小区中水建设模式的探讨

廖鹏 高卫东
北京建工金源环保工程有限公司

　　随着我国社会经济的发展，水资源短缺问题日益突出。发展“污水处理回用”以实现“水资源的可持续利用”已被明确写入去年制订的“国民经济和社会发展第十个五年计划纲要”中。作为污水处理回用的一个重要组成部分，在住宅小区建设中水系统已经提上了各级政府相关职能部门的议事日程。
　　2001年《北京市中水设施建设管理试行办法》中规定：建筑面积5万平方米以上或可回收水量大于150立方米/日的居住区和集中建筑区，必须建设中水设施。另外,随着市政自来水水价的不断提高,使投资中水设施已具备了初步的经济动力.因此,建设管理中水处理设施，将是房地产开发商及物业管理公司未来必须面对的一个课题，而经济,有效,安全的处理并使用中水,使投资商在最大限度节水,满足社会效益的同时,产生最大的经济效益,将是政策制定及技术研究的重要内容。
　　那么，如何合理地建设小区的中水系统呢？长期以来，各方面还没有形成一个统一的认识，这也是目前困扰众多房地产开发商的一个难题。本文将小区中水系统分为三个组成部分：原水收集、处理设施及回用系统，结合中水设施的初期投资及长期节水收益等方面的因素，对小区中水系统的建设模式进行探讨。

1 原水收集

　　小区的生活排水多种多样，综合起来可以分为以下几种：洗浴排水、盥洗排水、厨房排水、冲厕排水等。

表一 小区排水情况分布估算 项目 洗浴 盥洗 厨房 冲厕 其他 百分比 30% 10% 20% 25% 15%

　　按传统的说法，将洗浴排水和盥洗排水合称为优质杂排水，若包括了厨厕排水（一般即为化粪池出水）则称为全生活污水。
　　1.1 以优质杂排水为原水水源
　　中水系统以优质杂排水为水源是我国沿用了多年的常规做法，其主要优点有：
　　·水源水质较好，处理难度小。
　　·工艺简单，中水处理设施造价低。
　　但是，经过实际工程的检验，其固有的缺陷也逐渐为人们所认识：
　　·由于要增加一套优质杂排水收集管网，成倍地增加了小区排水系统的建设成本和难度。
　　·原水的时段性和季节性波动变化较大，不能最大限度的替代小区中所有杂用水,实际运行时往往还需要补充大量的自来水入回用系统，随着中水收费的开始，将造成物业管理部门对住户使用中水的大量补贴。
　　·优质杂排水水源难以保证水量充足稳定,尤其在小区入住初期.
　　1.2 以全生活污水为原水水源
　　随着我国水处理技术的发展，人们认识水平的提高，以全生活污水为中水水源开始在工程中得到应用，其主要特点有：
　　虽然水处理设施的造价较高，但节约了一套水收集管网，从总体投资来看，还是相当合算的。
　　中水系统的水源稳定充足，为进一步拓展中水的用途创造了有利的条件。 原水的污染程度较高，处理难度大，对中水处理设施的设计建设者要求比较高。
　　1.3 比较分析
　　分别以优质杂排水和全生活污水为原水水源的比较如下：

表二　优质杂排水和全生活污水对比 比较项目 优质杂排水水源 全生活污水水源 备注 收集管网投资 增加一套收集管线 中水设施投资 较低 较高 设备+土建 占地面积 较少 较多 中水水量 少、不稳定 充足、稳定 技术要求 低 高 管理、人员要求 一般 一般 处理成本 0.6元／立方米 0.9元／立方米

　　以上对比会根据不同的项目状况有所变化

2 处理设施

　　处理设施是整个中水系统的核心，也是能否正常实现功能的关键.在建设时要重点考虑以下几个方面的问题：
　　2.1 处理规模的确定
　　中水在小区中有如下用途:冲厕,冷却用水,消防用水,洗车用水,清扫用水,绿化用水,景观用水等.
　　当中水系统以优质杂排水为原水水源时，由于水源量一般小于回用需求量，所以处理设施的规模根据原水水量来确定。
　　若以全生活污水为原水水源，由于可提供充足的污水水源,为最大限度的节约用水，小区中水处理设施的规模应根据小区所有中水用途实际需求量来确定。
　　2.2 核心工艺的选择
　　作为特定的目标对象，小区中水系统存在着普遍的特点，其处理设施所选择的工艺必须具备与之相符合的功能：　　由于居民用水从时段上讲很不均匀，因此所选择的处理工艺必须具有较强的耐冲击负荷能力。
　　物业管理公司的操作人员很难掌握专业的水处理知识，所以设计的工艺系统应便于操作和维护。
　　国家的相关中水回用标准，对氮、磷有比较高的要求，特别是需要回用于人工湖等景观水体的中水系统，为防止出现黑臭等富营养化现象，处理设施所选择的工艺应具备脱氮除磷的功能。
　　运行处理成本低也是选择工艺时必须考虑的一个重要因素。
　　生活污水处理工程中，一般都是以好氧生物处理方法为核心工艺，好氧生物处理方法分为生物膜法和活性污泥法两大类，以下是二者各主要方面的比较：

