陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)現(xiàn)狀研究

蔡 嵐，張洋城

(1.重慶市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司,重慶 400030；2.重慶市海綿城市建設(shè)工程技術(shù)研究中心,重慶 400030；3.重慶市久久環(huán)境影響評(píng)價(jià)有限公司，重慶 400030)

1 引言

目前新建住宅小區(qū)排水一般采用雨、污分流制，衛(wèi)生間、廚房、生活陽(yáng)臺(tái)等位置的衛(wèi)生器具排水排入污水管網(wǎng)，屋面雨水、陽(yáng)臺(tái)雨水和空調(diào)冷凝水等排入小區(qū)雨水管網(wǎng)。當(dāng)業(yè)主按照房屋原有設(shè)計(jì)功能裝修并布置設(shè)備，則基本不會(huì)產(chǎn)生生活污水混入雨水系統(tǒng)的問題；但部分市民為了生活便利，將原設(shè)計(jì)在生活陽(yáng)臺(tái)或衛(wèi)生間內(nèi)的洗衣機(jī)移至景觀陽(yáng)臺(tái)[1]，使得洗衣廢水由景觀陽(yáng)臺(tái)連接的雨水管直接排放進(jìn)城市河道或者湖泊，由此，使住宅小區(qū)成為一個(gè)巨大的污染源[2，3]。上海[4]、無錫[5]等地已針對(duì)陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)進(jìn)行了改造。為摸清陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)的情況，課題組綜合考慮建成年限、建設(shè)規(guī)模、流域水質(zhì)現(xiàn)狀、開發(fā)建設(shè)等因素選擇了盤溪河作為典型流域進(jìn)行陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水污染負(fù)荷調(diào)查研究，以期為陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水違規(guī)排放解決方案的設(shè)計(jì)、主管部門日常監(jiān)管方式的采用、相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)的制定以及主管部門的決策提供依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

2 盤溪河流域概況

盤溪河為嘉陵江一級(jí)支流，全長(zhǎng)16.7 km。盤溪河河床平均比降1.41%。盤溪河流域西靠嘉陵江，北以照母山為界，西接盤溪大道，東接新牌坊、嘉州片區(qū)。流域縱跨江北、渝北、兩江新區(qū)，總流域面積為29.68 km2。其流域范圍覆蓋老舊城區(qū)和開發(fā)新區(qū)，住宅小區(qū)類型多樣、建成年代跨度范圍廣，河流水質(zhì)情況接近重慶市城市內(nèi)河平均水平，是重慶市中心城區(qū)內(nèi)的典型流域。

3 陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查

3.1 調(diào)查內(nèi)容

本次調(diào)查的主要內(nèi)容包括：小區(qū)的戶數(shù)，受訪家庭的人口，受訪家庭景觀陽(yáng)臺(tái)是否設(shè)置洗衣機(jī)，以及設(shè)置洗衣機(jī)的類型、洗衣頻次、洗滌容量、單次用水量等情況。

3.2 調(diào)查點(diǎn)分布

3.2.1 調(diào)查點(diǎn)選取原則

由于較早的建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中未考慮陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水的排放，住宅的陽(yáng)臺(tái)排水管均接入雨水系統(tǒng)，故建成年代較早的住宅小區(qū)陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水排入雨水系統(tǒng)的現(xiàn)象較為常見。隨著因洗衣廢水經(jīng)雨水系統(tǒng)進(jìn)入河道而導(dǎo)致的水環(huán)境問題日漸嚴(yán)重，相關(guān)部門也積極重視，對(duì)我國(guó)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。2012年8月1日起實(shí)施的《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096-2011中，較《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50096-1999(2003年版)增加了“8.2.9設(shè)置淋浴器和洗衣機(jī)的部位應(yīng)設(shè)置地漏，設(shè)置洗衣機(jī)的部位宜采用能防止溢流和干涸專用地漏。洗衣機(jī)設(shè)置在陽(yáng)臺(tái)上時(shí)，其排水不應(yīng)排入雨水管道[6]?！钡囊?；2011年4月1日起實(shí)施的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003(2009年版)中，較《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003增加了“4.5.8A住宅套內(nèi)應(yīng)按洗衣機(jī)位置設(shè)置洗衣機(jī)排水專用地漏或洗衣機(jī)排水存水彎，排水管道不得接入室內(nèi)雨水管管道。[7]”的要求。然而設(shè)計(jì)的規(guī)范化，并未徹底解決陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水進(jìn)入雨水系統(tǒng)的問題，部分市民為了滿足自身的生活便利，仍會(huì)將洗衣機(jī)設(shè)置在景觀陽(yáng)臺(tái)。

因此，以2011年4月起實(shí)施的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2003(2009年版)為依據(jù)，基于建成年限，將盤溪河流域中的建筑小區(qū)劃分為2大類，即：2011年4月及以后建成的小區(qū)和2011年3月及以前建成的小區(qū)，共計(jì)選擇30個(gè)小區(qū)。

3.2.2 調(diào)查點(diǎn)分布

調(diào)查點(diǎn)分布如表1所示。

3.3 調(diào)查結(jié)果分析

通過詢問物業(yè)管理處工作人員、小區(qū)內(nèi)居民、走訪入戶等形式共計(jì)調(diào)查了30個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)有效問卷30份，共計(jì)900份有效調(diào)查問卷。根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，對(duì)各小區(qū)主要數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，表2為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表節(jié)選。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析，在盤溪河流域內(nèi)有6.51%的住戶將陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入雨水系統(tǒng)，其中2011年3月及以前建成的小區(qū)接入比例為9.63%，2011年4月及以后建成的小區(qū)的接入比例為1.48%。

