中水回用技术在城市发展中的应用探讨

中水回用技术在城市发展中的应用探讨摘要：对水资源溃乏的城市，中水作为城市的第二水源已被广泛的推广。

本文主要论述了中水回用的基本概念、中水处理工艺及目前中水回用的运营模式，以乌鲁木齐城市中水回用为例，分析了目前中水回用技术在城市发展中的应用及存在问题，分析了中水回用技术产生的效益和中水回用的展望。

关键词：中水技术中水回用处理工艺我国水资源总量位居世界第 6 位，但人均拥有量却仅相当于世界人均水平的1/4，是全世界最贫水的国家之一[1]；乌鲁木齐水资源总量约11亿m 3/a，人均水资源量是新疆人均占有量的1/10左右，属资源性缺水城市。

大力推广中水回用技术的应用具有其现实意义，有利于优化配置水资源，提高水资源的利用率。

目前全市日排水量在10 0万m3/d左右，污水处理总量约4 0万m 3/d，经处理后的中水主要应用于农灌和绿化，但冬季非灌溉期的污水利用率几乎为零。

1 中水回用的概念“中水”起源于日本[1]，是相对于上水和下水而言的。

中水回用是将城市中的生活废水或生产废水经过集中收集处理后，满足一定的水质标准而回用于地面清洁、园林灌溉、厕所冲洗、冷却设备补水、采暖系统补水、消防用水及其他工艺用水等，以此达到节约水资源的目的，是水资源再利用的一种有效形式。

根据供水范围的不同，可以将中水回用系统划分为：城市中水系统、小区中水系统和建筑中水系统[2]。

2 中水处理工艺目前中水的水源主要来自于生活废水、生活污水、冷却水等，按照水源水质情况可以将中水的水源分为：优质杂排水、杂排水、低质排水等；根据不同水源的水质情况，中水处理工艺主要有：物化法、活性污泥法、膜处理法等。

2.1 物化法是以混凝沉淀技术及活性炭吸附相组合为基本方式，属传统的工艺流程，发展较为成熟，污泥产量少，占地面积大，但水量平衡调节困难，出水水质较差。

2.2 活性污泥法2.2.1 SBR 法S B R 法的处理流程：污水—格栅—调节池—提升泵— S B R 池—混凝沉淀—过滤—消毒—出水。

是一个好氧—缺氧—厌氧交替进行的过程，设备投资少，污泥产量少，水量平衡易调节，但水处理周期较长，出水水质较差。

2.2.2 CAS S法C A S S法是基于S B R发展的中水处理工艺，其在S B R池前端设置缺氧生物反应区，实现了连续进水、间歇进水的污水处理方法。

C A S S 法工艺流程：污水—格栅—调节池—提升泵—C A S S池—过滤—消毒—出水，其布局相比S B R法要紧凑，节省了建设投资和占地面积，运行费用低，管理简单，运行可靠，污泥产量低，但出水水质只能达到冲厕和绿化的用水标准。

2.2.3 MSBR法拥有S B R 1 和S B R 2 两个批池，交替完成反应阶段和沉淀出水阶段，可根据不同水质和处理要求灵活设置运行方式，其装置主要由：厌氧池、缺氧池、土曝气池、泥水分离池、序批池（S B R1和S B R 2）等6各功能池组成。

M S B R法综合了A 2 /O和S B R等工艺的优点，结构简单紧凑，出水水质好。

2.3 膜处理法2.3.1 接触氧化法处理工艺流程：污水—格栅—调节池—提升泵—曝气沉沙—水解脱硝—加氯接触氧化池—沉淀池—过滤消毒—出水，处理后的出水水质好，但需氧量大，须定期更换生物膜，噪音大。

