城市中水回收再利用技術

陶雙強，王健穎

（中國建材國際工程集團有限公司，蚌埠233018）

1 中水及中水回用的概念

中水主要指生活污水和部分工業廢水經過一定的工藝處理后，達到一定的水質標準，可在一定范圍內重復使用的非飲用的雜用水，其水質介于上水（城市給水中飲用水）與下水（允許排放污水）之間，故稱之為中水。中水可回用于對水質要求不高的農業灌溉、工業和生活回用及市政雜用、地下水回灌、補充地下水等。

2 中水回用技術的重要性

水是生命活動中最為重要物質之一，是地球上一切生命生存的重要資源，全球水的總儲量是非常豐富的，但96.5%在海洋中，而便于取用的河水、湖泊水、淺層地下水等淡水資源，僅占地球水總儲量的0.3%，約為4×1016m3。隨著人類社會的不斷發展，尤其是人口的快速增長和城市化及工業化水平不斷提高，資源性水資源的短缺和污染問題日益嚴重。1988年的世界環境與發展委員會（WCED）提出一份報告指出：“水資源正取代石油而成為全世界引起危機的主要問題”。所以發展再生水意義非常重大，可以體現在農業灌溉、城市雜用水、工廠中工業冷卻水等等方面的利用。

3 中水處理工藝流程

1）當以優質雜排水或雜排水作為中水原水時，原水有機物濃度較低，處理的目的主要是去除懸浮物和少量有機物，可采用以物化處理為主或采用生物處理及物化處理相結合的工藝流程：

（1）物化處理工藝流程（適用于優質雜排水）：

（2）生物處理和物化處理相結合的工藝流程：

2）當以含有糞便污水排水作為中水原水時，原水中有機物或懸浮物濃度高，宜采用二段生物處理與物化處理相結合工藝流程：

（1）生物處理和深度處理相結合的工藝流程：

（2）生物處理和土地處理相結合的工藝流程：

（3）曝氣生物濾池處理工藝流程：

3）當利用污水處理站或城市污水處理廠二級處理出水作為中水的水源時，宜選用物化處理或與生化處理結合深度處理工藝流程：

（1）物化法深度處理工藝流程：

（2）物化與生化結合的深度處理流程：

4）中水用于采暖系統的補充水等用途，采用一般處理工藝不能達到相應的水質標準要求時，應該增加深度處理設施，如活性炭、超濾或離子交換處理等。

5）采用膜處理工藝時，應有保障其可靠進水水質的預處理工藝及易于膜清洗、更換的技術措施。

6）中水處理產生沉淀污泥、活性污泥和化學污泥，當污泥量較小時，可排放至化糞池處理，當污泥量較大時，可采用機械脫水裝置或其它方法進行妥當的處理。

4 中水處理設施

1）格柵

中水處理系統中應設置格柵，宜采用機械格柵。當原水為雜排水時，可設置一道格柵，柵條空隙寬度不小于10mm；當原水為生活污水時，可設置兩道格柵，第一道采用粗格柵，第二道采用細格柵，格柵應設置在格柵井內，格柵井應設置工作臺，還應該設置活動蓋板。

2）毛發聚集器

以洗浴排水作為原水的中水系統，污水泵吸水管上應設置毛發聚集器，過濾網的有效過水面積應大于連接管截面積的兩倍，并具有反洗功能和便于清污的快開結構，濾網采用耐腐蝕材料制造。

3）調節池

為防止污水在調節池內產生腐化發臭，調節池內宜設置預曝氣管，池底部應設有積水坑和泄水管，池壁應設置爬梯和溢水管。調節池采用地埋式時，頂部應設置入孔和直通地面的排氣管。

