建筑中水系統(tǒng)的分類及處理流程

建筑中水系統(tǒng)的分類及處理流程

1建筑中水的內(nèi)涵中國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的增加，水資源不足的問(wèn)題更加突出。因此，國(guó)務(wù)院規(guī)定，所有新建和改建項(xiàng)目必須實(shí)施“節(jié)能減排”措施。國(guó)家提倡節(jié)能減排的重要意義在于最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)水)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間。因此,目前發(fā)展污水回用技術(shù),減少污水排放量,保護(hù)現(xiàn)有可利用的水資源不被污染破壞,實(shí)現(xiàn)污水資源化,可有效緩解水資源緊張狀況。而作為污水回用重要形式之一的建筑中水,由于其獨(dú)特的區(qū)域性和靈活性,顯現(xiàn)出開源和控制污染的雙層功能,有著廣闊的發(fā)展前景。目前,我國(guó)城市生活用水中公共建筑的用水量很大。比如大型的旅館、飯店、辦公樓、綜合樓,學(xué)校等,其空調(diào)冷卻排水、洗浴用水、洗衣用水、盥洗排水所占的比例較大,而其受污染程度卻較輕,利用這部分水作為中水水源,不但可以實(shí)現(xiàn)污、廢水資源化,緩解水資源不足,還可以減少污染排放,減輕城市排水設(shè)施的負(fù)擔(dān),具有明顯的社會(huì)和環(huán)境效益。《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ50336-2002)關(guān)于建筑物中水的定義為:一棟或幾棟建筑物內(nèi)建立的中水系統(tǒng)。建筑中水系統(tǒng)是由原水的收集、儲(chǔ)存、處理和中水供給等工程設(shè)施組成的有機(jī)結(jié)合體,是建筑物的功能配套設(shè)施之一。建筑中水系統(tǒng)包括一套排水管(收集中水水源)、一套供水管(輸配處理裝置出水至中水用水點(diǎn))、一套中水處理裝置。2中水處理工藝設(shè)計(jì)中水處理是中水回用系統(tǒng)的關(guān)鍵。不同的中水水源、處理工藝以及處理規(guī)模直接影響處理效果及投資,影響中水設(shè)施的直接和間接效益。選擇合理的中水處理工藝流程,不僅可以提高建筑中水系統(tǒng)對(duì)污水的回收和利用效率,而且可節(jié)省投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。工藝流程的選擇一般要綜合考慮工程項(xiàng)目?jī)?nèi)對(duì)中水的需求量、水源量、中水的用途。2.1建筑物水源選擇2.1.1優(yōu)質(zhì)雜排水、低污染廢水建筑中水水源以建筑物的排水作為中水的水源可分為三類:A類:不含廚房、廁所排水,以空調(diào)冷卻排水、洗浴排水、洗衣排水為主的優(yōu)質(zhì)雜排水。這部分排水占建筑排水的40%以上,其污染程度較輕,水質(zhì)較好。是優(yōu)先選擇的中水水源。B類:含廚房排水的雜排水。廚房廢水污染程度較高,含有動(dòng)植物油、表面活性劑等,僅采用物理化學(xué)處理較難達(dá)到回用要求。C類:雜排水和廁所排水,即生活污水。因含有廁所沖洗污水,污染物濃度高,且含有大量細(xì)菌,其處理工藝要求較高。2.1.2建筑物水源的水質(zhì)各類中水水源的水質(zhì)見表1;公共建筑物各種排水污染濃度見表2。2.1.3建筑物水源保護(hù)量公共建筑物各分項(xiàng)給水百分率見表3。2.1.4中水水源的衡量指標(biāo)中水的水質(zhì)必須滿足的基本要求:1)衛(wèi)生上安全可靠,無(wú)有害物質(zhì),其主要衡量指標(biāo)有大腸菌指數(shù)、細(xì)菌總數(shù)、余氯量、懸浮物量、生化需氧量及化學(xué)需氧量等。2)外觀上無(wú)使人不快的感覺,其主要衡量指標(biāo)有濁度、色度、臭氣、表面活性劑和油脂等。3)不引起管道、設(shè)備等嚴(yán)重腐蝕、結(jié)垢和造成維修管理困難,其主要衡量指標(biāo)有pH值、硬度、蒸發(fā)殘留物及溶解性物等。中水供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表4。