A. 建筑中水回用及其存在的问题
建筑中水回用及其存在的问题具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
中水回用,是解决城市水资源危机的重要途径,也是协调城市水资源与水环境的根本出路[,所谓中水,主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水,其水质介于上水与下水之间,是水资源有效利用的一种形式。
中水简介
中水一词从20世纪80年代初在国内叫起,现已被业内人士乃至缺水城市、地区的部分民众认知。开始时称“中水道”,来于日本,因其水质及其设施介于上水道和下水道之间。随着国外中水技术的引进,国内试点工程的实验研究,中水工程设施建设的推进,中水处理设备的研制,中水应用技术的研究、发展和有关规范、规定的建立、施行,逐渐形成一整套的工程技术,如同“给水”“排水”一样,称之为中水
中水是对应给水、排水的内涵而得名,翻译过来的名词有再生水、中水道、回用水、杂用水等,我们称“中水”(RECLAIMEDWATER),是对建筑物、建筑小区的配套设施而言,又称为中水设施。
中水(Reclaimed Water)是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。再生水(recycling water)建设部制定了再生水回用分类标准,对再生水的释义是:“指污、废水经二级处理和深度处理后作回用的水。当二级处理出水满足特定回用要求,并已回用时,二级处理出水也可称为再生水。”显然,中水就是再生水。
中水系统(Reclaimed Water System)由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施组成的有机结合体,是建筑物或建筑小区的功能配套设施之一。建筑中水(Reclaimed Water System for Building)由于中水系统建立的范围不同又有不同的称谓,建筑物中水是在一栋或几栋建筑物内建立的中水系统;小区中水是在小区内建立的中水系统。小区主要指居住小区,也包括院校、机关大院等集中建筑区,统称建筑小区。建筑中水则是建筑物中水和小区中水的总称。
中水设计本着充分利用微生物处理有机废水的稳定性,采用二级氧化处理方式,对洗浴废水进行处理。实践证明洗浴废水在低浓度B0D5下生长的改性轮虫对低浓度洗浴废水具有很好的处理功效,同时稳定性,及耐冲击性都得到验证。采用该工艺同时可以大量节省洗浴废水处理的物化过程,例如节省混凝段和活性炭保护段,从而可以减少混凝剂的投加及减少劳动强度,而活性炭作为中水保护剂,由于水中有机物的大量存在,会使得活性炭快速板结从而失效,需要更换活性炭,而活性炭的造价较高,这就造成经济的浪费及劳动强度的加大。从以上分析可以看出水中在现阶段处理工艺宜采用以生化为主物化为辅的方法,而生化的关键就在于填料的有机物的负荷及氧的利用率的提高,较好的氧化物其填料为日本新技术蜂窝填料BOD5达到2.2KG.BOD5/M3填料,整体的体积小1/3,氧化机采用台湾川源生产的设备,暴气效率较高,噪声较低。
1 中水水源
中水的水源较广,但对建筑中水而言,其水源一般包括盥洗排水、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[4]。
在进行建筑中水系统的设计时,应根据实际情况,集流一种或多种排水作为中水水源,常见组合有以下几种情况:①空调系统排水、盥洗排水和沐浴排水等,其污染程度较轻,称为优质杂排水,在设计时应优先选择其作为中水水源;②冲厕以外的生活排水组合,其污染程度中等,称为杂排水;③所有生活排水的总称,其污染程度最重,称为生活污水,由于其处理费用较高,且难处理,所以在设计时应尽量不采用其作为中水水源[5]。
就目前情况来看,我国现有的建筑中水回用系统采用的水源几乎都是优质杂排水或杂排水。
2 中水处理工艺
2.1 常用的中水处理工艺及其流程
目前应用较多的中水处理工艺主要有混凝、沉淀、过滤、生物处理和活性炭吸附等[6]。
处理工艺需根据原水水质的不同而采用某一工艺或某些工艺的组合[5],常见的中水处理工艺流程有以下这些:
(1)对于优质杂排水,其处理工艺流程一般有:
①原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝→过滤→消毒→中水;
②原水→毛发聚集器→调节池→混凝沉淀→消毒→出水;
③原水→毛发聚集器→调节池→微絮凝-过滤→微滤-超滤→消毒→出水。
(2)对于杂排水,其处理工艺流程一般有:
①原水→筛滤→调节池→微絮凝-过滤→活性炭吸附→微滤-过滤→消毒→出水;
②原水→筛滤→调节池→生物接触氧化或生物转盘→沉淀→过滤→消毒→出水。
(3)对于生活污水,其处理工艺流程一般有:
①原水→筛滤→调节池→水解酸化→生物接触氧化→沉淀→过滤→消毒→出水;
②原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→生物接触氧化→过滤→消毒→出水;
③原水→筛滤→调节池→生物接触氧化→沉淀→微絮凝-过滤→活性炭吸附→消毒→出水。
2.2 处理工艺的技术可行性
中水处理在技术上是可行的,很多人的研究也已经无数次证明了这一点,特别是随着近几年工程技术人员对处理技术和处理设备开发,使中水处理技术又有了很大的发展。
杜茂安等采用混凝-沉淀-过滤-消毒工艺处理洗浴排水,在水温为10℃时,主要控制指标浊度、COD、BOD5和ABS的平均去除率分别为98.1%,95.2%,93.3%和68.2%,出水水质完全满足中水控制指标要求[7];刘中平等研究序批式活性污泥工艺(SBR)处理学校洗浴废水的工程实例得出,该工艺对洗浴废水中的COD、BOD5、SS和LAS有较高的去除率,处理后的出水水质符合《城市污水再生利用 城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002),且该工艺设备简单,占地少,运行方便[8];大连香格里拉大饭店中水回用工程采用膜生物反应器(MBR)工艺,其设计规模为60m3/d,自2001年10月投产运行以来,其平均出水水质为COD=6.16mg/L,BOD=0.57 mg/L,SS=0 mg/L,这完全达到生活杂用水水质标准,实践证明,MBR是一种简单、高效的中水处理技术[9];北京华融大厦总建筑面积4.6万m2,中水原水为洗浴排水,水量为7.5m3/h,采用接触氧化-砂滤工艺,2000年9月经北京市环境保护监测中心测定,进水BOD、COD、SS和LAS分别由22mg/L、68 mg/L、14 mg/L和3.29 mg/L降低到2 mg/L、10 mg/L、5 mg/L和0.14 mg/L[10]。
