在地下的，很多時(shí)候不可能徹底的改造舊的系統(tǒng)。這就形成了今天北京低劣的城市排水系統(tǒng)。即使有部分路段是后期建設(shè)的，但是由于木桶效應(yīng)，短板非常明顯，只要遇到大雨天，北京城的積水就隨處可見。知道了問題的根源相信就不難得出解決城市排水問題的方法了，其實(shí)難的不是設(shè)計(jì)，而是規(guī)劃，這涉及到各方面的利益和投資等問題，是綜合性的問題，不是幾個人和幾個部門能夠解決的。

市政修建的排水管道一般為城市地下排水管道，分為雨水排水系統(tǒng)和生活用水排水系統(tǒng)。基本上就是先定線再算流量、再調(diào)整水力坡度和管徑以確定流速、管道埋深，還要校核充滿度。排水管道對于洪澇災(zāi)害有著極大的預(yù)防和搶救作用，意義十分重大。排水管道施工中首先需要分析地勢，分析現(xiàn)狀的地勢對應(yīng)的排水方向與匯水區(qū)域及會產(chǎn)生的影響（比如可能的接納水體及生活用水廠），劃分大致的排水分區(qū)，也就是我們經(jīng)常說的布局；其次就開始計(jì)算流量，根據(jù)當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式或者相關(guān)資料以及近遠(yuǎn)期的居民用水量或者生活用水定額，計(jì)算會產(chǎn)生的雨水量、生活用水量，需要注意的是還要調(diào)查清楚有沒有工廠等類似的較大生活用水流量排放處，如果設(shè)計(jì)內(nèi)容包括防洪，還要注意有米有泄洪通道，這是計(jì)算管徑的前提；再次是選擇恰當(dāng)?shù)墓懿模阂话闶前串?dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件以及使用習(xí)慣結(jié)合工程實(shí)例來定，我們一般是D800及以下排水管采用HDPE雙壁波紋管，d800以上采用鋼筋混凝土管，尺寸特別大或者采用管道不便時(shí)可以考慮箱涵，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

同時(shí)，在施工的整個過程中，不論是前期準(zhǔn)備、中期施工還是后期維護(hù)，作為施工方都需要做到整體把控，統(tǒng)籌全局去考慮問題。所有工程建設(shè)工作都是為投入正常生產(chǎn)以后滿足人們的安全功能要求與使用功能要求，工程產(chǎn)出產(chǎn)品的質(zhì)量及相關(guān)參數(shù)都要達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。所以，不管施工單位的專業(yè)水平高低，都既要滿足工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，又要從工程整體角度出發(fā)考慮問題，每道工序間均樹立統(tǒng)一思想和精神，土建施工工程要為排水管線安裝工程及其他設(shè)備安裝工程制造良好客觀條件，同時(shí)，管線安裝和其他設(shè)備安裝工程也要保護(hù)已完成的土建工程。

2.2 城市中水系統(tǒng)的建立

我們常說的中水以及水資源回收利用，模糊的說可以是reuse water或者reclaim water，但是更加細(xì)分的話，也可以中水gray water、廁水black water和正常的white water。中水就是我們?nèi)粘Ｏ匆路茨樝床送系刂笏玫乃?，其中含有一些人工化學(xué)物質(zhì)以及少量的人體脫落物（如死皮或頭皮屑），當(dāng)然這只是家用的范疇，另一個用水區(qū)就是工業(yè)使用。black water就是沖掉廁所后混有人體糞便的污水，其中含有大量病菌病原體，不易于重復(fù)使用，但是可以加工成肥料。中水的循環(huán)使用即使是在世界范圍內(nèi)也沒有有效地推廣，美國日本研究的比較早技術(shù)上有優(yōu)勢但不代表應(yīng)用上廣泛。

中水的處理肯定是要去普通雜質(zhì)（顆粒）、去化學(xué)物質(zhì)，并且根據(jù)應(yīng)用等級除菌。首先過濾可能是一層沙子或者顆粒巖石，當(dāng)然少不了木炭。然后再經(jīng)過特殊的生物質(zhì)過濾，活性炭層，增氧層和厭氧層。

然而在中國城市中推行中水系統(tǒng)還是具有不小的難度，由于住房環(huán)境依舊是集中式小區(qū)高層為主，建筑群密集，中水回收后在哪里儲存解決不了，地下有限的地方可能都成車位了。而外國一些中水利用較好的地區(qū)都是自己的小別墅，可能在自家院子底下就挖好地方了，回收利用起來非常方便。一般來看，建議使用城市生活用水的蓄水系統(tǒng)進(jìn)行收集，蓄水收集后需要將它們存儲起來，由于傳統(tǒng)的水泥池、玻璃鋼池等都存在著這樣，那樣的泄漏維護(hù)不便問題，新型PP儲水模塊池，就有抗壓能力強(qiáng)，施工方便，儲水能力強(qiáng)，抗老化等特點(diǎn)深收市場的歡迎，也是目前生活用水收集中儲水池應(yīng)用的最多的工藝。我們需要對收集存儲的生活用水進(jìn)行消毒、過濾泥沙等凈化處理，達(dá)到城市普通用水的水質(zhì)要求，通常我們會采用紫外線消毒器、地埋式一體機(jī)等凈化過濾裝置。

