居住区生活污水污染防治与资源化利用

【摘要】 分析市政排污系统不配套给居住区开发项目带来的水环境问题，在当地生活污水水质水量调查分析的基础上，提出居住区生活污水资源化利用的方案，讨论中水小区绿地灌溉的适用性，分析中水处理及利用的环境经济可行性。

【关键词】 居住区 生活污水 中水 资源化

房地产行业对于我国当前经济发展的作用，除了对多个产业的关联带动以外，还有当前无法忽视的特点，就是对本地经济的巨大推动，因为提高居住水平是社会主义小康生活的重要标志，房地产开发建设，为城市提供了大量有形的建筑产品，为城市的发展提供了最基本的生产与生活资料，是一种先导产业，同时也创造了城市人工景观的主体部分，影响到一个城市的面貌，反映了一个城市社会、经济、文化发展的水平。房地产开发项目对城市的发展具有积极的意义，在城市结构上，改变了城市面貌，在经济上，创造大量的就业机会，并且是民众重要的投资渠道。

但是，房地产开发项目和其他建设工程一样，在改善城市面貌，提升生活条件的同时，对周围环境也存在一定的影响，其中居住区生活污水是主要的环境影响因素之一。

1 市政排污设施不配套存在的环境问题

房地产开发项目类型多种多样，主要包括住宅、写字楼、酒店、公寓、商业等建筑工程，在房地产开发的同时，项目周边与之配套的给水、排水、供气、通讯、交通、园林绿化等市政共用工程也应当具备相应的规模，以适应城市规模的扩展和经济文化事业发展的客观需要。

正因为房地产开发是城市发展的先导产业，在目前城市急速扩张的情况下，某些房地产项目的开发，特别是在城市建成区边缘具有一定规模住宅小区的建设，虽然与城市发展规划相符，但住宅小区的开发有时会早于市政设施的建设，造成小区污水管网与城市污水主干管无法及时衔接的现象时有发生，市政管网与小区建设的不同步，导致小区生活污水未能通过市政排污管线排入城市污水处理厂，在这种情况下，为交付使用，住宅小区只有配套生活污水处理设施，将生活污水自行处理后，就近排入江河湖海。一方面，由于住宅区配套的污水处理设施一般不具备除磷脱氮工艺，排放水中的氮、磷导致海域、江河湖泊水质恶化；另一方面，由于市政设施的滞后，导致城市生活污水集中处理率低。

厦门市2005年城市生活污水集中处理率为66.22%，高于全国环保重点城市平均水平，符合国家“十五”规划要求，但与创建“文明城市”和“环境保护模范城市”复核的相关指标要求尚有较大的差距，应当加强城市环境基础设施建设和强化环境管理。

2 城市生活污水资源化的必要性

厦门市是一个水资源短缺的海岛型城市，人均水资源占有量约960m3，仅为全国平均水平的40%，福建省平均水平的25%；厦门岛内的情况更不容乐观，岛内水资源的人均占有量仅为177m3，是全国人均的7.7%，由于辖区内淡水资源匮乏，城区供水系统的原水有80%以上依靠外来水源调配，每年均需从境外引进水资源约4亿m3。

随着现代社会的迅猛发展，城市化进程的步伐不断加快，城市生活用水量和废水量急剧增加，一方面社会水资源情况日趋紧张，另一方面大量的城市生活污水不论是分散处理还是集中处理，大部分排向环境。生活污水占城市污水的比例高。

要实现社会的可持续发展，在很大程度上依赖于水资源的持续利用。提高城市生活污水集中处理率在一定程度上可以缓解环境水体的污染，为社会的发展提供更多的水资源，但这种被动式的处理是不够的，在水资源紧缺的现实下，将污水进行深度处理后作为再生资源是必然的发展趋势，是解决我国水资源短缺的重要手段，污水资源化利用技术的推广应用势在必行。

污水资源化就是将城市生活污水进行深度处理后作为再生资源回用到适宜的位置。中水的发展与回用是污水资源化的具体途径之一，是分质、节约、高效供水的内在要求。中水处理即是采用物理、化学以及生物化学方法将城市生活污水进行处理，使之达到一定水质要求，可在一定范围内重复使用，如用于冲洗地面、厕所、绿化、喷洒及景观用水等。由于生活污水中含有氮、磷等营养元素，而一般居住小区污水处理设施不具备除磷脱氮工艺，因此，近年来生活污水被广泛应用于城市人工绿地浇灌，为植物提供营养成分，同时利用土壤―微生物―绿地生态系统的天然净化器达到进一步净化生活污水的目的。