2.3 处理工艺的经济可行性
莫慧等对3种居住区中水回用方案即经二级处理后回用、经三级处理后回用和经MBR处理后回用进行了经济分析,其运行费用分别为2.82元/m3、2.63元/m3和2.67元/m3[11];张捍民等采用MBR工艺处理大连香格里拉大饭店的污水并达到生活杂用水水质标准,其运行成本仅为1.665元/m3[9]。
通过以上的试验分析可知,如果中水回用工程运行管理得当,其在经济上是可行的,并且随着水资源供需矛盾的进一步激化,自来水价格势必会升高,而随着处理技术的发展,中水处理费用却会降低,这更增加了中水回用的经济可行性。
2.4 处理工艺的选择
中水处理工艺的选择依据主要是根据进水水质和经济技术比较,选用在技术上可靠,经济上可行,且据有稳定出水水质的处理工艺,同时还要考虑其管理和维护及其对周围环境的影响等。
3 中水回用存在的问题
建筑中水回用存在的问题较多,首先,中水系统运行往往不正常,水质水量不稳定,用户难以放心依赖,造成这种现象的主要原因是有些工艺、设备不过关,达不到预想效果,同时对系统的运行管理水平不高,出现问题不能及时解决,使水质水量常常发生较大的波动,甚至停产[12]。
其次,中水回用在实际工程中并不比使用城市给水更经济。张雅君等对北京22个运行中的中水设施进行调研,通过分析发现普遍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[13]。
再次,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[14]。
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,从而影响了其普及。当然当前的水价偏低也是造成中水回用成本较高从而难以推广的重要原因之一[15]。
4 展望
中水回用具有极高的社会效益和环境效益,它一方面可以减少环境排污量,减少环境污染;另一方面它又能减少对水资源的开采,对我国长远的国民经济发展具有深刻的意义[16]。并且,根据水利部《21世纪中国水供求》分析,2010年后中等干旱年的缺水量将达318亿m3,到2030年我国将缺水400~500亿m3,开发和应用投资省、见效快、运行成本低的中水回用处理技术已经凸现为确保社会经济可持续发展的重大课题,所以我们有理由相信,在政策的正确引导下,合理的调整城市给水和中水的价格关系,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。
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B. 浅析中水回用技术及应用
污水资源化包括城市污水、工业废水和建筑小区生活污水的再生利用。其中建筑中水的回用,是指通过对集中住宅小区和密集建筑群等生活杂排水的局部收集、处理,再回用于附近建筑物和建筑小区的冲侧、绿化等生活杂用。中水回用既节省水资源,又减少城市供排水管网和处理设施的负荷,是解决缺水问题的一条有效途径。
1.中水回用技术简介
其特点为用各种物理、化学、生物等手段对工业所排出的废水进行不同深度的处理,达到工艺要求的水质,然后回用到工艺中去,从而达到节约水资源,减少环境污染的目的。下面就两种最主要的回用技术作一介绍:
1.1冷却水技术
节约冷却水是工业节水的主要途径:
1、改直接冷却水为间接冷却水
在冷却过程中,特别在化学工业中,如采用直接冷却的方法,往往使冷却水中夹带较多的污染物质,使其失去再利用的价值,如能改为间接冷却,就能克服这个缺点。
2、降低冷却要求,减少冷却水用量。
3、采用非水冷却。
如在某种工艺生产中,采用空冷或油冷,达到冷却的目的。
4、利用人工冷源或海水作冷却水,减少地下水或淡水用量。
5、合理利用冷却水。
对已使用过的冷却水可以进行一定的降温措施后,反复使用,也可以在第一次作为冷却水使用后,用于其它对水质、水温要求较低的场合。
在采用这个办法时,要注意各车间供水系统的密切配合,加强冷却水的管理,避免因一个环节出问题而影响其他车间供水。
6、冷却水的循环利用
这种冷却水利用技术主要是经过冷却器变成的热水经过冷却构筑物使水温降到回用水水温,从而循环使用。
冷却水在循环使用时,应注意水中细菌的繁殖、水垢的形成、设备腐蚀、水压、水量变化等问题。
1.2一水多用或污水净化再利用
由于生产工艺中各环节的用水水质标准不一,因此将某些环节的水经过适当的处理后重复利用或用于其它对水质要求不高的环节中。以达到节水的目的。如:可先将清水作为冷却水用,然后送入水处理站经软化后作锅炉供水用。城市污水集中处理后用于生产、生活等。
中水回用技术举例
下面就生活中水做一简单介绍。
生活中水,主要指生活污水经过处理,达到使用标准后,用于冲厕、绿化、景观、喷洒路面以及冷却水的补充等杂用。中水水质应达到《生活杂用水水质标准》。
1、中水水源
选择中水,应首先选用优质杂排水,一般可按下列顺序取舍:
a、冷却水b、淋浴排水c、盥洗排水d、洗衣排水e、厨房排水f、厕所排水
2、处理工艺
当以优质杂排水和杂排水作为中水水源时,可采用以物化处理为主的工艺流程,或采用生物处理和物化处理的工艺流程。
当利用生活污水作为中水水源时,可采用二段生物处理,或生物处理与物化处理相结合的处理工艺流程。
3、中水设计建设规定
凡建设项目都应按规定同时配套设计中水设施,属以下情况的建设项目必须配套设计建设中水设施:
a、宾(旅)馆、饭店、商店、公寓、综合性服务楼及高层住宅等建筑的建筑面积在2万平方米以上。 b、机关、科研单位、大专院校和大型综合性文化、体育设施的建筑面积在3万平方米以上。
c、住宅小区规划人口在3万人以上(或中水回用量在750立方米/日以上)。
有关中水设施的管理按照建设部发布的《城市中水设施管理暂行办法》执行,中水设施的设计按中国工程建设标准化协会编制的《建筑中水设计规范》。
2.中水回用水质要求
中水水质必须要满足以下条件:
2.1 满足卫生要求。其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮韧、cod、bod5、磷化物等。
2.2 满足人们感观要求,即无不快的感觉。其衡量指标主要有浊度、色度、臭味等。
2.3 满足设备构造方面的要求,即水质不易引起设备、管道的严重腐蚀和结垢。 其衡量指标有ph值、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。
