高層住宅中水自循環(huán)系統(tǒng)探索

朱揚(yáng) 羅家龍

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的環(huán)境保護(hù)問題和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾問題日益凸顯，為了響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展的理念，各行各業(yè)都要切實(shí)做好工作引導(dǎo)行業(yè)走上長久的可持續(xù)發(fā)展之路。建筑行業(yè)作為我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在建筑工程和后期使用中需要耗用大量的資源和能耗，尤其是建筑工程試用階段的水資源浪費(fèi)和污水排放，這使得我國的水資源缺乏問題更加惡化。為了提升水資源的利用率，在建筑工程設(shè)計(jì)中，要引入循環(huán)利用的理念，設(shè)計(jì)中水自循環(huán)系統(tǒng)，做好節(jié)能減排工作?；诖?，本文具體分析了高層建筑中水自循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】高層住宅;中水自循環(huán)系統(tǒng)

當(dāng)前，我國城市化進(jìn)程加快，城市的污水排放量逐漸增大，這也給城市的環(huán)境治理帶來了巨大的壓力;再加上城市住宅建筑中水資源的消耗量較大，普遍存在浪費(fèi)的情況。為了做好環(huán)境保護(hù)工作，解決水資源緊缺問題，城市的住宅建筑要做好水資源凈化及水資源循環(huán)使用工作。尤其是高層建筑，其體量較大，通過設(shè)計(jì)中水自循環(huán)系統(tǒng)可以有效降低污水排放量，提升水資源的利用率，這樣從長遠(yuǎn)的角度來考慮，可以提升高層住宅建筑的經(jīng)濟(jì)效益，并且做好環(huán)境保護(hù)工作，促進(jìn)我國的建筑行業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展之路。

1、高層住宅中水自循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)的重要性

在高層建筑的住戶當(dāng)中，主要是居民居住，產(chǎn)生的生活廢水主要是輕度污染的污水。這些污水經(jīng)過處理之后可以達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，有除飲用之外的用途，這樣就可以顯著降低水資源的消耗，可以提升高層住宅建筑的節(jié)能環(huán)保性。中水自循環(huán)系統(tǒng)可以通過物理和化學(xué)方法對(duì)一些輕度污染的廢水進(jìn)行處理，一方面可以降低污水的排放量，降低城市污水處理廠的壓力;另一方面通過循環(huán)再利用個(gè)，可以降低水資源的消耗，利用一些處理過的中水進(jìn)行園藝灌溉、沖洗等，從居民的角度來看可以節(jié)約用水，節(jié)約生活成本;從整體的角度來看，可以顯著降低城市水資源的消耗。

2、高層住宅中水自循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

為了提升高層住宅建筑的節(jié)能環(huán)保性，要結(jié)合當(dāng)前時(shí)代的需求，對(duì)高層住宅建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，重視中水自循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用。在設(shè)計(jì)工作的開展中，要注意以下幾個(gè)原則：

2.1標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

由于住宅小區(qū)本身的水資源利用以及環(huán)境的不同，相關(guān)出水等條件也就不同。為解決我國的污水排放以及中水回用等問題，建立了相應(yīng)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，《地面環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-88），以及《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-96）。通過這兩個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)能夠統(tǒng)一規(guī)劃和約束水資源中的部分問題。

2.2協(xié)調(diào)統(tǒng)一原則

在進(jìn)行高層住宅建筑的中水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合周圍的環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)考慮，由于城市的中水包括三個(gè)方面，涉及到城市的中水循環(huán)系統(tǒng)和小區(qū)的中水循環(huán)系統(tǒng)。在進(jìn)行建筑的中水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以結(jié)合周邊的環(huán)境進(jìn)行考慮。例如可以將小區(qū)內(nèi)的雨水收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)在一起，然后雨水可以集中利用，用于小區(qū)綠化的澆灌和小區(qū)的沖洗?？梢詫⒆≌ㄖ妮p度污水進(jìn)行收集再處理，用于每一戶的衛(wèi)生間沖洗用水。通過協(xié)調(diào)統(tǒng)一的規(guī)劃，可以使得高層住宅建筑的中水循環(huán)系統(tǒng)更加科學(xué)、合理。