中水处理技术主要采用以下工艺：

（1） 通过生物手段解决中水原水中COD、BOD的去除问题；

（2） 通过混凝、沉淀、过滤等物化手段满足中水的感观指标；

（3） 通过最后的加药消毒，满足中水的卫生指标

在中水水源的选择过程中，要考虑铁、锰、溶解性固体等无机指标，必要时辅以相应的无机污染物控制手段。

3 居住区生活污水影响评价与污染防治应用实例

3.1 项目简介

翔鹭花城二期商品房项目位于厦门市湖里区殿前村，地处城郊但邻近城市建成区，是体现城市扩张的典型项目。该居住区总用地面积135497m2，总建筑面积为264219m2，总户数1785户，绿地率为40.6%，绿地面积55011m2。由于项目地处城乡结合部，小区污水管与市政污水干管相通尚有待时日，在小区污水纳入城市污水处理厂之前，按照项目建设方案，小区生活污水将在小区内设立的污水处理站处理达标后，就近排放进入海域。

厦门周边海域氮、磷是主要污染因子，本项目大量生活污水排放，势必加深海域污染。因此，在项目环境影响评价中，我们根据项目实际情况及环境特点，结合小区建设“绿色生态主题社区”的理念，从生活污水资源化及海域环境保护角度提出污水再生利用方案，实现绿色生态功能，把小区建成以可持续发展为目标的生态示范小区。

3.2 设计水质水量

生活污水的水质水量是中水回用处理方案设计的重要依据，生活污水的水质水量数据应当以当地生活小区的实际调查结果为依据。

3.2.1水质

根据对厦门市3个住宅小区生活污水水质调查分析，结果如下：

COD：318~347 mg/L，平均338 mg/L，

BOD：163~189 mg/L，平均176 mg/L，

SS： 230~268 mg/L，平均242 mg/L，

NH4+-N：22~27 mg/L，平均25 mg/L。

为确保污水处理设施有一定的抗冲击能力，评价建议污水处理站生活污水进水水质指标为：

COD：400mg/L，

BOD：200mg/L，

SS： 300mg/L，。

NH4+-N：30mg/L。

3.2.2 水量

设计方案根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）规定的居民生活用水定额计算小区生活用水量。按照该规范，厦门地区平均日生活用水定量为120~190L/人・日。然而，由于厦门地区属于亚热带海洋性气候，湿热天气多，当地居民生活用水量与《室外给水设计规范》提出的的生活用水定额相差较大。根据厦门市近5年统计资料，厦门城镇居民家庭用水量为288~324L/人・日，平均306L/人・日。因此，评价中我们以厦门实际用水情况计算小区生活用水量。污水量计算中的污水排放系数按0.8计。

一般房地产项目的设计指标为总户数，而在污水量的计算中需要考虑小区的总居住人口。评价中，我们根据厦门市人口调查资料，确定每户居住人口3.38人。

生活污水量计算中的另一个重要因子是小区的入住率。项目初期入住率较低，水量较少，但随着小区配套的日益完善，入住人口将大量增加，另外，污水处理设施应当按最大可能负荷设计并考虑一定的抗冲击能力，因此污水量计算不考虑入住率因素的影响。

综合上述因素，确定小区生活污水回用工程的设计水量为1400m3/d。

3.2.3 工艺流程

根据生活污水水质水量不均匀性的特点和中水处理站严格的出水指标，评价提出先调节水质水量，再采用较先进的生物处理工艺和物化手段相结合的中水处理工艺思路，既遵循中水处理的一般原则，保证处理出水的达标，又突出工艺的先进性。工艺流程如下：

生活污水经格栅去除大块杂物，然后进入隐化调节池，由于小区不再设置化粪池，所以隐化池的设置是必要的。经过水质水量调节后，污水被提升进入兼氧生化池，再自流至好氧化生化池，完成主体的生化处理任务。生化池出水自流到沉淀池去除SS，出水进入中间水池，再提升到机械过滤器，进一步去除水中SS，然后经过活性炭过滤器去除水中色度和残留的有机物，过滤出水进入消毒池消毒后备用。沉淀池污泥回流到隐化调节池，经沉淀后定期外运处理。