近年来,我国对中水研究越来越深入,为保证中水作为生活杂用水的安全可靠和合理利用,于一九八九年正式颁布了《生活杂用水水质标准》(cj251一89)。
3.中水回用标准及方式
3.1国内的城市杂用水标准情况
1989年建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(cj25.1-89)是我国有关城市杂用水水质的第一个部颁标准。该标准规定了厕所便器冲洗、城市绿化、洗车、扫除等生活杂用水水质要求。2002年中南市政设计研究院主持对该标准进行了修订并上升为国家标准(gb/t18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水质》)。修订中将杂用水的适用范围进行了调整,增加了消防和建筑施工用水。
3.2中水回用方式
城市可根据污水处理能力的大小和当地情况,选择不同的回用方式。大体有以下几种:①选择式回用方式,即在污水处理厂周围的一些居民区铺设管道,实行分质供水回用;②分区回用方式,即根据城市状况,分区实行污水再生利用;③全城回用方式,即全城铺设中水管道,适用于新建城市和有污水处理能力的小城镇。
4.中水回用的主要途径
4.1回用于工业
污水处理厂达标排放的废水,根据用途的不同可直接或再经过进一步处理达到更高的水质后应用于工业生产过程中,如用做冷却水,熄焦、熄炉渣用水,灰渣水力输送用水,工厂绿地浇洒,地面、设备、车辆冲洗,消防用水,其中最具普遍性和代表性的用途是工业冷却用水。
4.2城市杂用
中水的城市回用途径主要有以下几个方面:一是城市生活冲厕用水,二是城市部分商业用水(如洗车行业),三是道路喷洒用水与城市绿地灌溉,四是非接触性景观中水与消防用水等。其中,城市生活用水是比较稳定的用水渠道,道路喷洒用水与城市绿地灌溉具有一定的季节性。
4.3农业灌溉
经过污水处理厂处理后排放的废水只需再经过简单的过滤即可达到农业灌溉用水的水质标准,其环境卫生和农产品的卫生学状况均良好。中水用于灌溉农田,通过土壤过滤、吸附、离子交换、化学反应、土壤微生物代谢和作物根系的吸收等机理,也能进一步净化水质,改良土壤结构,增加水分和肥分,使农作物增产,节省大量化肥,可获得良好的经济效益。中水回用于农业灌溉,一般尚需建设一定的调蓄、灌溉工程,才能达到充分利用的目的。农业灌溉用水受季节性的影响明显。
4.4水利工程
4.4.1城市二级河道景观用水。国家对景观水质制定了水质标准,二级污水处理厂的出水水质与河道景观用水水质要求相似。在卫生指标上加以再处理即可达标。只要河道是流动的,其本身就具有一定的自净能力,这样不仅使城市景观得到改善,也为河道两岸再生水回用单位提供了输水渠道。
4.4.2用于地下含水层的存储及恢复。由于地下水的开采量过大,引起地面下沉。为了控制下沉,除限制开采量或禁止开采外,还要采取回灌措施。中水可以作为回灌水的水源之一,但要经过进一步处理,以达到地下水回灌的水质要求方可回灌。
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C. 浅谈城市中水回用的结论与建议
所谓中水是相对于上水(自来水)和下水(污水)而言的,是指生活污水经处理后,达到规定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。如厕所冲洗、绿地浇灌、景观河湖、环境用水、农业用水、工厂冷却用水、洗车用水等。
中水系统大致可分三类:一是城市污水处理厂出水处理回蚂稿用的城市中水系统;二是若干建筑群生活污水集中处理回用的小区中水系统;三是单栋的建筑物生活污水处理回用的建筑中水系统。
在此以自已的观点谈一下城市中水回用的结论与建议:
1、因地制宜,推广应用
一般建造中水设施一次性投入较自来水高2~5倍,并且日常运行成本又高于自来水,所以很少有人会放弃使用便宜、安全、方便的自来水而去用中水,已建的中水设施停止运行也就理所当然了。1996年深圳已建的中水设施93%停用就是因为这个原因。
但是随着经济社会的发展,北方由于水资源紧缺,人均水资源量747m3,尤其是黄淮海三流域人均水资源量仅500m3,在这种地区和沿海城市开发中水回用比长距离引水、海水淡化和人工降雨在经济上更具优势。以大连为例,海水淡化成本8.5元/m3,引碧入连2.3元/m3,引英入连3.6元/m3,中水回用2.0元/m3.
南方地区人均水资源量3,480m3,属于水资源相对丰富的地区,该地区1997年人均年用水咐指量447m3,仅占人均水资源量的12.8%,可见当地水资源的开发尚有很大潜力。当前存在的主要问题是水污染日益严重。由于城市化发展过快,城市排水设施的建设跟不上,污水超标排放和任意排放使城市周围的地表和地下水源受到严重污染,水质恶化使可供利用的水资源急剧减少,部分城市出现污染型缺水,治污才是首要任务。要在加强城市排水系统基础设施建设的同时加强水体的污染整治。对不具备纳入城市污水总衡物配管条件的建筑物,为减轻水体污染,必须就地建造中水回用设施,保护水环境。
2、健全法规,统一管理
对于中水价格,政府有关部门可制定相应的配套政策,如已建污水处理回用设施的,其所交纳的排水费根据对应的设施处理能力予以返回中水设施管理部门,贴补日常运行管理;同时也可借鉴国外的收费浮动政策,适当调高自来水水价,但也不宜人为过分抬高自来水价,一般将中水水价控制在自来水水价75%~80%左右较适宜。中水系统涉及部门颇多,住宅、环保、水务、卫生等部门都有各自的管理职责,由于污水集中处理通常较分散处理成本低、回用用途广、易管理、水质易控制,所以城市中水系统、小区中水系统和建筑物中水系统,大、中、小系统宜合理搭配,以防止建成的设施闲置或设备运行能力不足。建议小区中水系统和小区发展规划应统一规划、合理布局。同时,各地应制定统一的管理办法,由水行政主管部门统一管理中水系统的设计、建设、运行,防止中水设施建设市场出现杂乱无章的现象,水行政主管部门应对中水处理装置和施工单位进行产品认定和施工资质审定,并负责各中水站出水水质监测。
3、完善设计,制定标准
