陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統現狀研究

蔡 嵐，張洋城

(1.重慶市市政設計研究院有限公司,重慶 400030；2.重慶市海綿城市建設工程技術研究中心,重慶 400030；3.重慶市久久環境影響評價有限公司，重慶 400030)

1 引言

目前新建住宅小區排水一般采用雨、污分流制，衛生間、廚房、生活陽臺等位置的衛生器具排水排入污水管網，屋面雨水、陽臺雨水和空調冷凝水等排入小區雨水管網。當業主按照房屋原有設計功能裝修并布置設備，則基本不會產生生活污水混入雨水系統的問題；但部分市民為了生活便利，將原設計在生活陽臺或衛生間內的洗衣機移至景觀陽臺[1]，使得洗衣廢水由景觀陽臺連接的雨水管直接排放進城市河道或者湖泊，由此，使住宅小區成為一個巨大的污染源[2，3]。上海[4]、無錫[5]等地已針對陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統進行了改造。為摸清陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統的情況，課題組綜合考慮建成年限、建設規模、流域水質現狀、開發建設等因素選擇了盤溪河作為典型流域進行陽臺洗衣機廢水污染負荷調查研究，以期為陽臺洗衣機廢水違規排放解決方案的設計、主管部門日常監管方式的采用、相關政策標準的制定以及主管部門的決策提供依據和數據支撐。

2 盤溪河流域概況

盤溪河為嘉陵江一級支流，全長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。流域縱跨江北、渝北、兩江新區，總流域面積為29.68 km2。其流域范圍覆蓋老舊城區和開發新區，住宅小區類型多樣、建成年代跨度范圍廣，河流水質情況接近重慶市城市內河平均水平，是重慶市中心城區內的典型流域。

3 陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統現狀調查

3.1 調查內容

本次調查的主要內容包括：小區的戶數，受訪家庭的人口，受訪家庭景觀陽臺是否設置洗衣機，以及設置洗衣機的類型、洗衣頻次、洗滌容量、單次用水量等情況。

3.2 調查點分布

3.2.1 調查點選取原則

由于較早的建筑排水系統設計中未考慮陽臺洗衣機廢水的排放，住宅的陽臺排水管均接入雨水系統，故建成年代較早的住宅小區陽臺洗衣機廢水排入雨水系統的現象較為常見。隨著因洗衣廢水經雨水系統進入河道而導致的水環境問題日漸嚴重，相關部門也積極重視，對我國相關技術標準進行了修訂。2012年8月1日起實施的《住宅設計規范》GB50096-2011中，較《住宅設計規范》GB50096-1999(2003年版)增加了“8.2.9設置淋浴器和洗衣機的部位應設置地漏，設置洗衣機的部位宜采用能防止溢流和干涸專用地漏。洗衣機設置在陽臺上時，其排水不應排入雨水管道[6]。”的要求；2011年4月1日起實施的《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003(2009年版)中，較《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003增加了“4.5.8A住宅套內應按洗衣機位置設置洗衣機排水專用地漏或洗衣機排水存水彎，排水管道不得接入室內雨水管管道。[7]”的要求。然而設計的規范化，并未徹底解決陽臺洗衣機廢水進入雨水系統的問題，部分市民為了滿足自身的生活便利，仍會將洗衣機設置在景觀陽臺。

因此，以2011年4月起實施的《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003(2009年版)為依據，基于建成年限，將盤溪河流域中的建筑小區劃分為2大類，即：2011年4月及以后建成的小區和2011年3月及以前建成的小區，共計選擇30個小區。

3.2.2 調查點分布

調查點分布如表1所示。

3.3 調查結果分析

通過詢問物業管理處工作人員、小區內居民、走訪入戶等形式共計調查了30個小區，每個小區有效問卷30份，共計900份有效調查問卷。根據問卷調查結果，對各小區主要數據進行統計分析，表2為數據統計分析表節選。

