现代建筑中中水处理系统的探讨

现代建筑中中水处理系统的探讨
关键词：中水概念，中水处理工艺，选择原则，经济评价
Keywords: concept of water, the water treatment process, select the principle of economic evaluation.
一、什么是中水
中水是指污水处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。

城市污水经处理设施深度净化处理后的水(包括污水处理厂经二级处理再进行深化处理后的水和大型建筑物、生活社区的洗浴水、洗菜水等集中经处理后的水)统称“中水”。

其水质介于自来水(上水)与排入管道内污水(下水)之间，亦故名为“中水”。

中水利用也称作污水回用。

“中水”起名于日本，“中水”的定义有多种解释，在污水工程方面称为“再生水”，工厂方面称为“回用水”，一般以水质作为区分的标志。

其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。

在美国、日本、以色列等国，厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等，都大量的使用中水。

我国是水资源匮乏的国家，但目前还没有中水利用专项工程，也没有专项资金，只是政策上引导，各城市的中水利用量是根据此城市的缺水程度不同而定的。

二、中水回收利用的必要性
水是人类生存的基础和经济社会发展的重要战略资源，我国党和政府早就高度重视节水型社会建设，城市建筑节约用水是建设节水型社会的重要组成部分。

2006年住建部颁布的《绿色建筑评价标准》是我国第一部多目标、多层次、对绿色建筑进行综合评估的技术标准。

绿色建筑的核心是“四节一环保”，其中节水是非常重要的一个环节，在满足控制项的前提下，一般要求根据本地区降水特点采用雨水或再生水，并对灌溉和景观用水提出要求，再生水或雨水的有效利用成为获取绿色建筑标识的必选项。

特别对于现代城市中的酒店，大型购物中心来说，合理建设中水处理系统，实现污水、废水的循环再利用，从而达到节约水资源、减少污、废水排放量目的，非常符合目前国家积极倡导的节能减排的产业政策，具有积极的、深远的社会效益和经济效益。

三、中水处理工艺简介
对于中水的用途不同，其水质要求也不同。

应根据原水种类和出水水质要求选择处理工艺。

工艺不同过程自然不同！具体分析如下：
（一）、以优质杂排水为原水的中水工艺流程
优质杂排水是中水系统原水的首选水源，根据这一原则，国内早期大部分中水工程，均以洗浴、盥洗等优质杂排水为中水水源。

近期各地方政府制定了有关冷却水使用的法规及技术规范，目前实际工程中多将冷却系统及游泳池的排污水引入中水系统，以解决某些项目原水不足的问题。

由于优质杂排水来源分散，以其为水源的中水工程往往规模较小，中水的回用一般为就近在本建筑物内或本单位内用于冲厕、洗车、绿化等。

以优质杂排水为原水的中水工程采用物化处理流程和生物—物化组合流程两类工艺。

所采用的物化处理工艺主要为混凝沉淀、混凝气浮、活性炭吸附、臭氧氧化、过滤分离等工艺，近年来膜分离工艺开始得到应用。

生物处理工艺早期主要为生物转盘或生物接触氧化，近期曝气生物滤池、生物活性炭、膜式生物反应器等新工艺受到重视，并在实际工程中得到广泛应用。

由于设备或操作等问题，物化处理流程效果不够稳定，已较少单独使用，近期多采用生物—物化组合流程。

（二）、以生活污水为原水的中水工艺流程
随着水资源紧缺矛盾和环境污染的加剧，开辟新的可利用水源及对水源地保护的呼声越来越高，就近收集、处理生活污水的中水工程应运而生。

以生活污水为原水的中水工程一般均采用多级生物处理为主或与物化处理结合的工艺流程，由于其进水有机物浓度较高，部分中水工程以厌氧处理作为前置工艺单元强化生物处理。

需要特别说明的是，以生活污水为原水的中水回用项目多数以居民小区或别墅区为主，这些项目多数建设在市政排水设施不完善或对排水水质要求较高的地区。

中水设施的建设应充分考虑区域内雨污管线由于排水不畅对中水处理构筑物及负荷的影响，并应正确选择中水处理站的位置，以免由于散发的气味影响居民的正常生活。

居民小区或别墅区的中水处理站一般选在下风口处。

下面我们再以北京某酒店的中水处理系统为例，具体来分析一下中水处理工艺：(见附图)
从图中分析该酒店的中水处理流程为：洗手盆等优质杂排水→各楼层及园区废水集水管→提篮格栅→原水调节池→厌氧池→MBR生物膜反应器→中水储水池→供水水泵→绿化喷灌、道路浇洒、便器用水、景观喷泉用水。