綜上分析,建筑中水水源應(yīng)據(jù)建筑物排水的水質(zhì)、水量,以及其他排水狀況和中水用途及所需水量確定。應(yīng)優(yōu)先選用空調(diào)冷卻排水、洗浴排水、盥洗排水、等污染較輕的雜排水為水源。2.2建筑物的水處理工藝選擇2.2.1污水處理工藝的選擇建筑中水處理工藝與技術(shù)的選用要切合工程項(xiàng)目及所處地區(qū)具體情況。主要注重以下主要因素:1)中水原水水質(zhì):確定原水水源是優(yōu)質(zhì)雜排水、雜排水還是混合生活污水,同時(shí)應(yīng)取得可靠的水質(zhì)資料。作為處理工藝技術(shù)選擇的基本依據(jù)。2)中水供應(yīng)對(duì)象與水質(zhì):根據(jù)中水用途及使用要求,確定中水的具體水質(zhì)控制項(xiàng)目與指標(biāo),作為確定不同深度的處理工藝的依據(jù)。3)污泥處理方法:中水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥是干化處理后外運(yùn),還是好氧消化、厭氧消化減量后外運(yùn),或有條件直接運(yùn)至污水處理廠等,這對(duì)整體處理系統(tǒng)有重要影響。4)依據(jù)公共建筑物的環(huán)境特點(diǎn)和相應(yīng)要求,確定二次污染防治措施,避免異味氣體、噪聲振動(dòng)、污泥等對(duì)周圍環(huán)境的影響。2.2.2預(yù)處理處理工藝建筑中水處理工藝按其機(jī)理主要分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法及生物化學(xué)法等。中水處理工藝流程主要包括預(yù)處理、主要處理及后處理。預(yù)處理包括格柵或?yàn)V網(wǎng)截留、油水分離、毛發(fā)截留、調(diào)節(jié)水量、調(diào)整pH值等,主要截留大的漂浮物、懸浮物和雜物。主要處理包括沉淀、氣浮、活性污泥法、生物膜法、膜生物反應(yīng)器等處理單元,主要去除水中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)污染物等。后處理包括過(guò)濾、吸附、消毒等。主要是為滿足中水供水水質(zhì)的不同要求而進(jìn)行的深度處理?！督ㄖ兴O(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的我國(guó)典型中水處理工藝流程如表5。從表5看,中水處理工藝流程1、流程4以物化處理為主,處理A類原水(優(yōu)質(zhì)雜排水);流程2、流程5以生化處理為主,處理A類、B類原水(雜排水);流程3以二段生化處理為主,處理B類、C類原水(混合生活污水);流程6、流程7、流程8以物化和生化聯(lián)合處理B類、C類原水。2.2.3建筑物的水處理過(guò)程比較1微絮凝預(yù)處理a.原水→毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→微絮凝→過(guò)濾→消毒→出水;b.原水→毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→消毒→出水;c.原水→毛發(fā)聚集器→調(diào)節(jié)池→微絮凝→過(guò)濾→微濾→超濾→消毒→出水。物化處理宜采用混凝氣浮?；炷饕コ械膽腋∥锖湍z體雜質(zhì),對(duì)可溶性雜質(zhì)(如陰離子表面活性劑)去除能力較差;沉淀與氣浮都是混凝反應(yīng)后的有效分離手段,但由于氣浮池中的微小氣泡可以黏附帶有極性的表面活性劑,易上浮分離,因此適合在建筑中水處理工藝中使用。該工藝可間歇運(yùn)行的特點(diǎn),特別適用于住(客)房使用率波動(dòng)較大、水源水量變化較大或間歇性使用的公共建筑(如賓館、酒店)的中水處理。22采用生物處理和物理處理相結(jié)合的處理方法，通常適用于中水原水的各種排水和生活廢水。主要流程如下(1)活性炭吸附法a.原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→微絮凝→過(guò)濾→活性炭吸附→微濾→過(guò)濾→消毒→出水;b.原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化或生物轉(zhuǎn)盤→沉淀→過(guò)濾→消毒→出水;(2)生物處理技術(shù)c.