1996年以前建造的中水处理设施大多采用常规工艺,一般自动化程度不高、操作复杂、设备质量也不尽如人意,导致建成后的设施根本无法运行或不能正常运行。如北京采用物化法处理的18套设施,因设计方面的问题,导致50%的设施根本无法运行,其余的设施出水水质也均有不同程度的问题。随着水处理技术的发展,应组织有关专家,借鉴国外先进的中水技术,对现行的《建筑中水设计规范》进行重新修订,提高中水设备的成套化、标准化、自动化及电子化等整体水平;对不同用途的中水,制定更详尽的最低标准;由于一般水处理成本与水处理量成反比,而已建的中水设施在100m3/日以下的为数不少,有的甚至只有20m3/日,为提高资金利用率,建议制定最小经济规模流量供设计参考。中水的处理成本与所采用的处理工艺和原水的水质有关,一般全污水(灰水+黑水)处理比灰水处理运营成本高近1倍。所以建议可先将灰水作为中水的原水,这样处理成本可降低一半,水质也易控制,处理后的水可优先考虑用来浇绿化和洗车、扫除、景观用水,而后考虑排管入户冲厕。
4、组织培训,持证上岗
中水处理工艺通常规模小、技术高、费用高,它要求高水平的处理,独立的配水系统,特殊的用户管道、闸门系统和熟练的操作。而目前中水设施管理人员大多是兼职,专业水平、管理水平有限,兼之各中水处理站缺少完善的管理制度,中水设施不能得以长期稳定运行,出水水质难得到保证。为保证中水水质,水行政主管部门应定期对中水运行管理人员,进行日常操作、水质化验、应急措施等培训,培训合格者方可持证上岗,提高管理队伍素质。
D. 浅谈中水回用设施的噪声治理
某新建高层住宅楼的中水回用项目,设备机房位于住户卧室正下方的地下三层,在污水处理再生利用的过程中产生了二次污染――噪声污染,影响了居民的休息。住户的噪声主要来自结构噪声传导和空气噪声辐射两部分,本文结合此工程实际情况,对风机、水泵、管道等不规范的安装进行改造,通过加装了隔音罩、更改设备基础及管道与地面、墙壁的刚性连接,加装更换隔声门和隔声窗等措施,取得了噪声治理的成效。
水是人类和一切生物赖以生存且不可替代的物质基础,是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。我国是一个干旱、缺水严重的国家,水资源总量约为28124万亿立方米,占世界径流资源总量的6%,人均水资源占有量为2500立方米,约为世界平均水平的1/4,位于世界百位排名之后,被列为世界人均水资源占有量最贫乏的国家之一。随着社会生产力的不断提高,全国多数城市的水质污染、环境恶化不断加剧,致使水资源短缺等问题,已被人们广泛关注。我们提倡发展水资源的可持续利用,节约用水、防止污染、保护环境。污水的资源化与再生利用,不仅节约水资源,变废为宝,同时处理成本较自来水低廉,具有可观的经济效益。
本工程为某新建高层住宅楼的中水回用项目,在污水处理再生利用的过程中产生了二次污染――噪声污染。噪声是声音的一种,是人们不需要的声音的总称[3]。从物理角度看,是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。从环境保护角度看,是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。噪声不仅有其客观的物理特性,还依赖主观感觉的评定。噪声污染,影响人们的工作、休息和睡眠,进而危及人体健康。每个人对噪声的敏感度不同,一般心血管患者,神经衰弱,失眠等人群对噪声尤其敏感,治理噪声污染,不容忽视。本文对此中水设施造成的噪声进行治理,通过各种隔振降噪措施的实施,有效控制了噪声问题。
一、项目简介
某新建高层住宅楼设中水回用设施,污水来源于住宅楼内的生活污水,要求污水经过处理后达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质标准》 GB/T 18920-2002冲厕回用标准,用于楼内冲厕,以达到节约用水,减少污染,保护环境的目的。
污水处理量为5m3/h,主要工艺流程为:
本住宅楼地上28层,地下3层。中水回用设备机房位置地下三层,地上一层为住户。主要噪声源有供水变频泵四台(5.5KW)、回转式鼓风机两台(4KW)、抽吸泵两台(1KW)、提升泵两台(1.1KW)。
1、工程安装情况
(1)设备基础均为混凝土基础,无二次浇注。水泵直接座在混凝土基础上,接触部分垫有橡胶减振垫。回转式鼓风机座在混凝土基础上,底部安有橡胶减振器,但现场观察减振器与风机不匹配,减振效果明显不足。
(2)管道支架、吊架等直接与地面、墙壁接触,为刚性连接,部分支架、吊架制作不规范,管道固定不稳固。
(3)管道穿墙部位未封堵。
(4)现场可以听见砸水的声音,水泵压水管路出水口高于水池液面。
(5)单球橡胶软接头隔振效果不明显,且有部分软接头安装在了立管的部位。
2、振动情况检查
(1)变频供水泵基础支架振动明显。
(2)变频供水泵支路出水管及总出水管手触感觉振动很明显,总出水立管上安装的橡胶软接头前后振动基本一样,橡胶软接头没起到减振作用。
(3)变频供水泵总出水管出中水设备机房墙体外用镀锌钢管去接触感觉,有明显振动。
(4)自吸泵、提升泵的支路出水管及总出水管手触感觉振动不明显,管路与墙壁支架处,用镀锌钢管去接触感觉,有轻微振动。
(5)回转式鼓风机支路出气管及总出气管手触感觉振动很明显,风机基础支架振动明显。
3、噪声值测量
设备正常运行时,夜间7:00测得设备机房内噪声值76dB(A),设备机房外噪声值64 dB(A),1楼住户房间内噪声值35dB(A),居民反映噪声影响睡眠质量。
二、噪声振动分析
本工程所选用的设备运转正常,均无异常噪声,质量合格,住户的噪声主要来自结构噪声传导和空气噪声辐射两部分。
结构噪声以弹性波的形式通过设备基础、管道支架等传递到建筑结构,并经过建筑结构传递出去,迫使建筑结构或建筑结构上的附着物振动发生,固体声随距离的衰减很小,因此,如果处理不当的话,通常会影响到整个楼层。结构噪声的来源主要有三部分,设备基础基座,管道支架及管道穿墙,属于较难治理部分。
空气噪声通过空气传播,主要是通过窗户,房门和楼板等传播至室内。
1、水泵噪声分析
水泵噪声就是水泵在运行时产生的不规则的、间歇的、连续的或随机的噪声。水泵噪声属于低频噪声(频率在500赫兹以下的声音)。低频噪声的特点就是衰减缓慢、声波较长、其衍射波能轻易绕过障碍物,且有很强的穿透力,像一般建筑物的普通承重墙,水泵噪声能够轻易地穿透,所以较难处理。
小功率水泵振动不明显,水泵底座下的橡胶减振器隔振效果良好,但管路与地面、墙壁的刚性连接需要改为柔性连接。
变频供水功率较大,橡胶减振器隔振效果不明显,橡胶软接头安装在出水立管上,隔振效果较差,同样管道支架不规范,与地面、墙壁、穿孔均为刚性连接,也需要改为柔性连接。
2、风机噪声分析
回转式鼓风机,虽然较罗茨风机转速低,噪声小,但风机噪声频谱较宽,即在很宽的频率范围内均有较高的噪声,且以低中频噪声为主要成分,同样具有很强的穿透力,不易治理。
回转式风机运转正常,无异常噪声,但基础不平整,现有橡胶减振器效果不佳,曝气管路的支撑,与地面、墙壁均为刚性连接,使得结构振动通过墙体传递到住户室内,导致敏感点噪声值超标。 3、中水设备机房的问题
