中水回用系统

Posted 2023-01-14 水量

篇首语：书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了中水回用系统相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1、国内外现状

中水，顾名思义，就是水质介于上水和下水之间的、可重复利用的再生水，是污水经处理后达到一定的回用水质标准的水。虽然与自来水相比，中水的供应范围要小，但在厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等方面，中水是最好的自来水替代水源。

就世界范围而言，当前污水经再生已经回用于工业、农业灌溉和养殖业，市政绿化、生活洗涤、地下水回灌和补充地面水等方面。美国的缺水地区如加利福尼亚州、德克萨斯州等，其污水回用技术发展也较早，到 1975 年美国一些城市污水回用于工业方面水量就已占总污水量的31％，仅在加利福尼亚州就建有污水回用工程达200 套以上。

我国许多城市淡水缺乏情况已如前述，污水再生回用技术，已受到各级政府重视。近十几年来对城市生活污水和建筑中水回用进行了众多研究和实践工作。我国首都北京市开展中水技术的研究和推广工作较早，1985 年至现在相继在北京市环境保护科学研究所、首都机场、清华浴池、北京市万泉公寓及众多的宾馆中建成了中水工程。

2、建筑中水系统

2.1 中水水源
中水水源的选择是中水工程设计中的一个关键问题，一般应根据下述要求选用：
（1）中水水源选择应根据原水水质、水量、排水状况和中水回用的水质水量来确定。例如原水和回用水的水量不仅要平衡，原水还应有10%～15%的余量；原水水源要求供水可靠；原水水质经处理后能达到回用水的水质标准等；
（2）中水水源一般为生活废水、生活污水、冷却水等。医院污水（尤其是传染病和结核病医院的污水）、生产污水等由于含有多种病菌病毒或其它有毒有害杂质，成分较为复杂，不宜作为中水水源。
（3）中水水源按污染程度不等一般可分为下述六种类型。选择中水水源时可以根据处理难易程度和水量大小按照下列顺序进行排列：
①冷却水。
②沐浴排水。
③洗排水。
④洗衣排水。
⑤厨房排水。
⑥厕所排水。实际中水水源一般不止单一水源，多为上述六种原水的组合。一般可以分为下列三种组合：

①盥洗排水和沐浴排水（有时也包括冷却水）组合。该组合称为优质杂排水，为中水水源水质最好者，应优先选用
②盥洗排水、沐浴排水和厨房排水组合，该组合称为杂排水。比①组合水质差一些。
③生活污水，即所有生活排水之总称。这种水质最差。中水应用要求：
中水不同于生活饮用水，根据中水水质标准的规定，中水只能在一定范围内使用。目前在国内中水主要回用于冲洗厕所、绿化、洗车、浇洒道路和冷却用水等作杂用水使用。中水回用除了满足水量要求外，还应符合下列要求：
①首先应满足不同的用途，选用不同的水质。
②卫生标准是中水回用的重要指标，卫生上安全可靠，必需达标。卫生指标有大肠菌群数、细菌总数、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量等。
③中水还应符合人们的感官要求，即无不快感觉，以解除人们使用中水的心理障碍。主要指标有浊度、色度、臭味、表面活性剂、油脂等。
④中水回用的水质不应引起设备和管道腐蚀和结垢。主要指标有 pH 制、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。

2.2 中水处理工艺流程

中水处理流程应根据中水原水的水质、水量及回用对水质的要求进行选择。进行方案比较时还应考虑场地状况、环境要求、投资条件、缺水背景、管理水平等因素，经过综合经济技术比较确定。
由于目前中水处理范围多为小区和单独建筑物分散设置类型，在流程选择上不宜过于复杂，宜按下列要求进行：
（1）尽量选用定型成套的综合处理设备。这样可以做到简化设计，布置紧凑、节省占地、使用可靠、减少投资。
（2）对于中小型规模的中水处理站，不可能配置较多的运行操作人员。为了便于管理和维护，在处理工艺的选择上，宜采用既可靠又简便的流程，以减少运行人员。
（3）中水处理设施一般设在人员较为集中的生活区（如居住小区、建筑物内部），在设置地点的选择上要考虑臭味、噪声等对周围环境的影响。故一般中水处理站多设在地下室、自成独立的建筑物或采用地埋式处理设备。
（4）中水处理工程的投资效益是普遍关注的问题。目前使用不够广泛的主要原因除了节水意识较差以外，主要是初期投资和处理成本较高。因此，原水水源选择，可以根据回用要求，尽量选择优质杂排水或杂排水，以便简化流程减少一次投资，降低处理成本。另外还要考虑处理后的回用水能够充分利用以避免无效投资。

几种典型的中水处理工艺流程

流程1：

流程2：

流程3：

流程4：

流程5：

流程6：

流程7：

流程8：

流程9：

上述工艺流程选择，主要根据原水水质及中水用途决定。并且每一种流程的处理步骤也非一成不变，可以根据使用要求进行取舍。
流程 1 仅适用于原水为优质杂排水；流程 2 适用于优质杂排水和杂排水；流程 3、4 适用于生活污水。以上四种流程为基本流程，适用范围较广，国内应用较多。流程 5、6 主要增加了活性炭吸附，其作用是去处难于降解的有机物（如蛋白质、单宁、木质素、醚、杀虫剂、洗涤剂等）、色素和某些有毒微量元素（如汞、铅、银等）以及回用水质要求较高的场合。流程 7、8、9 增加了膜处理法，该流程的处理结果是进一步提高中水水质，不仅 SS 的去除率很高，而且排水中的细菌数和病毒均得到很好的分离。但设备投资和处理成本均较高。