原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→水解酸化→生物接觸氧化→沉淀→過(guò)濾→消毒→出水;d.原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化→沉淀→生物接觸氧化→過(guò)濾→消毒→出水;e.原水→篩濾→調(diào)節(jié)池→生物接觸氧化→沉淀→微絮凝→過(guò)濾→活性炭吸附→消毒→出水。普通生物處理宜采用接觸氧化法等處理工藝。不宜采用生物轉(zhuǎn)盤,因?yàn)樯镛D(zhuǎn)盤部分盤面暴露在空氣中,會(huì)有較大的異味氣味;若選擇序批式反應(yīng)設(shè)施如SBR、CASS等,應(yīng)綜合考慮間歇排水與后續(xù)處理的銜接合理運(yùn)行。由于有機(jī)污染物等可溶性雜質(zhì)較易在生物處理中去除,沉淀效果穩(wěn)定,故生物處理后的物化處理一般采用混凝沉淀處理。該工藝具有處理效果穩(wěn)定、投資運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),適合于在公共建筑中廣泛推廣使用。3工藝特點(diǎn)的分析MBR是在活性污泥法的曝氣池內(nèi)設(shè)置超濾膜組件,用超濾膜替代常規(guī)的二次沉淀和后置過(guò)濾設(shè)施,能較大程度上節(jié)省處理構(gòu)筑物的占地和提高活性污泥法的出水水質(zhì)。該工藝具有占地少、出水水質(zhì)穩(wěn)定、排泥少、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。但MBR工藝投資較高,且有發(fā)生膜堵塞現(xiàn)象,可能會(huì)導(dǎo)致出水超標(biāo)、異味氣體會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。隨著膜組件技術(shù)的提高和成熟,該工藝將會(huì)在公共建筑中推廣使用。3建筑物的供水系統(tǒng)3.1供水系統(tǒng)建筑中水供水系統(tǒng)與建筑給水系統(tǒng)相類似,由建筑物高度、中水配水管網(wǎng)的壓力、建筑中水供水管網(wǎng)所需壓力等因素決定,一般可分為以下幾種。3.1.1剩余壓力供水方式利用中水處理設(shè)備出水余壓,將中水供應(yīng)至用水點(diǎn),見圖1。3.1.2家庭水處理廠和屋頂水處理廠的供水方式當(dāng)中水配水管網(wǎng)水壓低于室內(nèi)中水供水所需水壓時(shí),靠水泵抽水到屋頂水箱儲(chǔ)存,再由屋頂水箱供應(yīng)至每層用水點(diǎn),見圖2。3.1.3頻繁供水方案當(dāng)中水配水管網(wǎng)水壓低于室內(nèi)中水供水所需水壓時(shí),利用變頻供水裝置,將中水供應(yīng)至每層用水點(diǎn),見圖3。3.2箱箱內(nèi)、外壁防護(hù)《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》明確規(guī)定:中水供水系統(tǒng)必須獨(dú)立設(shè)置,并對(duì)中水供水管系統(tǒng)有如下要求。1)中水儲(chǔ)存池(箱)應(yīng)采用耐腐蝕,易清垢的材料制作,鋼板池(箱)內(nèi)、外壁及其附配件均應(yīng)采用防腐處理。中水儲(chǔ)存池(箱)的溢流管、泄水管均應(yīng)采用間接排水方式排出。溢流管應(yīng)設(shè)隔網(wǎng)。2)中水給水管道宜采用塑料給水管、塑料與金屬?gòu)?fù)合管和其他給水管材,不得采用非鍍鋅鋼管。3)中水道上不得裝設(shè)取水龍頭。當(dāng)裝有取水接口時(shí),必須采取嚴(yán)格的防止誤飲、誤用措施。4)綠化、澆灑、汽車沖洗以采用有防護(hù)功能的壁式或地下式給水栓。5)中水管道外壁應(yīng)涂淺綠色標(biāo)志。6)中水儲(chǔ)存池(箱)、閥門、水表及給水栓均應(yīng)有明顯的“中水”標(biāo)志。4合理選擇和解決回用行為中的各個(gè)方面的因素,并注意回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用在公共建筑中應(yīng)用中水回用技術(shù)應(yīng)依據(jù)不同的工程項(xiàng)目和環(huán)境要求,綜