设备机房正上方恰巧为住户的卧室,为敏感点。机房的门、窗均为普通式,隔声效果差。
4、噪声治理难点
本工程设备、管道均已安装完毕,治理噪声,需要考虑现有设施情况,尽量少改动管路,节省投资。由于居民已入住,冲厕水源必须由回用水池供应,改造过程中由自来水补充回用水源,变频供水系统不能长时间停止。经过我们与物业协商,住宅楼每天最长停水时间仅为10个小时,必须在两天内改造好。而这部分改造工程量较大,为首要改造内容,必须一天完成,不然当天还要恢复系统供水,高压供水系统的运行,将影响甚至破坏已改造的部分减振措施,此系统改造需合理安排,投入较大的资金及人力交叉作业,为此降噪工作的重中之重。MBR生化系统产生的污泥需要氧气维持,则回转式鼓风机也不能长时间停止。这就要求我们无论是风机、水泵及管路系统改造等都要做到“短、平、快”。
三、噪声治理
本住宅楼中水回用工程产生的噪声主要由不规范的安装、不够重视噪声污染而引起的。本工程噪声的治理其实就是规范安装的过程,以下分别对结构噪声和空气噪声控制做简要阐述。
1、结构噪声治理
(1)回转式鼓风机地面基础找平,制作弹性减振基座,改变振动源质量与固有振动频率,从而降低振动传导效率,配合合适的橡胶减振器,可达到良好的减振效果。设备底座减振器的选择不仅与设备重量有关系,还和设备的转速、频率等有关系,最好由设备厂家直接配套。
(2)小功率水泵基础不变,所有水泵进出口的单球橡胶软接头更换为双头橡胶软接头。
(3)变频供水泵基础更换为弹性减振基座和橡胶减振器结合使用的底座,水泵进出口的单球橡胶软接头更换为双头橡胶软接头,水平立管上的橡胶软接头改为水平安装[4],降低了高压供水产生的振动现象。
(4)对所有管道的支架、吊架,与地面、墙壁形成的刚性连接断开,改为柔性连接,振动不明显管道,仅对支撑形式进行加固,加设厚橡胶垫减振。对变频供水高压管道和风机出气管道,更换优质成品的弹性支架、弹性吊架,增设支撑点,减少了管道振动。弹性支架、吊架做法参照文献[5]。
(5)变频供水高压管道穿越隔墙,由于水泵的振动比较大,致使水泵出水管随之大幅振动,水管的振动必然会带动墙体的振动,一旦造成结构墙体振动,居民室内的墙体就会变成一个辐射声源。本工程穿墙部位用橡胶材料塞满,再用聚氨酯发泡密封,减少了管道通过墙壁上传的振动。
2、空气噪声治理
(1)产生较大的噪声设备加装隔音罩。变频供水泵及回转式鼓风机安装了模块式隔音罩,安装拆卸方便。隔音罩分为4层:最外层为0.8mm厚的冷轧镀锌钢板,中间夹层为80mm厚的吸音棉,内层为0.5mm厚的冷轧镀锌穿孔板,最里层贴上一层10mm厚大密度的聚苯板、在保证通风功能的情况下将隔音罩所有的孔洞处堵住,以防止噪声外泄,避免隔音罩振动。本工程4KW的回转式鼓风机,通过加装此隔振罩,噪声降低了16dB(A)。5.5KW的变频供水泵,通过加装此隔振罩,噪声降低了14dB(A)。
隔音罩制作需注意:
①隔音罩做成模块式拼装,安装拆卸方便、简单。
②隔音罩需考虑设备运行情况,设计通风散热功能,当采取通风冷却措施时,应增加消声器等措施。
③隔音罩预留管路、隔音门窗、通风与电缆空隙处必须密封,并且管线周围应有减振、密封措施。
④用钢或铝板等轻薄型材料作罩壁时,须在罩壁上加筋,涂贴阻尼层,以抑制、减弱隔音罩与设备共振。
⑤罩体与设备及其座之间不能有刚性接触,以免形成“声桥”,导致隔声量降低。隔音罩内壁与设备之间应留有较大的空间,一般为设备所占空间的1/3以上,各内壁面与设备的空间距离不得小于10cm,以免耦合共振,使隔声量减小。
(2)水管进入水池,弯头处加装管路,将水管插入到控制水位以下,防止水降落的噪声。
(3)设备机房安装隔声门和隔声窗,降低空气噪声向外传播。
3、治理后噪声值测量
以上隔振降噪处理,施工周期10天,做好后在设备正常运行时,再次测量噪声值,测得设备机房内噪声值62dB(A),设备机房外噪声值50dB(A),1楼住户房间内噪声值30dB(A),大大改善了居民室内环境,达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348-2008规定的噪声敏感建筑物室内等效声级表2规定的限值。
结 论
本中水回用工程噪声治理为后期改造,加大了制作隔音罩、拆除、改造设备基础、支架等的难度,增加了工程造价,且影响较差。故新设计住宅小区等中水回用项目建议施工时考虑隔振降噪内容,中水设备机房的选址,尽量远离住户起居室,若无法避免时,一定要规范安装,做好隔振降噪工作,有条件的地方,设备机房可以加装吸引棉,消除噪声的影响。水资源再生利用,造福人类的同时,避免二次污染,建设和谐环保的社会环境,也是环境治理的根本。
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E. 建筑中水回用的发展趋势及存在的问题
建筑中水回用的发展趋势及存在的问题具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
1 前言
目前,我国的淡水资源极度的匮乏,又由于城市化步伐的加快以及我国经济的迅速发展,城市的污水排放量以及用水量也急剧地增加,这进一步加剧了水环境的恶化和水资源的短缺,与此同时,给很多的城市带来了环境问题,并对地区经济的发展有了一定的制约。中水回用不仅仅是协调城市水环境和水资源最根本的出路,而且也对解决城市的水资源危及提供了重要的途径。建筑中水是指生活污水或者城市污水经过处理以后达到规范要求的水质标准、可以在规定的范围内重复使用的不能够饮用的杂用水,建筑中水的水质介于下水和上水之间,是水资源能够有效利用的一种形式之一。
2 建筑中水的水源
建筑中水的水源包括厕所排水、洗衣排水、盥洗排水、厨房排水以及沐浴排水等。如果考虑到处理的难易程度以及处理费用的高低,建筑中水的先后顺序可以排序为:沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、厕所排水。
经常见到的建筑中水系统组合的设计有:(1)所有我们总称的生活排水,其污染最为严培卜重,我们称之为生活污水,由于其水质较难处理,并且处理的费用也比较高,所以在进行建筑中水系统设计时尽量不采用该种水质的水作为建筑中水的水源;(2)除去冲厕排水的生活排水组合,其污染程度比旅运我们总称的生活排水要轻,该种污水的污染程度为中等,我们称之为杂排水;(3)沐浴排水、盥洗排水以及空调系统排水等,这类排水的污染程度较为轻,称之为优质的杂排水,在进行建筑中水系统设计时应该优先选择这类水质作为中水的水源。