4）化糞池

生活污水作為中水水源時，應在建筑物排水系統中設化糞池進行預處理，化糞池容積按糞便污水在池內停留時間不小于12h計。

5）沉淀（絮凝沉淀）

當原水為優質雜排水或雜排水時，如沒有調節池可不再設置初沉池。生物處理后的二沉池和物化處理的混凝沉淀池，若規模較小時宜采用斜板沉淀池或豎流式沉淀池，斜板沉淀池宜采用矩形。

6）生物處理

建筑中水生物處理宜采用接觸氧化池或曝氣生物濾池，也可采用土地處理、膜處理、SBR等。接觸氧化池宜采用易掛膜、耐用、比表面積比較大、維護方便的固定填料或懸浮填料。供氧方式宜采用低噪聲的鼓風機加曝氣裝置、潛水曝氣機或其他曝氣設備。

7）過濾

中水過濾處理宜采用過濾器或濾池。當采用新型濾器、濾料和新工藝時，應根據試驗數據確定設計參數。

8）消毒

消毒是保障中水衛生指標的重要環節，中水處理系統必須設有消毒措施。消毒劑宜采用次氯酸鈉、二氧化氯或其他消毒劑。當處理站規模較大并采取嚴格的安全措施時，可采用液氯作為消毒劑，但必須使用加氯機，中水水源為生活污水時，要適當增加投氯量。

9）一體化裝置

在選用一體化裝置或組合裝置時，應具有可靠的設備處理效果參數和組合設備中主要處理環節處理效果參數，其出水水質應符合使用用途所要求的水質標準。

總的來說，污水的來源不同，需采用相匹配的中水處理工藝和中水處理設施，保證水質能達到使用的要求。

5 中水回用效益分析及應用前景

1）經濟效益：就整個工程來講，用作雜用水的污水，需要經過深度處理，雖然要增加建設投資，但是優點顯而易見。主要表現為：（1）中水可實現就近回用，水量有保證，安全系數高；（2）中水的輸送距離較短，減少了排水和供水的水量，很大程度上減輕了水處理工程和給水管網的負荷；（3）中水開辟了再生污水的水源，從經濟上較開發其它水源明顯偏低。

2）節約水資源：（1）中水回用增加了社會總可供水量；（2）中水回用補充和替代了自來水，有利于農業和工業的發展以及人口的增加對水的需求。

3）環境效益：中水回用的環境效益主要體現在以下幾個方面：

（1）中水回用可以減少地下水的開采量，從而減輕開采對地下水資源的污染，進而有效緩解了因地下水的超采而引起的地表沉降等等環境問題。

（2）中水回用有益于降低對天然地表水的開發強度，從而緩解天然河流的缺水、斷流問題，進而減輕了因河流的缺水而引起的其他環境問題。

總而言之，中水的回收利用補充了水資源，一方面使自來水的消耗減少，另一方面減少了排向水域的污水量，從而降低了污水處理的費用，創造了可觀的環境和經濟效益，做到了環境效益與經濟效益的統一。同時，節約了水資源的費用，取水和遠距離輸送水的能耗及建設費用。因此中水回用技術具有良好的應用前景，在技術和經濟行得通的情況下應該推廣利用中水回用技術。

6 結 語

中水回用是一項切實可行的節約水資源的技術，是解決水資源短缺的重要途徑之一。這一技術的廣泛推廣應用，可以節約寶貴的大量的飲用水資源。開發和應用投資省、運行成本低和見效快的中水回用技術已經成為社會經濟可持續發展的重大內容。應用中水回用技術既能有效地節約和利用有限的淡水資源，又能減少污水與廢水的排放量，具有明顯的社會、環境和經濟效益。全面開展中水回用技術是促進社會可持續發展的重要環節，對緩解水危機具有深遠的意義。

［1］ 唐 元.中水回用技術介紹及分析［J］.四川建材，2008（2）.

［2］ 王 陽.曝氣生物濾池－化學沉淀－砂濾的中試應用［J］.山西建筑，2001，33.

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［4］ 陳秀生.建筑給水排水設計手冊［M］.北京：中國建筑工業出版社，2001.