中水系統在綠色建筑項目中的應用

李鵬

摘 要：在國務院《城市節約用水管理規定》等相關法規要求下，城市污水綜合利用、節約用水成為建筑項目設計的重要環節。本文介紹了某棚戶區改造中生態化中水回用系統的技術特點等內容，以證明中水系統對污水綜合利用、節約用水具有重要作用，以促進我國綠色生態建筑項目在全國范圍內的推廣。

關鍵詞：綠色建筑；生物接觸氧化法；微生物；中水

某棚戶區改造綜合小區中“生態化中水回用系統”的設計規模是3000m3/d，排放水質的標準需要在GB18919-2002一級A標準以上，該系統中一些中水被直接輸送到居民家沖廁、小區綠化、洗車服務和道路噴灑等方面。小區內生活污水本著“本地處理，就近回用”的原則，使整個小區生活污水的排放率為零，達到節約用水。降低小區居民用水成本和自來水供給補貼，并且還能為小區綠化做貢獻，提高人們的生活質量。該項目的設計參數基本是：污水性質為小區的生活污水如洗菜水等，這類生活用水歸為設計進水水質；污水的處理規模為3000m3/d；污水水質和處理要求是根據小區生活污水的水質，按照常規生物接觸氧化法實現優化設計，處理之后的污水水質需要達到國家《城市污水再生利用城市雜用水水質》的基本要求，處理后的污水可以直接用于沖廁、綠化、生態景觀補水、洗車等方面。

1 污水處理工藝

污水生態化中水處理技術是在生物接觸氧化污水治理工藝的基礎上形成的，它結合了工程經驗，對生物接觸氧化技術進行優化升級，實現生物接觸氧化處理技術和國外工藝的完美結合，具有膜處理技術和傳統活性污泥法工藝技術的優點，是對原有生物處理技術的創新和完善，很好地融合了生物膜法、人工濕地、活性污泥法等先進的污水處理工藝技術，提高了整個系統的穩定性和處理效果。與傳統的污水處理工藝不同的是其在處理能力上具有顯著優勢及提升了傳統工藝，并且兼顧環境美化功能。整個污水處理系統就是一座具有環境美化功能的無異味的植物園，對周圍的民用建筑和商業設施不會造成負面影響。其單位處理能力一般是傳統工藝的4倍。這個系統最顯著的特征就是將植物根部作為凈水生物工藝的實施載體。植物根系只占據了反應器上層的1.5～2m的空間，而一般的反應池的深度是4～6m。為了增強植物根系的作用，并創造多樣性的微生物環境，在整個項目中應用了一種特殊的生物纖維介質，就是呈絲狀生物形狀的人造樹根，與傳統填料材料相比更加有利于生物高級化。這種特殊的生物纖維介質的材料具有抗腐蝕與非生物降解的功能，可以保留12年，適合長期運行并且不需要維護。

2 處理單元說明

食物鏈反應器屬于一種固定膜-活性污泥工藝，它是通過生長在人造植物根系或者自然植物根系上的生物膜處理污水。整個系統需要處于一個完全封閉的無異味的陽光房中。相比其他的活性污泥處理工藝，這種處理工藝占地面積小，能夠有效減少操作費用和基礎設施費用。

（1）生活污水經過格柵再除去懸浮物之后進入系統中的沉沙池，在沉沙池中過濾掉沙粒。這個項目中格柵除沙一體機需要兩臺，一臺使用，一臺備用。其技術參數是B=350mm，柵隙b=3mm，功率是0.75kW。柵渣需要定期進行垃圾處理。

（2）經過除沙之后的污水以自流的方式進入集水井。集水井內部的污水通過提升泵，被輸送到污水生態處理系統中，進行生化反應。在反應過程中，以碳化硝化、反硝化的方式除去污水中的磷、氨氮、有機物，在進行缺氧/反硝化的過程中需要同時實行輔助化除磷。這個項目在集水井內安置三臺提升泵，其技術參數是Q=125m3/h，H=15m，N=4kW。

（3）經過生化反應池處理之后的污水，因為應用了生態化污水處理技術，因此可以直接進入盤式過濾機，不需要再使用傳統的二沉池。這樣既能節約土地使用面積，還能有效減少污水處理廠的臭源，過濾后的污水通過自流達到回用水池，經過消毒回用。這個項目應用了一臺內回流泵，其技術參數是Q=250m3/h，H=0.7m，N=4kW。另外還需增加一套氯酸鈉投加設備。

（4）經過生化池后剩下的少量污泥，可以通過污泥泵排入污泥重力濃縮池，在重力濃縮之后，進入污泥穩定池中，通過脫水機實行脫水處理之后進行污泥外運處理。這個項目應用了一臺型號是FR252的疊螺式污泥脫水機，一臺污泥混合箱，一臺7m傾斜的泥餅輸送機，一組給泥泵管閥，一組給藥泵管閥。

3 主要種植植物說明

植物種植的種類需要結合植物的生長條件、成活率、美觀性、污染物處理能力等條件進行確定。當前，一般會終止水生黃鳶尾、美人蕉、香蒲等植物，類似的如風車草、黃菖蒲、蘆葦等植物也會種植一些。

4 技術特點總結

（1）膜生物能夠提高活性污泥中微生物的活性和數量。這種定量效果能夠強化污水的處理效率。

（2）植物的根部不容易形成堵塞，其可操作性和安全性高，并且適合種植各季節的觀賞植物，美化小區。當進水量減少時，植物根部會分泌出一種有機酸，供給膜生物。同時，微生物經過新陳代謝后的產物又能為植物提供生長所需的營養，因此膜生物和植物生長之間具有高效的合作關系。

（3）采用自控技術，能夠使運行和管理更加簡便，并且具有互聯網遠程監控功能。采用溫室技術，減少了氣體擴散的概率，對小區周邊環境的保護具有重要作用。因為溫室的建造材料是精心選取的，因此能夠保證小區內的植物正常生長，繼而使得污水處理站成為一個優美的植物園。

（4）可以極大地提高污染物的去除率，其中COD去除率為83.3%，BOD5的去除率是93.3%，SS的去除率能夠達到95%，NH3-N的去除率一般是83.3%?？梢钥闯?，這個系統具有較強的脫氮和除磷效果，有效保證出水水質。另外，除臭效果也較好，無須另外建設專門的除臭裝置，且占地面積較一般系統要小很多，保溫效果良好。

參考文獻

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[2]時志洋.分戶型同層排水中水系統與傳統中水系統應用比較分析[J].中國住宅設施，2014，（Z1）：91-93.

（作者單位：大連凱杰建筑設計院有限公司）