中水利用

一、开源措施（一）中水回用所谓中水，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杂用水，其水质介于上水与下水之间，是水资源有效利用的一种形式。

有效解决水资源短缺问题必须采取开源与节流并举。

资源的有限性迫使我们必须节约用水，即必须充分提高水利用效率，注重保护环境和生态平衡科学，合理的利用一切可回收再利用的水资源。

城市建筑中水资源化与回用技术将在很大程度上缓解城市居民生活供水的紧张程度。

事实上，大量城市污水混合排放，使相当一部分有回用收价值的中水白白浪费且又增加了污水处理厂的负担。

因此，研究实施城市中水回用技术对于我国解决水资源短缺意义十分重大。

1. 国内外中水回用概况国际上，美国、南非、印度、日本、以色列、澳大利亚、俄罗斯等国，早已开发污水经处理后回用的工作。

早在1926年，美国亚利桑那州的Crand Canyon 国家公园将处理过的废水回用于冲厕所、草地喷水、冷却水和锅炉给水。

1960年，科罗拉多州修建了一套中水回用系统，提供高尔夫球场、公园、高速公路等的景观用水。

美国在1975年的中水利用量，占总取水量的38。

7% ，并以每年4%～5%增。

1977年，佛罗里达州建成一套200km 长的中水系统，为公园、高尔夫球场、校园、住宅区草地、冷却塔提供水源。

目前，哥伦比亚城有1/ 3经生物处理的城市污水，回用作为城市杂用水；加利福尼亚州约有200余座中水工程，城市污水回用中水量占污水总量的31%。

南非温得和克市已建成处理能力为450m3/d的污水回用作中水的系统。

印度孟买已建成7座处理能力为150～250m3/d的中水工程，用于补充空调冷却用水。

英国需用淡水量以每年2。

5%的比例增长，其给水量的1/ 3 不得不取自含有污水处理后排放河流的河段。

前联邦德国在20世纪70年代时的地面水污染较为严重，所取河滩渗滤水和人工地下水都是地面水经过不同处理后，再经渗滤和回灌地下的。

日本在1989年有844套中水设施，东京市就有日处理量约为200m3的中水系统建筑物60余座。

我国在20世纪80年代初，大连、天津、青岛、太原、深圳、西安等城市，也相继开发了污水回用于工业和民用的试验研究，已修建了一些回用试点工程，并取得了积极的成果，不少公共建筑建设了中水回用装置。

北京市目前已建成首都机场、中国国际贸易中心等几十项中水工程，总设计能力为3000m3/d。

截止到目前，昆明已建成中水处理站55座，分布在住宅小区、公交洗车场、市政绿化设施、烟草行业、大专院校等；18座在建项目，还有数十个建设项目已在进行工程技术方案论证，准备建设中水处理设施。

昆明市建成的中水站除降低水使用费外，还能节约资源、减轻污染，在社会、环境、经济3个方面均取得了很好的效益。

2. 中水水源中水的水源较广，但对建筑中水而言，其水源一般包括空调排水、盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、厨房排水和厕所排水等。

在进行建筑中水系统的设计时，应根据实际情况，集流一种或多种排水作为中水水源，常见组合有以下几种情况：1）空调系统排水、盥洗排水和沐浴排水等，其污染程度较轻，称为优质杂排水，在设计时应优先选择其作为中水水源；2）冲厕以外的生活排水组合，其污染程度中等，称为杂排水；3）所有生活排水的总称，其污染程度最重，称为生活污水，由于其处理费用较高，且难处理，所以在设计时应尽量不采用其作为中水水源。

就目前情况来看，我国现有的建筑中水回用系统采用的水源几乎都是优质杂排水或杂排水。

3. 中水处理工艺目前应用较多的中水处理工艺主要有混凝、沉淀、过滤、生物处理和活性炭吸附等。

处理工艺需根据原水水质的不同而采用某一工艺或某些工艺的组合，常见的中水处理工艺流程有以下这些：3.1对于优质杂排水，其处理工艺流程一般有：1）原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝→过滤→消毒→中水；2）原水→毛发聚集器→调节池→混凝沉淀→消毒→出水；3）原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝→过滤→微滤→超滤→消毒→出水。

3.2对于杂排水，其处理工艺流程一般有：1）原水→筛滤→调节池→微絮凝- 过滤→活性炭吸附→微滤- 过滤→消毒→出水；2）原水→筛滤→调节池→生物接触氧化或生物转盘→沉淀→过滤→消毒→出水。

3.3对于生活污水，其处理工艺流程一般有：1）原水→筛滤→调节池→水解酸化→生物接触氧化→沉淀→过滤→消毒→出水；2）原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→生物接触氧化→过滤→消毒→出水；3）原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→微絮凝→过滤→活性炭吸附→消毒→出水。

4. 中水供水方式中水的供水方式等同于一般给水供水方式，它取决于中水给水管网所能提供的压力与用户使用时所需的压力。

常规的建筑中水系统和小区中水系统，可根据供需关系的差异分为四种供水方式：4.1 简单的供水方式当室外中水配水管网所具有的可靠水压大于室内中水系统所需总水压时，可采用不另设泵和水箱中水供水方式。

这种方式具有设备少、维护简单、投资少的优点。

其水平干管可布置在首层地下、地沟内或地下室天花板下，也可布置在最高层的天花板下、吊顶内或技术层中。

4.2 单设屋顶水箱的中水供水方式当室外中水配水管网的水压大部分时间可满足室内中水系统所需水压，只是在某一用水高峰时间不能保证室内供水时，可采用单设屋顶水箱的中水供水方式。

