城市小區中水系統普及應用探討

【摘要】資源再利用一直是可持續發展的重要著力點，中水系統的引用是一個城市對水資源再利用的核心。本文主要介紹了設置中水系統的社會及自然原因，總結了小區中水回收系統的建設經驗，探討了小區中水系統的規劃設計以及工藝的選用，給出了適用于大多數小區的中水系統處理的基本設計方案。

【關鍵詞】城市節水；污水回用；接觸氧化法；價格成本比

目前我國北方面臨淡水資源嚴重匱乏的窘境，雖然南水北調工程東線已投入運行，但遠水解不了近渴，北方地區缺水狀況仍未得到大的改善。由于近年來人們生產生活水平的提高，淡水需求量增加，再生水也就進入了人們的視線，污水的再利用引起了人們的廣泛關注。

中水系統就是將人類生活污水集中處理，達到規定標準后，在建筑小區中經行綠化澆水，洗車，沖廁以及其他用途，從而達到節水的目的。最初，人們在工業生產中利用中水系統將工業污水再處理，經行循環利用，從而達到節約成本的目的。隨著城市水資源的需求不斷提高，中水系統也應用到了城市小區中。中水就是污水經過處理后處理達標的水，一般為二級處理，具有不受氣候影響、不與臨近地區爭水、就地可取、穩定可靠、保證率高等優點。中水就是再生水，是沿用了日本的叫法，通常人們把城市給水叫做“上水”，把生產生活排放的污水叫做“下水”，而再生水的水質介于上水和下水之間，故名“中水”.再生水雖不能飲用，但它可以用于一些水質要求不高的場合，如沖洗廁所、沖洗汽車、噴灑道路、綠化等。再生水工程技術可以認為是一種介于建筑物生活給水系統與排水系統之間的雜用供水技術。

以色列是在中水回用方面最具特色的國家。以色列水源奇缺，人均水資源占有量僅為476立方米。因此，采用了農業節水和城市中水回用的對策。占全國污水處理總量46%的出水直接回用于灌溉，其余33.3%和約20%分別回灌于地下或排入河道，中水回用的比例世界第一。過程也很明了：城市污水的收集——傳輸到處理中心——處理——季節性儲存——輸到用戶——使用及安全處置。而回用的方式，既包括小型社區的就地回用，也有中等規模城鎮和大城市的區域級回用。目前，以色列100%的生活污水和72%的城市污水得到了回用。然而對比一下我國的數據，到2009年，中國污水再生利用率（污水再生利用量/污水處理率）在15%左右，而污水再生利用量/污水排放量的比率僅為5%左右。我國擁有近乎與以色列相同的水資源匱乏地區，然而卻沒有與之相同的再生水利用措施，以色列將使用過的水通過中水處理后再利用，生活污水利用率高達100%。而我國大多數城市通過自然方法，將污水排放后，通過蒸發——凝結——降雨的方法使污水再利用。只有北京將再生水回用率提高到了50%。大多數缺水城市沒有使用中水處理系統。政府也沒有建設市政中水管網。所以，普及中水處理系統是中國建設環境友好型，資源節約型社會的必由之路

在國外，城市中水回用系統通常由兩部分組成。第一部分是在建筑內設置中水處理設備，將建筑內一部分排水導入處理系統，排水經處理過后，再回用供給建筑內使用，一般只用來沖廁。第二部分是由政府建立中水回用系統，該系統連接市政排水管網，將排水管網中的污水處理達標過后，通過建設好的市政中水管網輸送到各個需求單位。在我國大部分城市中，沒有建設市政中水處理系統以及中水管網，市政排水管網的水經污水處理廠處理后，直接排放入河道。所以小區必須自己設置中水處理系統，才能夠享受到再生水的便利。小區中水系統包括自來水供應系統，污水處理系統和中水回用系統，是一個分質供水、分質排水的系統。分質供水就是盥洗、沐浴、廚房用水采用給水管供水，沖廁采用中水管供水。分質排水是指污廢分流，生活污水和生活廢水采用不同排水管排水，生活污水指的是廁所排水，生活廢水指的是盥洗、沐浴、廚房用水。生活污水污染比較嚴重回收處理成本高，生活廢水污染程度低，回收處理成本低，也就是我們通常所說的雜排水。為了普及中水系統，中水系統水源盡量選用雜排水，雜排水的優點是水質好，處理要求簡單，處理后水質可靠性好，用戶在心理上比較容易接收，所以在小區中水系統建設的起步階段，雜排水是可靠的中水水源。在管線設置上，采用雜排水作為中水水源必須設置兩套給水系統和兩套排水系統，即市政給水系統，中水系統，雜排水收集系統以及生活污水收集系統。相對于以排水作為中水水源的系統，管線上較為復雜，設計和施工難度比較大，投資較高，但是在缺水地區是可行的，尤其是中水利用的起步階段，居民更容易接受雜排水作為水源，居民能否接受對中水系統的推廣以及發展有著重要意義。由于我們采用了雜排水，污染較小，所以中水的工藝系統流程可以設置為一段生化后加混凝、過濾和消毒工藝。中水的生化處理工藝主要有接觸氧化法和活性泥法。由于我們采用了雜排水，其污染程度較小，所以我們采用較為經濟簡單的接觸氧化法便可以將雜排水處理成達標的中水。接觸氧化法其技術實質是在生物反應池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。其特點主要有容積負荷高，占地較小，抗沖擊負荷，可以間歇運行。同時需要注意的一點是，接觸氧化法中曝氣池盡量不要使用生物轉盤，因為有部分面積會裸露在空氣中，散發出刺鼻的味道，影響小區內居民的正常生活。

由于小區內中水系統的投資費用和運行費用是要由小區居民來承擔，中水系統能否得到小區居民的認可的關鍵在于居民能否從中獲得收益，也就是中水系統的建設是否會給小區居民帶來實惠，能否省錢。所以引入了中水系統的價格成本比這個概念。

水的價格是根據地區和時間而確定的，每個地區水價不同，將水的價格與中水的處理成本相比較，如果價格成本比大于1，那么可以確定在此地建設中水回用系統可以給居民帶來實惠。利用價格成本比，居民每年沖廁用水量和中水系統建設費用可以得出幾年后居民可以回收中水系統的建設費用。