2.3.2 曝气生物滤池法处理工艺流程：污水—格栅—调节池—提升泵—初次沉淀池—曝气生物滤池—接触消毒池—出水。

具有脱氮和去除有机污染物的功能，兼备活性污泥法和生物膜法的优点，与接触氧化法相比节省了二次沉淀池，投资和运行费用低，出水水质可达到一级排放标准，但噪音很大。

2.3.3 MBR法M B R法即膜—生物反应器法，是在传统生物处理工艺泥水分离基础上发展的中水处理工艺，可在紧凑空间内同时实现微生物对污染物的降解和超滤膜对污染物的分离。

其工艺流程：污水—格栅—调节池—提升泵—膜生物反应器—过滤消毒—出水。

M B R法处理后的出水水质好，水量平衡易调节，占地少，但膜的更新量大，且膜会造成新的污染。

2.3.4 生物转盘法工艺流程：污水—格栅—调节池—提升泵—生物转盘—过滤消毒—出水。

生物转盘法处理工艺的污泥产量小，占地少，投资大，需进行除臭、挂膜及进口设备的维修等。

3 中水回用的运营模式目前中水回用的运营模式主要有：建筑中水和市政中水两种模式[3]。

3.1 建筑中水模式建筑中水模式主要考虑生活污水和雨水等中水水源的收集及中水的输送，该运营模式可节约中水的采集和输送费用，是目前中水回用的主要方式。

但该运营模式规模较小，中水系统的管理水平普遍不高，运行稳定性较低，水质难以保证。

3.2 市政中水模式市政中水模式充分考虑了中水回用的规模经济优势，具备产业化的特征，在系统管理和技术方面比建筑中水模式有很大的优势，但该模式受到市政管网和运输成本的限制。

4 中水回用技术在城市发展中的应用及存在的问题4.1 中水在城市绿化中的应用中水回用技术随着城市的发展和城市规模的不断扩大，生活废水量不断增加，水污染使环境日益恶化，对于水资源溃乏的城市，城市节水和污水再利用问题显得尤为突出，已然成为城市发展中一个亟待解决的课题。

随着城市文明程度的发展，城市绿化美化的要求越来越高，对绿化水的需求量不断的增加，中水作为城市绿化用水是最好的选择。

乌鲁木齐市作为我国西部的地区的中心城市，是连结新疆与中亚、西亚、欧洲贸易通道的重要结点。

城市地表水资源量为9.7亿m3/a，地下水资源量为6.8亿m 3/a，地下水天然补给量1.3 亿m 3 /a，水资源总量为11亿m3/a，人均水资源量是全疆人均占有量的1/10 左右，属资源性缺水城市。

中水回用技术在乌鲁木齐市的应用将有效的缓解城市用水压力，有效的节约城市水资源。

乌鲁木齐市经过近几年的努力，不断的提升原有污水处理厂的污水处理技术，同时在新城区如米东新区，广泛推广中水回用，目前乌鲁木齐高铁新区也已将中水列为城区绿化用水的水源之一。

进过几年的努力推广和应用，目前乌鲁木齐市日污水排放量近10 0万m 3/d，污水处理规模近4 0万m 3/d，处理后的污水主要应用于城市绿化的中水量约为3 0万m 3/d，污水利用率达到75%以上。

但冬季时期的中水利用量几乎为零。

4.2 中水在居民生活中的应用根据乌鲁木齐市城市污水再生利用专项规划，新建设的住宅小区建筑应一律设计建设中水系统，规划人口在1 0 0 0 0人以上或中水回用量在7 5 0 m 3/d 以上，一律在小区内规划建设中水回用处理站，再生水供居住小区绿化、环境、生态、冲厕、洗车用水等。

对已建的居住小区有较大绿化和道路面积，其绿化及道路浇洒用水量大于15 0 m 3/d，在小区内建设中水回用处理站，再生水供居住小区绿化、环境及生态用水。

新建的宾馆、饭店、商场、公寓、综合性商务楼、机关、科研单位、大专院校和大型综合性文化体育设施，其建筑面积在2 0 0 0 0 m 2以上，应建设中水处理站，中水用于建筑的杂用水，包括冲厕、绿化、道路清扫、车辆冲洗，消防用水等。

