中水回用技术在建筑给排水工程中的应用分析

摘要：本文主要从建筑中水水源水质标准、中水处理工艺及系统设计、中水处理管道和设备要求、中水回用仍存在的问题等方面进行阐述，以供参考。

关键词：建筑给排水；中水回用技术；应用

1 前言

中水系统是指以城市污水、建筑群或单栋建筑排出的生活废水为水源，经适当处理达到一定的水质标准后再重新使用的供水系统。经技术处理后的中水，主要用于汽车冲洗、园林灌溉、冲洗厕所、道路保洁、冷却用水等，这样做既充分利用了水资源，又减少了污水直接排放对环境造成的污染，符合国家可持续发展的战略要求。可以说，建筑中水回用技术是解决当前某些缺水城市资源危机的重要途径。因此，本文就中水回用技术在建筑给排水工程中的应用展开探讨，以供参考。

2 建筑中水水源水质标准

2.1原水水质

这里说的原水是人们的生活污水。其中，其各种有机物的含量应符合表1的要求。

表1原生水质标准

项目 CODef BOD5 SS PH

指标 ≈400 mg/l ≈200mg/l ≈150 mg/l ≈6.0-9.0

对建筑中水而言，其水源的选择应根据排水的水质、水量和排水状况以及中水回用的要求来确定。一般，中水水源包括盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水、厨房排水和厕所排水等。若考虑到处理费用和处理的难易程度，对其选用的先后顺序一般为：沐浴排水盥洗排水洗衣排水厨房排水厕所排水。

2.2出水水质

出水是经过净化处理过的水，其水质应满足国家地表水质量的三级标准。经过中水技术处理过的水必须满足以下要求才能进行二次利用。如表2所示。

表2 出水水质标准规范

项目 氨氮 BOD5 SS PH

指标 ≤0.5 mg/l ≤4 mg/l ≤5 mg/l ≈6.0-9.0

3 中水处理工艺及系统设计

3.1中水处理工艺流程（见图1）

图1

3.2 中水处理方法

由于建筑中中水原水多采用优质杂排水，含有较低的有机污染浓度，一般的处理方法是生物处理法。前处理：一级，原水格栅调节池（流量调节）；二级，曝气沉淀生物接触氧化沉淀。后处理：过滤活性碳吸附消毒中水。

3.3 水量平衡

因原水和中水用水每小时都不是均匀的，而处理设备须在均匀水量符合的条件下运行，水量平衡措施就成了控制资源和能源浪费的关键。

3.3.1水量平衡计算

水量平衡计算是指中水原水量与处理水量之间以及中水产量与中水回用水量之间得到调节和均衡，即通过计算、调整各种水量在数量上和时间延续上达到一致。一般，水量平衡计算可从以下方面进行：一是确定能作为中水水源的污废水可以集中的水量；二是确定中水的用水量；三是计算中水处理用水量：用水量+（10%-15%）自用水量；四是计算可集流的中水原水量：按建筑物给水量的80-90%计算；五是比较可集流水量与中水处理水量：安全系数10%-15%；六是计算溢流量或补给水量。

例如：有32户住宅楼一幢，拟建中水工程用于冲洗便器、庭院绿化和道路洒水。每户4人，有坐便、浴盆、洗脸盆、厨房洗涤盆各一个，用水量标准190L/人.d，绿化和道路洒水按日用水量的10%计。

各项用水占日用水量百分数及水量损失百分数

冲厕用水 .厨房用水 沐浴用水 盥洗用水 洗衣用水

占日用水量百分数（%） 31 21 33 15 12

水量损失百分数（%） 0 20 10 10 15

1.以优质杂排水为中水原水，住宅楼日总用水量Qd：

Qd=190×32×4/1000=24.32 m3/d

2.计算可集流水量Q：

沐浴 q1=0.33×0.9×Qd=7.22 m3/d

盥洗q2=0.15×0.9×Qd=3.28 m3/d

洗衣q3=0.12×0.85×Qd=2.48 m3/d

Q= q1 +q2 +q3=12.98 m3/d

3.厨房用水量Q3：

Q3=0.21×Qd=5.11 m3/d

4.中水用水量Q′：

冲厕q′1=0.31×Qd=7.54 m3/d

绿化 q′2=0.1×Qd=2.43 m3/d

Q′= q′1+ q′2=9.97 m3/d

5.中水处理水量Q1：

Q1=1.15 Q′=11.47 m3/d

6.溢流的集流水量：

Q2=Q-Q1=12.98-11.47=1.51 m3/d

而在计算水量平衡时，则按以下两个步骤进行：一是根据中水回用对象的不同用水时段及相应的中水用量绘制出24h的中水用水量逐时变化曲线；二是根据水处理设备的工作状况和工作制度绘制出中水产量的变化曲线。在这两条所绘制出来的曲线所包围的面积最大者即为中水供需之间的调节器量。