中水實(shí)際上更適合工業(yè)上循環(huán)利用，一個是工業(yè)上水用量大，對水質(zhì)要求不高，對于居民來說，除非水價(jià)非常高，否則新增鋪設(shè)管道，維護(hù)(由于水質(zhì)，對于硬件損耗更大)，以及各個終端的更換(廁所，廚房使用更大的排水口)，得不償失。

2.3 城市生活用水處理與再利用的人才培養(yǎng)與挖掘

一方面發(fā)展職業(yè)技術(shù)教育，提高勞動者素質(zhì)。首先抓職前教育，以滿足社會的需要為已任，科學(xué)地決策所設(shè)專業(yè)、開設(shè)的課程，強(qiáng)化管理，以教育的高質(zhì)量來塑造自身的社會形象。其次重視職后教育，通過半脫產(chǎn)學(xué)習(xí)、業(yè)余學(xué)習(xí)和函授教育，提高在職人員的業(yè)務(wù)能力。此外設(shè)立下崗人員培訓(xùn)中心，發(fā)揮下崗職工實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)比較豐富的優(yōu)勢，使下崗職工經(jīng)過一段時(shí)間的培訓(xùn)，重新走上新的工作崗位。最后加強(qiáng)校企合作，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，提高辦學(xué)的效益，使學(xué)校和企業(yè)各得其所，并且能較好地解決教育與就業(yè)的問題。

另一方面企業(yè)和用人單位要轉(zhuǎn)變錯誤的招聘觀念，在注重學(xué)歷成績的同時(shí)更要注重實(shí)操能力，要不拘一格降人才。同時(shí)要著眼于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，錄用創(chuàng)新型、復(fù)合型人才。建立長效招人、育人、用人、留人機(jī)制，做好新員工的崗位培訓(xùn)，提高本崗位的專業(yè)技能，提升工資福利待遇，讓人才能夠留下來、做下去。

2.4 樹立節(jié)約用水意識，提高公民素質(zhì)

水作為資源，只談數(shù)量的話，的確是取之不盡。但是如果談了質(zhì)量，就變了。例如，污水給你錢你都不喝，礦泉水就需要花高價(jià)錢。所以，重視水的質(zhì)量更為關(guān)鍵。進(jìn)入人體的水分，有三種途徑：呼吸、皮膚傳導(dǎo)、口喝。三種都很重要，三種接觸的水也都很重要。當(dāng)前的國民情況下，價(jià)格是最好的辦法。階梯水價(jià)或者優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)才是解決問題的關(guān)鍵。我們需要明確，我們用過的水，就是被污染的水，最終還是要排回自然的，但是被污染的水，自然界是需要重新分解和循環(huán)的，這就會增加大地的負(fù)擔(dān)。所以，我覺得節(jié)約用水，就是盡可能少用水，盡可能少制造污染的水。

2.5 地下管網(wǎng)的科學(xué)合理設(shè)計(jì)

一般來說，地下管網(wǎng)稱為城市給水系統(tǒng)和城市排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)又分為污水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)、雨污合流排水系統(tǒng)。在上個世紀(jì)六、七十年代我國大部分三四線城鎮(zhèn)的排水系統(tǒng)都不健全或者采用的雨污合流的排水方式（即雨水，城市污水采用一套管道系統(tǒng)排除）。有些城市發(fā)展迅速，人口也不斷增大，這自然加大了城市排水管網(wǎng)的排水壓力，而城市排水系統(tǒng)的改建速度跟不上城市發(fā)展速度，導(dǎo)致城市大雨內(nèi)澇。而實(shí)際的污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)勘察設(shè)計(jì)人員提供的城市地形圖以及城市規(guī)劃圖，根據(jù)地形選擇最佳的重力流排水干管布置方式。換句話說，城市的排水絕大多數(shù)采用重力的方式讓污水自行隨設(shè)計(jì)管網(wǎng)排出，生活污水從每家每戶流入小區(qū)的排水管網(wǎng)，小區(qū)排水管網(wǎng)接入市政排水管網(wǎng)，經(jīng)支管匯入干管，最終流入污水處理廠。在這方面可以考慮借鑒巴黎的地下管網(wǎng)設(shè)計(jì)，以排防雨水和污水為主的重力流管線系統(tǒng)，涉及面積廣，包括上萬個排污口和下水道蓋，六千多個地下蓄水池，同時(shí)還在管網(wǎng)內(nèi)部鋪設(shè)了供水管、煤氣罐、通信電纜和光纜等管線，提高了地下管網(wǎng)的利用率，做到美觀與實(shí)用的一體化。

3 結(jié)束語

城市人口的劇增給有限的水資源帶來的壓力越來越大，與此同時(shí)水體的各種污染問題困擾著城市生活用水的質(zhì)量，因此必須根據(jù)水源狀況，采用有針對性的水處理技術(shù)，力求為城市居民提供優(yōu)質(zhì)水源。

[1]尹玉靜.中水處理系統(tǒng)在城市生活中應(yīng)用[J].科技信息，2011(21):504.

[2]張凱，儲艷蘭.城市生活用水水質(zhì)檢驗(yàn)和污水處理方法[J].讀與寫(教育教學(xué)刊)，2013，10(02):89+151.