当室外中水配水管网压力较大时，可供水给楼内用户和水箱；当水压下降时，高层的用户可由水箱供给中水，该方式的水平干管一般为下行敷设。

另外，该方式的近户管除设置必要的闸门外，一定要设置单向阀。

该方法经济、简单，但增设水箱，加大了建筑物的荷载，增加了投资。

4.3 设置水泵和屋顶水箱的中水供水方式当中水供水管网大部分时间无法保证水压时，用水泵提水到屋顶水箱供水。

当室外管网的管径较大，而水泵吸水管到室内中水引入管却较小，则水泵可直接从管网抽水，这时水泵扬程将会减小。

4.4分区供水的中水供水方式对于多层和高层建筑，为缓减管中配水压力过高，可将建筑竖向分区供水。

低区由中水供水管网直接供水，高区通过水泵和水箱加压供水。

这样既可以节省能源，又能充分利用室外中水给水管网的水压。

5. 中水设计的基本要求在中水系统设计中基本要求有：室内排水管应采用污废水分流；进行中水水源和用水量之间平衡，并设置一定容积调节池以保证中水水质处理设备连续运行；中水设备及配水龙头应有专用标志，以防误用；中水处理设备充分利用地下空间，并位于小区下风区，以减少废气排放对环境的影响。

6. 经济分析污水处理作为中水原水，无疑增加了处理设施建设费、运行费和管道铺设费。

但从长远来看，中水回用在经济方面具有以下的优越性：1）中水就近回用，缩短了运输距离，而且由于减少了城市供水和排水量，从而减轻了城市给水排水管网的负荷，对总投资而言是经济的；2）以污水再生作为水源，经济上低于开发其它水源。

为了取得水源，一些城市不惜远距离调水，取水费高达0。

10元/m3(上海市)。

由于水源的污染，一些水厂不得不花费重金将取水口上移。

北京从怀柔水库引水修建的供水规模为100万m3的水源九厂，工程投资为7亿元，张坊水库总投资为712亿元。

每天处理1m3污水的投资大约为1200元～1500元，处理相当于1m3自来水的污水投资约为960元～1350元(按80%～90%计)，那么城市每日供应1m3自来水，不包括供水管网和排水管网，其总投资约为2160元～2850元，而中水处理工程造价约为同等规模上、下水工程造价的35%～60%。

3）中水道的维护管理费低于上下水维护管理费，而随着上下水价格的提高，中水的成本逐步接近上、下水费。

使用1m3的中水就相当于少用1m3的上水，同时少排放接近1m3的污水，这就相当于2m3的上下水的价格和维护费用，故利用中水是合算的。

4）可节约用水，有利于可持续性发展。

中水回用可节省水资源，减少水资源污染，具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。

一般而言，商住小区设置中水系统可节水70% ，研究单位可节水40% ，民用住宅区可节水30%，日本某些建筑物节水率达76%。

深圳市规定建筑面积大于2万m2的商住区，4万m2以上的办公建筑，日排水量250m3以上须设置中水设施。

1992年符合此规定的有200项，可节水312万m3/ d。

通过以上分析可知，如果中水回用工程运行管理得当，其在经济上是可行的，并且随着水资源供需矛盾的进一步激化，自来水价格势必会升高，而随着处理技术的发展，中水处理费用却会降低，这更增加了中水回用的经济可行性。

7. 中水系统在应用中存在的问题及对策7.1 健全完善给水、排水制度中水回用是一项有效节水措施，各城市要根据自身的情况建立健全中水系统建设的管理办法，更要为中水技术有计划、有重点地健康发展与实施提供政策保证。

北京市在这方面起步的比较早，1987年就颁发了“北京中水设施建设管理试行办法”，91年又批准了《建筑中水设计规范》CECS30：91，这对建筑中水设施的建设无疑起着重要的作用。

目前，广州等许多城市中水回用还没有纳入地区的水资源开发规划。

由于污水集中回用是一项涉及城市规划、水利、环保、卫生、市政等众多部门的工作，如果没有设立有关机构制定相关政策进行统一管理，很难理顺关系，严密监测。

只有建立合理的规范性、鼓励性、保障性法律体系，才能保证中水回用健康有序的发展。

7.2 以水价为杠杆，提高公民的节水意识对于城市特别是南方城市生活用水的广大用户来说，确有一部分人认为水是取之不尽、用之不竭的，没有必要珍惜，节约用水意识极为淡薄。

对水资源紧缺的严峻形势认识不足，对经济发展、人民生活水平提高而使水的需求急速增长的形势认识不足。

另一方面，我国水价长期处于不合理的状况，政府、单位暗贴已是司空见惯的事，节约用水往往只在口头，并没有落到实处。

由于目前自来水价格不高，且没有什么定量限制，这也在一定程度上制约了中水技术的发展。

我们应树立水是一种宝贵资源的观念，节约用水就是节省资源。

我们要利用各种经济和行政管理措施的实行，不断的增强公民节水意识，公民节水意识是在城市建筑中配套实施中水处理的软环境，公民节水意识的增强可对其他具体节水措施起到事半功倍的效果。

7.3 鼓励中水处理设备的开发和研制中水设备大致分两类，一是处理水量大且采用生物处理工艺流程，其设备采用单体设计的钢筋混凝土构筑物。

一是处理水量较小且采用生化或物化处理工艺流程，一般多采用一体化的中水处理设备。

在北京从已安装了中水系统的建筑中调查，利用率还不到40%。

原因是多种多样的，其中最主要是管理体制不完善，再者是一些附属设备如：水泵、空压机、鼓风机易坏，毛发聚集器易堵又不易拆卸等质量问题造成。

所以，加强中水处理设备技术的开发、研制，提高其工艺水平，加速产品产业化进程，对推动中水回用的推广应用将起到重要作用。