2.3簡單節(jié)約原則

由于高層住宅建筑的中水循環(huán)系統(tǒng)需要額外的設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)方案過去復(fù)雜，那么需要增加較多的建設(shè)成本，這樣可能會(huì)使得建筑物更加復(fù)雜，從長遠(yuǎn)的角度來看，起不到節(jié)約用水的效果。中水循環(huán)系統(tǒng)要以簡單、節(jié)約為原則，盡量的簡化方案，在滿足水循環(huán)使用的條件，同時(shí)能降低建設(shè)成本。

2.4節(jié)能高效原則

對(duì)于污水的處理是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要涉及到物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)。如果污水處理耗用的時(shí)間較長，處理效率較低，那么污水處理效果得不償失。所以在進(jìn)行中水自循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到污水處理的高效性，要能有效的對(duì)污水進(jìn)行處理，滿足中水要求。并且處理污水的量較大，能起到節(jié)約用水的效果。

3、高層住宅建筑中水自循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與技術(shù)

在高層建筑住宅設(shè)計(jì)中，由于本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就比較復(fù)雜，為了進(jìn)一步完善中水自循環(huán)系統(tǒng)，需要基于中水自循環(huán)系統(tǒng)的原則做好設(shè)計(jì)優(yōu)化。在設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合小區(qū)住宅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇最有效的設(shè)計(jì)方式;結(jié)合小區(qū)污水的主要特點(diǎn)，選擇最為高效的污水處理方法，這樣可以保證成本最低的情況下達(dá)到最好的污水處理效果。常見的中水循環(huán)系統(tǒng)中是應(yīng)用格柵和過濾系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行物理過濾，然后利用化學(xué)反應(yīng)對(duì)污水中的有害物質(zhì)進(jìn)行氧化消毒，最后過濾出滿足使用要求的中水。下文結(jié)合當(dāng)前高層住宅中常見的中水循環(huán)系統(tǒng)簡要分析了其工作原理及處理核心技術(shù)：

3.1中水循環(huán)系統(tǒng)物理化學(xué)法

為了實(shí)現(xiàn)中水回用，其根本原理就是將廢水和污水通過化學(xué)處理和物理處理使得水質(zhì)滿足要求。常見的處理方法就是將物力過濾和化學(xué)消毒相結(jié)合起來，這種處理方法成本較低，處理效果也較高，但是對(duì)于一些特定的有害物質(zhì)，其處理效果較差，所以這種處理方法僅適用于處理后用于澆灌的污水。物理化學(xué)法是利用物理過濾和吸附首先對(duì)污水進(jìn)行凈化，使得水中的大顆粒雜質(zhì)清除干凈。然后應(yīng)用化學(xué)方法對(duì)水中的細(xì)菌和有害物質(zhì)進(jìn)行消毒，使得水質(zhì)達(dá)到使用條件。這種污水處理方法是最簡單的處理方法，可以用于雨水收集處理用于小區(qū)綠化澆灌和清洗。

3.2新型膜技術(shù)

當(dāng)前，我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，各種新型的材料和新的技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中。在中水循環(huán)系統(tǒng)中，主要是利用工藝對(duì)水質(zhì)進(jìn)行改善。目前有一種新型的膜材料，它是新型的高分子材料，可以制造成極小的過濾網(wǎng)膜，這樣污水中大部分的雜質(zhì)都可以過濾清除。由于這種高分子膜技術(shù)涉及到的科學(xué)含量較高，所以其成本也較高。在高層住宅建筑的應(yīng)用中還處在起步階段。伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，分子膜材料的成本會(huì)逐漸降低，其應(yīng)用就會(huì)越來越廣泛。

3.3生物處理法與膜分離技術(shù)結(jié)合的發(fā)展

中水回用新技術(shù)膜生物反應(yīng)器（MBR），是將生物降解作用與膜的高效分離技術(shù)結(jié)合而成的一種新型高效的污水處理與回用工藝。具有出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行成本低、操作簡單、維護(hù)方便、無剩余污泥、占地面積小、不受場地限制、可去除氨氮及難降解有機(jī)物等特點(diǎn)。膜生物反應(yīng)器技術(shù)能提高生物處理效率，生物處理后的污水經(jīng)膜分離后得到潔凈的回用水。這是實(shí)現(xiàn)污水資源化的一項(xiàng)重要技術(shù)。其實(shí)在人們的生活過程中，生活污、廢水的水質(zhì)狀況差別比較大，所以在進(jìn)行方法的選擇過程中應(yīng)該具有一定的針對(duì)性。對(duì)于不同污染程度的水質(zhì)采取不同的方法，例如雜質(zhì)比較少，水質(zhì)比較好的中水可以直接采用物理化學(xué)法進(jìn)行處理，而對(duì)于廚房用水等相對(duì)水質(zhì)較差的中水可以采用生化和物化相結(jié)合的方法進(jìn)行處理。在具體的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮，選擇合適的方法，保證達(dá)到最優(yōu)效果。