经过处理后的出水，将达到GB/T 18920-2002《城市污水再生利用―城市杂用水水质》标准要求。

3.2.4 中水利用途径

中水处理出水量约1260m3/d，其中214m3用于小区住宅卫生间冲厕，建设单位为此在小区建设过程中同步配套相应的中水回用管线；113m3用于小区道路广场冲洗；其余933m3中水用于小区绿地浇灌。

中水处理系统的出水，通过灌溉系统浇灌小区绿地。灌溉系统由首部枢纽（包括水泵、流量计、压力表等）、干管、支管、毛管及其连接件组成。灌溉系统可置于地下：首先可利用中水处理设施的水头，节约运行费用；其次整个装置置于地下，可防止浇灌过程异味气体外逸，有利于环境卫生；再者，整个装置置于地下，其地上部分仍可修建草坪，有利于和周围环境保持协调。

翔鹭花城居住小区绿地以草坪为主，并辅以乔木、灌木。研究表明，人工绿地0~30cm土层土壤水分消耗占土层水分总消耗量的75%，是人工绿地的主要耗水层。绿地灌溉用水量受土壤特性、草种及降雨、蒸发、蒸腾等天气状况影响，但同一地区绿地植草类型、树种、人工土壤类型基本一致，绿地灌溉用水量可参照当地人工绿地回灌用水量。

厦门某电子公司绿地面积3800m2，根据该公司生活污水处理及灌系统工程应用情况，非降雨天气每天实际灌溉7小时，灌溉总用水70m3//d，绿地呈饱和灌溉，计算得绿地灌水定额约18L/m2・d。参照这一灌溉用水指标，翔鹭花城居住小区绿地消耗水量为990m3/d。中水处理系统出水分配利用基本合理。

厦门地区多年平均降雨天数113天，实际灌溉天数按250天计。在降雨天，绿地和道路广场用水量大为减少，甚至在强降雨季节基本上不需要绿地和道路广场用水。由于中水回用处理系统采用二级加强处理，系统出水符合《城市污水再生利用―城市杂用水水质》要求，水质指标优于GB8978-1996《污水综合排放标准》的一级排放标准和CJ3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》，在小区所在区域市政排水设施配套之前，可暂时排入附近海域，当市政污水管配套后，在降雨天气，小区中水处理系统多余的出水可纳入城市污水处理厂。

3.2.5 经济效益分析

小区中水处理系统及灌溉系统工程总投资430万元，污水处理费0.72元/t，加上设备折旧和维修费用，中水运行成本为1.4元/t。

考虑厦门地区天气情况，本项目道路广场冲洗和绿地浇灌按年利用250天计，每年可利用中水26.2万t，另外住宅冲厕利用中水7.8万t，实际利用中水34万t。中水回用系统相当于每年节约34万t自来水，按厦门地区生活用水水价2.8元/t计，扣除中水成本，每年可节约自来水水费47.6万元，可见中水处理及灌溉系统具有显著的环境效益和良好的经济效益。

4 结束语

4.1 房地产开发是城市发展的先导产业，住宅小区开发与周边市政管网建设的不同步，是导致城市生活污水集中处理率不高的主要原因。

4.2 污水进行深度处理后作为再生资源是解决我国水资源短缺的重要手段，污水资源化利用技术的推广应用势在必行。中水的发展与回用是污水资源化的具体途径之一，住宅区生活污水充足的来源和较单一的污染源指标，是中水处理回用的有利条件。

4.3 我国地域辽阔，生活习惯的不同导致不同地区生活污水量和污染物指标差异较大，而水量和水质是中水处理系统的重要设计参数，应通过项目环境影响评价，以当地居住小区的实际调查结果为依据。

4.4 小区生活污水回用开辟了第二水源，降低了小区自来水取用量，经处理后的污水回用于小区，减少了污水的排放量，减轻了受纳水体的污染，也减少了治理环境污染的投资。居住区生活污水处理回用既节约了水资源，也消除了环境污染，具有多重效益。

4.5 居住区生活污水采用中水处理及回用技术，实现污水资源化，是目前解决节水治污两大问题的最有效的途径，在水资源严重短缺的当今社会有着重要意义

参考文献

〔1 〕国务院文件．国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知．国发［2000］36号，2000年11月7日．

〔2〕 国家环保总局．2005年国家城市环境管理和综合整治年度报告．2006年9月．

〔3〕 北京市城市节约用水办公室．节水新技术与示范工程实例．北京：中国建筑工业出版社，2004

〔4〕 王彩霞．城市污水处理新技术．北京：中国建筑工业出版社，1990