目前,从我国现在建筑中水回用系统采用的水源来看,大多数建筑中水回用系统中几乎都采用配镇穗杂排水或者是优质杂排水。
3 建筑中水回用的发展趋势
(1)建筑中水的回用将进一步促进物业管理的变革以及节能环保型生态区域的建设。人们治理水污染、节约水资源的目标,将通过建筑中水回用的深入展开得以实现,也将会使“环境友好型”和“资源节约型”社会理念慢慢深入人心,使人们环保的参与热情得以提高,促进了节材、节能、节水、节地等新技术推广应用的发展。
(2)建筑中水设施的发展态势将呈现组团化。目前,由于建筑中水量的不断增加,将突破单个小区“各自为政”、单栋建筑的局面,兼顾管网投资和规模效应,呈现出几个小区、一个楼群共同建立一个适度规模的建筑中水回用设施的现象。该种适度规模的集中有益于提高效益水平和管理、减低投资等。
(3)建筑中水回用系统的产业化趋势随着建筑中水回用的有关标准规范和政策法规的不断完善更加明显。具体表现在以下几个方面:1)监管、技术、资本等相互之间良性的互动,提高了大众对中水进行使用的积极性,为建筑中水回用系统的安全使用提供了良好且有力的保障;2)在有关的规范标准出台以后,建筑中水回用设施运行、建设、设计等各个环节逐步标准化,将为建筑中水回用系统创造了一个比较良好的应用环境;3)目前,随着自来水价格、建筑中水价格等一系列的关系整理清楚后以及社会资本的介入,建筑中水设施建设的被动局面得到了改善。
(4)建筑中水回用的范围随着建筑中水处理技术的逐渐成熟逐步扩大。在我国城镇化快速发展的今天,建筑中水的回用有着广阔的发展前景,其原因在于:同集中式回用相比较,建筑中水回用的经济性、适应性以及灵活性更大。由于强大的需求推动,未来的建筑中水处理技术将向着成熟化、多样化,并向着自动化、集成化、小型化、装置化的方向发展,以适应提高安全可靠性、节省空间的要求。
(5)建筑中水的回用途径正在逐步多样化。我国的建筑中水的回用不仅仅局限于“管对管”的直接回用,例如,绿化、冲厕等,而是倾向于间接回用于景观水体。这样一来的优势有两点,一方面良好的水生态景观能够改善人类居住环境的质量,另一方面使回用风险降低,提高了大众对中水回用的接受性。
4 建筑中水回用中存在的问题
建筑中水回用过程中存在很多的问题。首先,在在实际工程中,中水回用并不比使用城市给水更经济。通过对某市二十二个运行中的中水设施进行了调研,结果发现,大都存在运行成本过高、设施的能力不能充分利用等的问题,有的总运行成本甚至于高达11137元/m3,并且总运行成本的平均水平也高达3124元/m3,其主要的原因在于不能够充分利用中水设施的设计规模。
其次,由于中水系统运行不正常而导致的水量和水质的不稳定,使人们难以放心使用,造成该现象的直接原因在于有些设备、工艺达不到要求,与此同时,对整个中水回用系统的运行管理的水平还不高,出现的问题不能够及时的解决,以至于水量和水质经常发生比较大的波动,甚至会导致整个中水回用系统的停产。
5 总结与展望
就建筑中水的发展来看,在实际当中还存在着很多的问题,这些问题都严重制约着建筑中水的发展。主要表现在以下几个方面:
(1)中水回用的法规不健全,缺乏配套的政策;(2)中水工程建设管理的创新意识和市场机制还不健全;(3)用户对中水工程的认知程度还有待于提高;(4)缺少充足的经济鼓励举措,适应市场机制的水价体系没能建立起来。
中水回用过程中应该充分的发挥政府各个职能部门的作用,使他们共同参与到中水发展当中来,各尽其能。因为该工程是一项难度很大也很复杂的社会工程,仅仅凭借某一个单位或者部门的努力是绝对不够的。如果要解决好中水利用的许多的问题,需要强有力的监督和正确的引导,更需要宣传、技术、经济、行政、法律等方面采取一些措施。首先为了消除用户对使用中水的顾虑,提高用户对中水的进一步认识,需要加强宣传力度。加强对建设中水设施社会效益、具有长远经济的认识,同时,采取给予经济方面进行补助的激励机制,从而调动中水建设的积极性。其次,把中水回用工程作为有效利用水资源的重要举措,把“可持续发展战略”作为核心的战略,把中水回用纳入城市建设的总体规划;最后,应该尽快编制出台规范中水的管理、建设、设计、运营等全方位的行业标准以及专项法规。
建筑中水的回用,一方面解决了污水污染水源的问题,从而对水源起到保护作用;另一方面为城市的供水开辟了第二个水源,在一定程度上使自来水的消耗量得以降低。中水的回用具有相当高的环境效益和社会效益,不但减少了环境排污量和环境污染,而且又能够减少对水资源的过渡开采,对于我国社会经济的可出续发展有着深远意义的影响。因而,建筑中水的使用前景必然越来越广阔。
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F. 探讨城市绿化中的中水回用
本文分析了中水回用的巨大潜力,介绍了中水回用于城市绿地的途径,包括推广中水回用浇灌园林绿地、补给水系景观用水,可有效地解决城市绿地用水的问题,并提出了促进中水回用的措施。
水是维系经济和生态系统的第一要素,水是有限的,是能够枯竭的,而且具有不可替代性。近年来,由于全球气候变暖、降水减少,水资源已成为亟待解决的环境问题,随着人口增加、城市化进程的加快,水资源短缺也成为阻碍城市持续发展的因素之一。水是不可以再生资源,如何利用现有水资源满足不断增加的用水需求,以保证城市绿化建设、美化环境、造福人民,是当前的重要问题。
中水主要指各种排水经过处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。中水的利用,给人们解决绿化用水提供了一条新的思路。因为它的水质指标低于生活饮用水的标准,但又高于允许排放的污水的水质标准,处于二者之间。利用现有的水资源,发展中水回用工程,用于道路绿化、水系景观,是解决水资源缺乏的有效措施。
一、中水回用的巨大潜力
一方面城市缺水十分严重,一方面城市污水白白流失,既浪费了水资源,又污染了环境。和城市供水量几乎相等的城市污水中,污染杂质仅占0.1%左右,其余绝大部分是可再用的清水。污水经过处理,可以重复利用,实现水在自然界的良性大循环。经估算,城市供水量的80%变为城市污水排入城市管网中,若将其收集起来,经再生处理后其中70%可变为再生水回用于绿化用水、水系景观,替换出等量用水分配在居民生活用水上,从而节约了城市自来水。世界上,很多国家配镇穗早已将城市中水回用列入城市规划,并且大量用在园林绿化、水系景观。中水利用十分普遍,标有中水(再生水)字样和标示的管道随处可见,居民每天都可使用中水浇灌住宅的绿地,中水回用已经被居民所接受。目前,全世界的环保人士都在努力,一方面,追求污水的零排放,把环境污染降到最小;另一方面,千方百计扩大中水的利用领域,扩大中水的利用总量。中水已被国际社会认为是第二水源。