4、高層住宅中水自循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用存在的問題及完善措施

結(jié)合目前高層住宅中水自循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用來看，其發(fā)展和應(yīng)用還不夠成熟，很多工藝和設(shè)計(jì)尚處在起步階段。僅僅的利用物理和化學(xué)方法進(jìn)行污水的處理，還是有一定的局限性，處理過后的污水其用途較小，適用性不強(qiáng);對(duì)于一些高新處理技術(shù)，其設(shè)計(jì)成本較高，處理效率也較低，從長遠(yuǎn)的角度來看也不能顯著的改善水資源緊缺問題。所以要結(jié)合當(dāng)前的中水自循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來采取有效的措施對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，提升設(shè)計(jì)效果，在保證建設(shè)成本最低的情況下實(shí)現(xiàn)污水高效的處理。

4.1對(duì)水資源進(jìn)行分流處理、分質(zhì)供水

為了提升污水處理的效率和水資源的利用率，在設(shè)計(jì)中水自循環(huán)系統(tǒng)時(shí)要對(duì)各類水質(zhì)設(shè)計(jì)不同系統(tǒng)的管道，統(tǒng)一規(guī)劃好水資源的處理系統(tǒng)和供應(yīng)系統(tǒng)。例如在設(shè)計(jì)水源處理系統(tǒng)時(shí)，僅僅對(duì)一些輕度污染的水進(jìn)行收集處理，這樣一方面可以降低污水處理復(fù)核，提升處理效率，另外可以保證污水處理的潔凈度。對(duì)于處理完的污水可以進(jìn)行一次供應(yīng)和二次供應(yīng)，做好設(shè)計(jì)規(guī)劃。例如收集的雨水經(jīng)過簡單的過濾后可以直接用于澆灌和沖洗;而經(jīng)過污水處理的中水可以用于衛(wèi)生間沖洗等。

4.2強(qiáng)化水資源保護(hù)理念，普遍中水自循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)有限，對(duì)于高層建筑的中水自循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)需要耗用一定的成本，而當(dāng)前的建筑行業(yè)沒有強(qiáng)制要求采用此種系統(tǒng)，以此為賣點(diǎn)也難以吸引客戶的目光。這就導(dǎo)致部分建設(shè)單位在項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)，沒有提出此方面的需求，設(shè)計(jì)人員根據(jù)業(yè)主方的需求開展設(shè)計(jì)工作，就不會(huì)對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，這也是當(dāng)前我國中水自循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展較慢的一個(gè)主要原因。所以有關(guān)部門一定要加強(qiáng)宣傳，讓人們意識(shí)到水質(zhì)保護(hù)的重要性。政府部門也要盡快出臺(tái)相關(guān)規(guī)定，一方面扶持此類企業(yè)進(jìn)行科學(xué)技術(shù)的研究;另外需要要求建設(shè)單位做好此方面的設(shè)計(jì)，做好這些工作才能有效保證高層住宅落實(shí)中水自循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低污水排放量，節(jié)約水資源。

結(jié)語：

綜上所述，為了進(jìn)一步促進(jìn)我國的建筑行業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展之路，在建筑工程設(shè)計(jì)中一定要相應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展的理念，做好綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，重視中水自循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用。在開展設(shè)計(jì)工作中，要秉持中水自循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合當(dāng)前水處理的方法及工藝，選擇合適的處理方法。為了保證中水自循環(huán)系統(tǒng)的污水處理效果，要結(jié)合小區(qū)的環(huán)境和高層住宅建筑的特點(diǎn)做好優(yōu)化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)收尾階段，要結(jié)合當(dāng)前中水自循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問題，對(duì)方案進(jìn)行復(fù)核和審查，做好水質(zhì)的分流，簡化設(shè)計(jì)方案，提升設(shè)計(jì)效果，在保證建設(shè)成本最低的情況下提升中水自循環(huán)系統(tǒng)的效益，這樣才能進(jìn)一步提升高層住宅的品質(zhì)，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：

朱揚(yáng)（1994.04-），男，漢族，四川三臺(tái)縣，本科，助理工程師，研究方向：建筑施工技術(shù)與管理。