表三 好氧生物处理方法对比 比较项目 优质杂排水水源 全生活污水水源 主要方法举例 接触氧化
生物滤池 序批法
氧化沟 耐冲击负荷能力 弱 强 耐污染物种类变化能力 强 弱 脱氮除磷功能 弱 强 容积负荷 较大 较小 出水水质 相对较差 相对较好 运行操作 较简单 较复杂 中期维护 难度大 难度小

　　以接触氧化为代表的生物膜法工艺的主要特点是处理效率高，适用于对去除率要求不高的快速处理方法；而序批法、氧化沟等活性污泥法工艺的主要特点是处理精度好，即出水水质可以达到非常高的标准。因此，接触氧化适用于以优质杂排水为水源的中水系统；序批法、氧化沟则更适合于以全生活污水为水源的情况。
　　2.3 建设形式
　　由于中水设施位于居民小区内，建设方式必须考虑噪声、异味及固体废物等不良因素对小区整体环境产生的负面影响，必须选择适当的建设形式：
　　对于处理设施中的各种水池，中小规模的工程尽量采用地下全封闭的建设形式；大中规模的可采用地上全封闭的建设形式；有条件的情况下，也可采用半开放或全开放的形式，以节省投资。对于我国过去几年曾出现的全埋地污水处理设备,无论从工艺设计还是设备配置,经实践证明均不理想,不适合此类工程.
　　设备的选择要综合考虑噪声、检修、能耗等多种因素。
　　在小区的整体规划阶段就应该充分考虑中水设施的建设形式和规划位置，尽可能降低管网建设、水池等系统的造价,并使中水构筑物更好地与小区的整体风格相融合。
　　在小区的整体规划阶段就应该充分考虑中水设施的建设形式和规划位置，尽可能降低管网建设、水池等系统的造价,并使中水构筑物更好地与小区的整体风格相融合。

3 回用

　　小区用水分为饮用水和非饮用水，非饮用水又分为人体接触和人体非接触两类，中水几乎可以回用于人体非接触的全部用途。
　　中水回用政策的制定应考虑以下几个方面因素：
　　·能否达到政策规定的回用比例。
　　·能否达到相应的水质标准。
　　·配套管网、设施的建设成本。
　　·用途的安全性和居民心理的接受程度。
　　本文建议采用如下的回用顺序：
　　绿化→道路喷洒→消防储水→景观用水→洗车→冲厕所(公建) →住宅
　　绿化、道路喷洒和消防储水的回用成本低，安全性好。作为景观、洗车用水时要注意对相关重点污染物的去除。冲厕所是对中水需求量最大、最稳定一个用途，但由于要多建一条入室的给水管线，回用成本高且不易被居民心理所接受。

4 应用实例

　　1998年，北京金源环保公司为北京怡生园国际会议中心设计建设了一套中水处理回用设施，系统运行3年多来效果非常好，受到了各方面的广泛好评，以下是该工程的主要情况：

表四 怡生园工程实例 项目 内容 备注 水源 全生活污水 洗衣房、厨房等 处理规模 1000 m³/d 污水全部收集处理 建设形式 地上半开放 回用方式 注入人工湖中储存，作为消防储水和景观、绿化、道路喷用水 小区污水零排放 中水设施投资 300万元 设备+土建 主体工艺 氧化沟+深度处理 可脱氮除磷 设施净占地面积 370平方米 吨水处理成本 0.9元 不包括折旧 配套管网 仅普通的一套上、下水系统 直接经济效益 节约市政管线投资1500万元 间接经济效益 年节约自来水30万吨
按目前其正常用水价格5元/吨
年节约自来水费150万元 其超额用水部分
按5~15倍罚款

　　怡生园中水处理出水监测数据(近期)

日期 2002年1月8日 1月15日 1月21日 1月28日 2月6日 2月13日 2月19日 COD
（mg/l） 14.2 19.0 18.6 22.4 23.8 18.9 24.6 日期 2002年2月26日 3月3日 3月10日 3月15日 3月22日 3月26日 4月1日 COD
（mg/l） 20.0 18.7 19.2 21.5 24.8 18.0 20.2

　　以上数据取自怡生园自行监测记录

5 结语

　　综上所述，小区中水回用应遵循以下原则:
　　在小区的整体规划阶段就应该充分考虑中水设施的建设形式和规划位置，并重点考虑中水构筑物更好地与小区的整体风格相融合。
　　确定以全生活污水为水源的原则,以提供足够的回用水,降低吨水投资和回用成本.
　　以小区全部可应用中水用途确定处理规模,最大限度的节约用水,并产生最大的经济效益.
　　政策制定上充分考虑建筑开发商利益，鼓励建筑开发商尽早建设中水设施，并低成本地回用中水。
　　本文向建筑开发商推荐的小区中水系统建设模式如下：