二、中水回用城市绿地的途径
1、城市公共绿地、公园绿地、景观水系、河湖补给用水随着人们物质文化生活水平的提高,人们对身边的景观环境要求也越来越高,政府部门对园林绿化尤为重视,提出加大绿地面积,改善环境,创建园林城市、生态城市,但是绿化用水量过高早已成为不争的事实。如何在绿地用水紧张的情况下,满足不断增长的绿化用水需求,应当优先考虑使用中水。目前,我国城市污水处理率为45%,二级处理率达到18%,随着城市污水处理率的提高,中水量是相当可观的,应首先考虑中水回用于公共绿地、公园绿地的浇灌,水系、河湖的水量补给。昆明市以春城路作为示范段,利用中水取代原绿化用优质自来水,浇灌绿化带。该路段绿地面积为8.8hm2,绿化用培卜水量大,每月需2万m3自来水。为降低用水成本、缓解水资源紧张的状况,2003年建成中水回用工程。中水用于春城路、关上地区绿化用水。经国家城市供水水质监测网昆明站对处理后的出水进行检测,结果表明:处理后出水水质达旅运到国家住建部《生活杂用水水质标准》,符合厕所便器冲洗、城市绿化用水的要求。春城路中水工程自建成运行以来,供绿化用水总量达到6.4万m3,最高日处理量达1044m3,较好地满足了春城路等路段的绿化用水。利用中水浇灌绿地,大大降低了春城路等路段的绿化成本,减少了水污染,提高了水资源利用效率。经过中水浇灌的花草、树木,花大色艳,生长茂盛。
2、生活小区绿化用水
近年,随着住宅小区绿地面积的增加,草坪、树木、水景等用水量加大,为了节水,建议住宅小区建立中水回用设施。一个中型住宅区每天非饮用水的排放量为3500m3左右,城市住宅小区家庭日常生活污水包括两部分:一部分为粪便水,属于重污染水,在住宅用水中占20%~25%,其污染作用占80%左右;另外一部分是洗涤用水,通常包括洗衣、洗菜等生活用水,其排放量占污水的75%~80%,但污染程度只占污水的20%左右,这部分水适于作中水处理。经过处理的水,其水量和效益是很可观的,除了用于浇灌草坪、树木、水系景观外,还可用于小区喷洒道路、洗车或者重新回到住宅冲洗便器。通过小区污水处理实现中水回用,物业公司每天就可从中水销售中得4000~4500元的收益。在城市住宅小区采用中水回用系统,既可减少污染,又可增加可利用的水资源,具有明显的经济效益和社会效益。
三、促进城市绿化中水回用的措施
1、城市绿化用水的综合规划城市污水厂的建设必须和回用一并考虑,除了满足排放标准外,在工艺流程中要考虑回用的绿化水质要求,利用现有管道,增设加压泵站,利用中水浇灌城市绿地,补给景观水系用水。新建小区建立独立中水处理系统。小区污水水量稳定,可就近取水,可建立小型中水处理系统,供小区内部绿化、水景、喷洒道路使用。
2、改革措施
政府部门通过立法等相关政策,制定出城市可持续发展的用水规划,设立相关的规划审批制度。中水回用园林绿化应得到政府部门的优先考虑。在新城区规划中应结合本地区的实际情况,优先考虑中水回用设施、绿化管网建设,加大政府部门的协调力度,统一安排水资源的使用。
3、利用价格调整水价
将水作为一种资源化的“商品”,运用市场机制来核定其价格,提高自来水的水费或降低中水水费,形成差价,用价格杠杆的方式,使中水对绿化用户产生吸引力,提高中水在园林绿化方面的普及率。
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G. 中水回用用什么设备比较好
无负压供水设备或者变频恒压供水设备。
无负压供水设备又称叠压供水设备,是专以自来水为水源,属充分利用自来水管网本身压力,实现“差多少,补多少”的连续增压的供水方式。
变频恒压供水设备可自动改变水泵转速保持水压恒定以满足用水要求,实现恒定出水压力、变量供水,以达到节水节电的目的。
H. 北京市中水回用问题浅析
摘要:北京市是一个严重缺水的城市,水资源短缺已成为制约北京市社会经济发展的主要因素。北京市已敲响了水危机的警钟,为了缓解缺水现状, 中水回用被提上日程。本文从北京市资源短缺、经济发展和环境改善三个方面论述了北京中水回用的必要性,并对中水回用过程中存在的问题进行分析,指出了北京市政府必须解决的中水回用中存在的问题,并提出了多种解决方案。
关键词:北京市;中水回用;存在问题;解决方案;建议
北京市是一个严重缺水的城市,人均水资源不足300立方米/人,是全国人均水平的八分之一,世界人均水平的三十分之一,水资源短缺已成为制约北京市社会经济发展的主要因素。随着近年来北京经济的飞速发展,人们也越来越认识到环境问题的严重性,不节约用水和无节制的污水排放使得可用的新鲜水源越来越少,负责供应北京用水的几大水库的库容在逐年缩小,其中的密云水库按目前的储量只能再供水6年,北京市巳敲响了水危机的警钟。对于水资源的利用关系到首都经济和社会可持续性发展,是维系北京首都地位的重要因素。为了缓解缺水的现状,北京市政府必须解决中水回用中存在的问题。
1 中水简介
1.1 中水定义
所谓中水是指将城市生活废水经过集流再生处理后,使其水质指标高于污水允许排入地表和地巧尺下水的排放标准,但低于城市给水中的饮用水水质标准的可在一定范围内重复使用的非饮用水。
1.2 中水水源
中水水源包括:冷却排水、淋浴排水、盥洗排水、厨房排水、厕所排水、城市污水厂二沉池出水等。
1.3 中水水质
中水作为生活杂用水,其水质必须满足下列基本条件:(1)卫生上安全可靠,无有害物质;(2)外观上无不快的感觉;(3)不引起设备、管道等严重腐蚀以及不造成维护管理的困难。
1.4 中水用途
在城市生活中有多达50%~60%的水是用在工业用水、农业灌溉、环卫用水、冲洗地面和绿化用水等方面,其中部分对水质要求不高。若采用适当的处理工艺,中水不仅在水质上败宽毕可以达到用水标准,而且将节约大量的新鲜水源,大大减小排污量,进一步削减排放到自然水域的污染物负荷,有利于环境保护,促进经济可持续发展[1].
2 北京市使用中水的必要性
2.1 水资源短缺的需要
北京市的水资源紧缺形势日趋严峻。北京市域范围内可开发利用的水资源大部分已开发利用,新增水源巳相当困难。加之北京市每年排放污水量约12亿立方米,其中约有8O%的污水未经处理直接排放,既污染了环境,又浪费了宝贵的水资源。因此,污水再生回用是解决北京市缺水问题的必要措施。如果中水普及进入家庭,预计北京市全年节水将达到1O亿立方米左右。而据有关方面预测,到2005年,在大力节水的前提下,北京遇枯水年仍将缺水8亿立方米。中水回用节约的水资源是2005年预测缺水量的100%还要多[2].