上述流程中隔栅和调节池称为预处理；沉淀、气浮、生化处理、膜处理等称为主要处理工艺；而过滤、消毒等称为后处理。其中预处理和后处理在各种流程中基本相同，一般均需要设置，而主要处理工艺则根据不同要求进行选择。

2.3 中水系统的消毒

中水系统的消毒处理是中水回用的安全保证。中水处理系统必须设置严格的消毒措施，并应采用消毒剂投量准确可靠的定比式消毒器。消毒剂品种一般采用液氯、二氧化氯、漂白粉、臭氧等，以前三种选用较多。

2.4 中水管道系统

中水原水管道系统可根据原水为优质杂排水、杂排水、生活污水等区别，对排水进行分系统设置，分别设置合流制和分流制两种系统。
中水供水系统为杂用水系统，其供水系统和给水供水系统相似，也可以分为水泵加压直接供水、水泵-水箱供水、水泵-气压罐供水和变频供水等方式。
中水管道系统设计，一般应考虑下述原则：
（1）中水水量平衡，即原水处理量应基本平衡。
（2）中水处理设施综合比较，即原水回用率与处理流程有关。当采用优质杂排水和杂排水作原水时，处理流程较为简单、投资少、处理成本低，但水回用率也低。排水系统分为两个系统如采用生活污水作原水时，水的利用率虽然增加，但设备和投资均相应增加。此时排水为一个系统故中水处理设施应根据使用要求资金多少及当地水资源状况等进行综合比较确定。一般生活污水作为原水的系统适于城市集中设置中水处理系统的情况。此时原水系统为合流制。优质杂排水、杂排水作为原水的系统适用于洗浴废水所占比重较大的公共浴室、洗衣房、高档公寓、宾馆、饭店、写字楼等建筑物。
（3）中水回用应尽量符合人们的生活习惯和心理承受能力，特别是以生活污水为原水的时，则以城市集中处理为宜。
（4）管路系统布置要求：中水原水系统应设分流、溢流设施和超越管，以便于中水处理设备检修和过载时，可将部分或全部原水直接排放。为了便于管道布置，在不影响使用功能的前下，宜尽量将排水设备集中布置（如同层相邻、上下层对应等）。。

2.5 水量平衡
中水原水量、处理量、回用量三者应形成一定的平衡关系。由于原水量在一天内排放时间和回用时间并不一致，为满足总回用水量和瞬时回用水量的需求，就需要进行水量平衡计算和选用相应的调节措施，这是中水系统合理设计、合理用水的前提。中水水量平衡首先是昼夜水量的平衡，即原水量、处理量、回用量三者昼夜水量基本一致。其次是使不均匀的原水量转换到基本均匀的处理量。再使均匀的处理量满足不均匀的使用量。调节水量平衡的措施有如下几种：
（1）贮存调节：设置贮存池来调节各种水量的不均匀变化。根据贮存池位置可分为前置贮存、中间贮存、后置贮存三种方式。前置贮存为原水贮存，中间贮存为预处理后进入深度处理之前的贮存，后置贮存为中水贮存。贮存容积可以按照前述原则和计算确定。采用何种贮存方式应根据来水性质、用水要求和处理特征决定。一般前置和后置贮存调节池均应设置。当不设置贮存而设中间贮存时，预处理必须选用耐冲击负荷的设备。后置贮存的调节池，一般又分设低位池和高位池两种，调节量可取两者之和。前置贮存调节池需要采取防止沉淀和防止腐败的措施。
（2）自动调节：处理水量随原水量或用水量的变化而自动调整。这种方式只适用于来水或用水比较均匀连续，且要求处理设备耐冲击负荷能力较大的场合。此时仍宜设置调节水池，但贮存容量可以减小。由于水量不可能完全均衡，这种调节方式还必须考虑原水溢流和新鲜水补充的措施。
（3）溢流和超越：当原水量出现瞬时高峰而设备来不及处理，或用水短时中断出现供大于求时，采用溢流方式也是水量平衡的手段之一。超越产生于处理设备故障检修或其它偶然事故发生时使用的方法。
（4）补充自来水：适用于设备故障或中水供水不足使用。自来水补充水管不允许与供水管道直接连接必须采取隔断措施，可将补水加到中水调节设备内。

3. 结语
（１）中水回用系统今后将得到广泛的采用，它能节约有限的淡水资源，就建筑中水设计而言它可有效节水
31%左右，同时还可减少建筑物中废水的排放量，减少水环境污染，因而缓解城市中排水管网的压力。
（２）设置中水回用系统，使自来水消耗量减少，也可以降低供水成本。
（３）中水管网、设备及构筑外壁应刷成浅绿色区别于饮用给水管。