3.3.2水量平衡调节的一般做法

1.贮存调节

主要包括前贮存式、中贮存式、后贮存式和前贮后贮并用四种。①前贮存式：主要是将中水原水在处理前贮存，此方法调节简单，但存在贮水在前贮存池的沉淀和厌氧腐败问题；②中贮存式：是将不均匀的排水在预处理后、深度处理前贮存，这种方法，则预处理须选用耐冲压负荷设备；③后贮存式：是贮存中水；④前贮后贮并用：是在处理前设置原水贮存池，处理后设置中水调节箱，这是一种最常用的稳妥方法。

2.运行调节：其是利用其水位控制处理设备的运行，由水拉信号来调整运行时间和班次，主要适用于来水或用水比较均匀，且处理设备耐冲击负荷能力较强的场合。

3.溢流、超越和补给：在水量调节设施不能满足调节器要求时，可采用溢流设施、超越管道和阀门的控制方法。此法使用于处理设备故障时采用，并应设置自来水补给管道作为中水的备用水源，但不宜大量补给。

4 中水处理管道和设备要求

4.1由于中水本身的腐蚀性比一般自来水就强很多，再加上处理过程中的一系列的物理化学反应，这就要求系统中的管道材质要具有强抗腐蚀性，一般来说，塑料管、衬塑复合管或者是玻璃钢管比较适宜使用。同时，在选用适当的管材后，还须对中水管材进行日常管理，设备和管道都必须做好防腐工作，保持其表面光滑。

4.2 中水管道、设备的颜色的选取都应该按照有关规范要求的规定。

4.3中水用水最好采用能够保证中水不与人直接接触的密闭器具，冲洗浇洒采用地下式给水栓。

5 中水回用仍存在的问题及建议

5.1 由于中水处理工艺和中水处理所采用的设备不过关等原因，致使中水系统设备和运行的过程中常常出现水质水量不稳定的现象，致使用户难以放心依赖。因此，在中水回用工程中，应严格再生水水质管理，运行单位应对正常运行的再生水设施定期进行化验，确保安全用水。

5.2中水回用在实际工程中并不比使用城市给水更经济。据调查分析，中水回用工程存在设施能力不能充分利用、运行成本过高的现象，其总运行成本有的甚至高达11.37元/m3，且平均总运行成本也为3.24元/m3，这主要是因为中水设施的设计规模得不到充分发挥。因此，为在居民区推广使用中水，国家应研究制定居民用中水的价格和相应政策，如对居民区的中水设施给予适当的运转补偿费等。

5.3中水回用水质标准太高。目前我国建筑中水回用执行的水质标准是现行的《生活杂用水水质标准》，该标准中总大肠菌群的要求与《生活饮用水卫生标准》相同，比发达国家的回用水水质标准及我国适用于游泳区的Ⅲ类水质标准还严格，这一方面使得许多现有中水工程不达标，另一方面，也限制了建筑中水工程的推广和普及。因此，国家应尽快制定并颁布该指标的适宜限值，以降低中水工程的投资和处理成本。

5.4 目前，很多人对中水的卫生性、安全性等存有顾虑，在感情上无法接受中水，从而也影响了中水系统工程的大量普及。

6 结束语

综上所述，由于中水回用具有极高的社会效益和环境效益，其既可减少环境排污量，减少环境污染，又可减少对水资源的开采，缓解城市供水紧张，减轻排水设施负担。因此，随着中水处理技术的不断改进和相关政策的制定和颁布，相信在水资源短缺的今天，中水回用技术将会有越来越广阔的应用前景，为城市节水作出贡献。

参考文献：

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[2]霍丹.中水回用技术在建筑节水中的应用研究[J].中国科技博览，2011（2）.

[3]朱伟伟，张春恒.建筑中应用的中水处理技术[J].科技信息，2011（18）.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。