4 陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)水質(zhì)分析

4.1 樣本采集

對(duì)盤溪河流域內(nèi)調(diào)查的30個(gè)小區(qū)開展水質(zhì)檢測(cè)，樣本采集點(diǎn)為小區(qū)建筑中雨水立管的檢查口。每個(gè)小區(qū)成功采樣2次，每次采樣3個(gè)，共獲取樣本180個(gè)。

表1 調(diào)查點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

表2 調(diào)查問卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(節(jié)選)

4.2 檢測(cè)指標(biāo)

依據(jù)我國(guó)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)，對(duì)項(xiàng)目采集水樣的有機(jī)污染物濃度、固態(tài)懸浮物含量及水體富營(yíng)養(yǎng)化程度等方面進(jìn)行檢測(cè)分析，具體檢測(cè)指標(biāo)包括BOD5、COD、SS、TN、TP、NH3-N、陰離子表面活性劑。指標(biāo)檢測(cè)方法如表3所示。

4.3 檢測(cè)結(jié)果分析

對(duì)采集的180個(gè)樣本進(jìn)行分析，依次獲得樣本水質(zhì)污染物濃度分布區(qū)間，具體結(jié)果見表4。

表3 檢測(cè)方法統(tǒng)計(jì)

表4 污染物濃度分布 mg/L

水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果顯示，陰離子表面活性劑、SS、NH3-N、COD、BOD5、TP、TN污染物平均濃度依次為：0.28 mg/L、56.2 mg/L、1.01 mg/L、55.65 mg/L、7.98 mg/L、0.075 mg/L與2.94 mg/L。其中，其中COD與TN平均濃度劣于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類[8]要求。

5 陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)年污染負(fù)荷估算

5.1 估算方法

5.1.1 盤溪河流域內(nèi)總戶數(shù)

計(jì)算公式如下：

N=F×ρ/N0

(1)

式(1)中：N—盤溪河流域內(nèi)總戶數(shù)，戶;F—盤溪河流域總面積，km2，取28.13 km2;ρ—盤溪河流域內(nèi)人口密度，人/km2。參照統(tǒng)計(jì)年鑒及規(guī)劃相關(guān)資料，取15000(人/km2)；N0—盤溪河流域內(nèi)每戶平均人口數(shù)，人/戶。即為表2中每個(gè)小區(qū)的“每戶平均人口”的平均值，取4.12人/戶。

5.1.2 流域內(nèi)某污染物年污染負(fù)荷

計(jì)算公示如下：

Wi=α×N×q0×c×n×10-6

(2)

式(2)中：Wi—盤溪河流域內(nèi)陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)排放的某污染物年污染負(fù)荷，kg/年;α—盤溪河流域陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)占比，%。根據(jù)2.3小節(jié)，取6.51%;N—盤溪河流域內(nèi)總戶數(shù)，戶。根據(jù)式(1)求得，取102415戶;q0—每戶單次洗衣平均用水量，L/次·戶。首先，根據(jù)表2中“洗衣機(jī)類型”比例及其“平均單次用水量”加權(quán)平均后求得每個(gè)小區(qū)每戶單次洗衣平均用水量；然后，求得30個(gè)小區(qū)的平均值即為每戶單次洗衣平均用水量；取94.96 L/次·戶;ci—某小區(qū)陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水某污染物濃度，mg/L。根據(jù)表4取對(duì)應(yīng)污染物的平均濃度值;n—盤溪河流域內(nèi)居民年平均洗衣次數(shù)，次/年。即為表2中“平均洗衣頻次”平均值，進(jìn)行單位換算后取193.83(次/年)。

5.2 估算結(jié)果

基于對(duì)盤溪河流域30個(gè)小區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，根據(jù)前述計(jì)算方法，求得盤溪河流域各類污染物年污染負(fù)荷如表5所示。

表5 盤溪河流域小區(qū)陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢接入建筑雨水系統(tǒng)的年污染負(fù)荷

6 結(jié)論

通過對(duì)盤溪河流域30個(gè)小區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和水質(zhì)檢測(cè)，綜合分析得出如下結(jié)論：①盤溪河流域內(nèi)居民將陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)的比例為6.51%；②接入建筑雨水系統(tǒng)的洗衣機(jī)廢水的陰離子表面活性劑、SS、NH3-N、COD、BOD5、TP、TN污染物平均濃度依次為：0.28 mg/L、56.2 mg/L、1.01 mg/L、55.65 mg/L、7.98 mg/L、0.075 mg/L與2.94 mg/L，水質(zhì)總體劣于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類要求，主要超標(biāo)指標(biāo)為COD和TN；③經(jīng)測(cè)算，盤溪河流域內(nèi)因居民將洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)產(chǎn)生的BOD5、COD、SS、TN 、TP、NH3-N、陰離子表面活性劑年污染負(fù)荷分別為：979.2 kg、6828.64 kg、6896.13 kg、360.76 kg、9.20 kg、123.93 kg、34.36 kg。

因陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水接入建筑雨水系統(tǒng)產(chǎn)生的污染負(fù)荷不容小覷，針對(duì)新建小區(qū)，建議主管部門聯(lián)合物業(yè)管理單位加強(qiáng)宣傳，同時(shí)規(guī)范房屋市內(nèi)裝修方案審查管理，從源頭減少陽(yáng)臺(tái)洗衣機(jī)廢水違規(guī)排放的現(xiàn)象；針對(duì)已建小區(qū)可采用增設(shè)污水管道等方式將洗衣機(jī)廢水接入生活污水收集系統(tǒng)進(jìn)行處理，從末端進(jìn)行有效控制。