其中工艺MBR膜生物反应器的一般流程又分为：闸门井---调节池---提升---厌氧---缺氧---膜生物反应器---出水加消毒等工艺。

四中水处理工艺的选择原则
各单位应根据自己的实际情况，具体对中水处理工艺进行合理选择。

中水处理流程应根据中水原水的水质、水量及中水回用对水质的要求进行选择。

进行方案比较时还应考虑场地状况、环境要求、投资条件、本地缺水背景、日常管理水平因素，经过综合经济技术比较在确定。

由于目前中水处理范畴多为住宅小区及单独建筑分散设置类型，在流程选择上不宜过于复杂，宜按下列要求进行：
应尽量选用定型成套的综合处理设备。

这样可以做到简化设计，布置紧凑、节省占用场地、使用可靠、减少投资。

对于中小规模的中水处理站，不可能配置较多的运行操作人员。

为了便于管理和维护，在处理工艺选择上宜采用既有可靠售后服务又操作简便的工艺流程，以减少运行人员节约成本。

只是处理设施如设在人员较为集中的活动区（如居民小区、高层建筑物内部），在设置地点的选择上要多考虑臭味、噪声等对周围环境的影响。

故意版主删除了众多设在地下室、处于独立的建筑物内或采用地埋式处理设备。

中水处理工程的投资效益是普遍关注的问题，目前使用不够广泛的原因除了节水意识较差以外，主要是初期投资处理成本较高。

因此原生水源选择可以根据回用要求，尽量选择优质杂排水，以便简化流程减少一次投资，降低处理成本。

另外还要考虑成立后的回用水能够充分得到利用，以避免无效投资。

四、中水处理系统在实际应用中的经济效益评价
在以外的市场调查中，我们选取南北方具有代表性的两家酒店加以对比，来说明其经济效益。

宁波某酒店和青岛某酒店均开业两年以上，其中宁波酒店建筑面积4.4万平方米，有客房292间，员工人数398人；青岛酒店建筑面积5.3万平方米，客房342间，员工人数431人。

用水量调查见表1
两家酒店日用水量对比统计
从上表可以看出两家酒店的年平均日、最高日用水量每年都在增长，南方酒店比北方酒店用水量稍高一些，2011年年平均日用水量均在300立方米左右，且最高日用水量基本相同，达到374m³。

我们以最高日用水量374立方米作为中水原水量的计算依据，考虑不可回收
用水量64立方米/天（中央空调冷却水补水及绿化用水等），可回收计算原水量为310立方米/天。

依据《建筑中谁设计规范》GB50336-2002第3.1.4条规定，其中酒店优质杂排水（淋浴、漱洗、洗衣）水量最少占最高日用水量的72%。

以此计算酒店优质杂排水原水量为223.立方米/天，我们以200立方米/天作为中水处理规模。

根据上述中水处理规模，选定两种中水处理工艺（A/O+二沉池+石英砂过滤+活性炭过滤+消毒）；（MBR+活性炭过滤+消毒），处理后水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》和《城市污水再生利用景观用水水质》的要求。

通过计算核定设备及土建总投资，计算单方水处理成本，核算投资回收期。

其结果见附表二中水回用经济分析表
投资
注：上表以北京地区电价（1.03元/KW.h）及水价(6.21元/ m³)为依据。

五、最后结论
对应上述中水水量情况下，两种不同中水处理工艺进行经济评价，中水运行成本约为1.2—1.3元/ m³，投资回收期为小于5年（以北京地区为例，其他地区根据本地实际水价回收期会相应调整），在经济上是可行的。

因此建议大中型城市的购物中心，旅游地产类项目（含酒店）较适合中水回用，对于酒店单体项目可考虑设置部分中水回收，可暂不做回用。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。