对已建的大型宾馆、饭店及大专院校，其绿化及道路浇洒用水量大于15 0 m 3/d，逐步建设中水处理站，中水用于绿化和道路浇洒用水。

对营业性洗车场，设置小型中水处理设备和循环用水系统，重复利用率达到8 0 %以上。

可见从政府总体层面已经对中水回用技术的应用相当重视，未来中水的应用将贯穿城市居民的生活。

4.3 中水回用技术目前尚存在的一些问题4.3.1 中水技术的设计和管理问题目前，中水回用虽然得到了很好的重视，但中水技术的设计和管理上还存在一些问题，主要表现在：（1）水处理技术和工艺不完全成熟。

由于中水工程的特殊性，要求处理技术成熟，占地下，投资少，运行费用低，尤其在管理上要求管理方便，运行稳定，出水水质好，但在实际操作中很难选择出完全符合条件的处理工艺。

（2）存在处理工艺设计不合理。

由于设计人员对中水工程的设计经验问题，多以常规处理技术的设计方法来设计中水工程，对中水处理工艺特点的考虑欠佳，选用的处理工艺及参数存在不合理。

（3）工程施工质量难以保证。

中水处理工程对施工的要求较高，一旦施工不当，将严重影响后期的运营并降低处理效率。

（4）运行效果受温度的影响。

因中水处理多数采用生物处理技术，该处理技术受到温度的影响较大，北方城市冬季温度较低，出水水质受到一定程度的影响。

（5）维护和维修不到位。

4.3.2 技术选择问题中水水质指标是低于饮用水水质标准，高于污水允许的排放标准，多用于地面清洁、园林灌溉、厕所冲洗、冷却设备补水、采暖系统补水、消防用水等。

中水用途决定了应该选择经济合理的中水系统，不能盲目选择给水、污水处理的技术。

4.3.3 中水回用中存在的问题目前中水回用中主要存在的问题有：（1）水价太低。

目前多数城市的水价处于一个较低水平，使中水与自来水相比没有多大的经济效益，中水系统运营后的相关费用难以保障。

（2 ）相应设备不配套。

在城市建设的前期，市政管道建设中并没有考虑中水管道的建设，导致目前一些老路下已没有中水管道的断面位置，有断面的道路也需要破路安装中水管道。

（3）投融资渠道较少。

在我国，目前中水系统建设投资主要依靠政府投资，建设融资渠道有待拓宽，建立起多元化的融资投资体制。

（4）缺乏政策法规的保障。

目前尚没有有关中水回用方面的法律、法规，缺乏强制性条款为其保驾护航。

（5 ）缺少一个总体协调、管理机构。

因中水回用系统的建设涉及到规划、建设、环保、市政、工业、农业、水利、卫生等多个行业部门，需要一个能够统一协调管理的机构负责解决中水回用中存在的问题。

（6）民众的宣传不到位。

城市居民对中水的了解甚少，对中水水质存在很大的质疑，不敢放心使用中水。

5 中水回用的效益及应用展望中水回用的效益主要体现在对水资源的节约，经济效益，环境效益几方面。

（1）节约水资源：中水回用可以有效的利用城市污水，开辟了城市的第二水源，缓解了城市发展对第一水源的需求压力，通过中水替代，有助于满足农业、工业、城市绿化及人口增加对水资源的需求。

（2）经济效益：污水再利用虽然增加了建设投资，但减少了城市供水量和污水排放量，减轻了给水管网和排水管网的负荷，在经济上也低于开发其他水源的成本。

（3）环境效益：减少了对地下水资源的开采，减轻了对地下水的污染，缓解了因地下水的过度开发而造成的地面沉降；减小了对天然水源的开发，缓解了天然河流的缺水、断水问题造成的其他环境问题；污水再利用减少了对农田、生态环境和人身健康的危害。

总之，中水回用具有很好的应用前景，在技术经济可行的前提下应大力推广中水回用。

6 结语中水回用，能够很好的提高城市供水的可靠性，充分利用水资源，缓解水资源紧缺，减轻水环境的污染，为城市分质供水创造良好条件。

全面开展中水回用技术的应用时促进社会经济可持续发展的重要途径，对缓解水危机具有重大而深远的意义。