根據調查結果分析，在盤溪河流域內有6.51%的住戶將陽臺洗衣機廢水接入雨水系統，其中2011年3月及以前建成的小區接入比例為9.63%，2011年4月及以后建成的小區的接入比例為1.48%。

4 陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統水質分析

4.1 樣本采集

對盤溪河流域內調查的30個小區開展水質檢測，樣本采集點為小區建筑中雨水立管的檢查口。每個小區成功采樣2次，每次采樣3個，共獲取樣本180個。

表1 調查點統計

表2 調查問卷數據統計(節選)

4.2 檢測指標

依據我國《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)，對項目采集水樣的有機污染物濃度、固態懸浮物含量及水體富營養化程度等方面進行檢測分析，具體檢測指標包括BOD5、COD、SS、TN、TP、NH3-N、陰離子表面活性劑。指標檢測方法如表3所示。

4.3 檢測結果分析

對采集的180個樣本進行分析，依次獲得樣本水質污染物濃度分布區間，具體結果見表4。

表3 檢測方法統計

表4 污染物濃度分布 mg/L

水質檢測結果顯示，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《地表水環境質量標準》V類[8]要求。

5 陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統年污染負荷估算

5.1 估算方法

5.1.1 盤溪河流域內總戶數

計算公式如下：

N=F×ρ/N0

(1)

式(1)中：N—盤溪河流域內總戶數，戶;F—盤溪河流域總面積，km2，取28.13 km2;ρ—盤溪河流域內人口密度，人/km2。參照統計年鑒及規劃相關資料，取15000(人/km2)；N0—盤溪河流域內每戶平均人口數，人/戶。即為表2中每個小區的“每戶平均人口”的平均值，取4.12人/戶。

5.1.2 流域內某污染物年污染負荷

計算公示如下：

Wi=α×N×q0×c×n×10-6

(2)

式(2)中：Wi—盤溪河流域內陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統排放的某污染物年污染負荷，kg/年;α—盤溪河流域陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統占比，%。根據2.3小節，取6.51%;N—盤溪河流域內總戶數，戶。根據式(1)求得，取102415戶;q0—每戶單次洗衣平均用水量，L/次·戶。首先，根據表2中“洗衣機類型”比例及其“平均單次用水量”加權平均后求得每個小區每戶單次洗衣平均用水量；然后，求得30個小區的平均值即為每戶單次洗衣平均用水量；取94.96 L/次·戶;ci—某小區陽臺洗衣機廢水某污染物濃度，mg/L。根據表4取對應污染物的平均濃度值;n—盤溪河流域內居民年平均洗衣次數，次/年。即為表2中“平均洗衣頻次”平均值，進行單位換算后取193.83(次/年)。

5.2 估算結果

基于對盤溪河流域30個小區的現場調查，根據前述計算方法，求得盤溪河流域各類污染物年污染負荷如表5所示。

表5 盤溪河流域小區陽臺洗衣機廢接入建筑雨水系統的年污染負荷

6 結論

通過對盤溪河流域30個小區的現場調查和水質檢測，綜合分析得出如下結論：①盤溪河流域內居民將陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統的比例為6.51%；②接入建筑雨水系統的洗衣機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，水質總體劣于《地表水環境質量標準》V類要求，主要超標指標為COD和TN；③經測算，盤溪河流域內因居民將洗衣機廢水接入建筑雨水系統產生的BOD5、COD、SS、TN 、TP、NH3-N、陰離子表面活性劑年污染負荷分別為：979.2 kg、6828.64 kg、6896.13 kg、360.76 kg、9.20 kg、123.93 kg、34.36 kg。

因陽臺洗衣機廢水接入建筑雨水系統產生的污染負荷不容小覷，針對新建小區，建議主管部門聯合物業管理單位加強宣傳，同時規范房屋市內裝修方案審查管理，從源頭減少陽臺洗衣機廢水違規排放的現象；針對已建小區可采用增設污水管道等方式將洗衣機廢水接入生活污水收集系統進行處理，從末端進行有效控制。