2. 2 经济发展的需要
化工厂、热电厂、蒸汽厂等企业也可通过使用中水,大大减轻水价高给企业带来的成本负担。如北京华能热电厂利用中水进行热能发电,一年通过此项工程就实现利润一千多万元。
2. 3 改善环境的需要
为了改善北京市的环境质量,给人们提供一个清洁优美的生活和工作环境,北京市正在实施大规模绿化和环境整治。除大幅度增加市区公共绿地外,还将用三年时间在市区中心区和边缘地带之间建设240平方公里绿化隔离带,需要增加大量绿化用水。北京市区另一项环境整治工程是疏挖衬砌河道,实施污水截流[3].为了使河道保持良好环境,维持一个常水位,也需要增加河道景观用水。因此中水回用也是改善环境的需要。
3 北京中水回用的现状与回顾及存在问题
3. 1 中水回用的现状与回察芹顾
3.1.1 污水灌溉
北京市对于城市污水的利用是从污水灌溉开始的。20世纪50年代初期在石景山区利用石景山钢铁厂的工业废水进行灌溉,随着市区污水管道和污水泵站的建设,污水灌溉面积不断扩大。目前,沿市区清河、坝河、通慧河、凉水河四条通道,分布着大大小小十几条灌渠,污水灌溉主要集中在位于市区下游的丰台区、朝阳区、大兴县以及通州区。2001年北京市农业总用水量中,再生水和污水利用量为0.46亿方米,占农业总用水量的2.8%.
3.1.2 建筑中水设施
将污水处理后回用于城市是从20世纪80年代开始的。中水回用首先在单栋建筑内实施。1987年,北京市政府制定并颁布了《中水工程建设试运行办法》,这一办法进一步推动了建筑中水设施的建设。2005年北京市运行的建筑中水设施约400座,主要集中在宾馆饭店如新世纪饭店等,大专院校如北京服装学院等,居民小区如中加花园等,部分工业企业如北
京木材厂等,规模一般在150-500立方米/日。另外还建设了部分区域中水利用设施如东城区南馆公园、柳荫公园等,规模在1000立方米/日左右。目前在建的还有100多座,主要是居民小区。随着新建建筑严格执行节水“三同时”制度,对有条件的旧建筑物进行改造,自来水价格的上涨以及相关鼓励政策的出台,预计每年将新增自建的中水设施100座以上[4-6].
3.1.3 区域性再生回用
20世纪90年代,北京市区污水处理厂的建设进度加快,为城市污水再生回用创造了更好的条件。1999年编制了《高碑店污水处理厂再生污水综合利用规划》,将高碑店污水处理厂的二级出水一部分送到华能高碑店热电厂和第一热电厂作为电厂冷却水,还有一部分送到第六水厂,经进一步处理后一部分供东南郊工业区作为工业冷却水,其余部分送到南城地区作为公园绿地绿化用水和道路浇洒用水,污水总回用量为30万立方米/日。该工程目前已经建成投入运行。2005年北京使用中水9000万立方米,节约了大量的新鲜水源。
中水成本与以自然水为原水相比省去了水资源费,以及取水与远距离输水的能耗与建设费用。综上所述,我们明显地看到中水对缓解北京市缺水现状的巨大贡献和光明前景[7].
3. 2 北京市中水回用存在的问题以及阻碍中水回用的主要因素
虽然北京市在中水利用取得了很大的成绩,并且越来越为社会所认可和支持,但是在推进的过程中仍然存在一定的困难和问题,阻碍了中水利用的发展。
3.2.1 从对中水重视程度分析
目前,相对于北京市水资源紧缺程度,中水利用水平有较大的差距。中水还没有作为重要的水资源充分开发和利用,中水处理设施和管网系统建设也没有完全纳入城市基础设施的一部分进行严格要求、统一规划和建设,也没有建立完整而系统的管理体系[8].
3.2.2 从中水系统方面分析
建设城市中水系统必须新建中水管道,但目前的大多数道路和建筑在建设时未考虑安排中水管道位置,有些道路和建筑已经无法安排中水管道,还有的道路和建筑虽然可以安排,但建设难度很大。
3.2.3 从中水融资渠道方面分析
建设资金困难,投资回收慢是城市中水系统建设的又一大困难。目前,小区内部及工厂内部的小型污水处理及再生回用实施由业主自筹资金建设;城市中水系统暂时由北京市排水集团中水公司投资建设。由于资金没有保障,中水回用系统建设缓慢。
3.2.4 从中水的资金回收方面分析
用于城市河湖、环境、绿化等相当一部分中水,收缴水费困难,影响供水企业的积极性。由于缺乏市场运作的基础,影响中水利用的进程。
3.2.5 从中水价格方面分析
水价问题。目前中水的水价偏低,市发改委核定的市政中水价格为1元/吨,而对建筑中水没有定价,只能参照执行。现在各小区收费价格不统一,最低的1元/吨,大多数情况下中水运行成本高于中水价格。
3.2.6 从中水回用技术方面分析
另外中水系统运行不稳定,有些工艺、设备不过关,达不到预想效果,同时对系统的运行管理水平不高,出现问题不能及时解决,使用户难以放心使用[9].
I. 建筑小区中水回用技术组合的选择与应用
建筑小区中水回用技术组合的选择与应用具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
1建筑小区中水
中水是一种介于污水和自来水之间,能够在一定领域内使用的非饮用水,城市中的中水经常用作绿化用水、道路清扫以及建筑冲厕,也被越来越多的大中城市当作城市第二水源。中水的主要水源包括:城市污水、冷却排水、盥洗排水、厨房排水、厕所排水等。
中水处理回用[1]是一种污水的分散处理方法,对于集中式污水处理设施及管道无法实施或成本高昂时,分散处理是保护水环境、节约水资源的一种选择,比如景区、乡村、小镇等。建筑小区是设置污水处理装置的最小单位,有稳定的污水来源,也是具有大量非饮用水,如绿化、道路冲洗、水景等用水需求。随着国家和地方对水资源和水环境的保护,相比于城市污水集中管网和集中处理,小区就地处理回用污水具有更大的经济效益和社会效益,也得到许多城市的政策支持,如大连市就规定2014年后市内新建住宅小区必�建设中水设施[2]。
与城市污水集中处理相比,建筑小区中水回用技术需要具备3个条件,一是技术效果的稳定性,变化的进水水质和既定回用途径要求回用技术需要稳定的出水水质;二是设备和技术的可操作简易性,通常由物业部门维护运行回用设施设备,过于复杂的系统和技术组合不利于设施的正常运行,能够实现自动化、无人化处理回用是一个方向;三是设备和运行的经济性,小区中水回用的经济性应优于直接利用自来水,以保证业主和物业管理公司的经济利益。
2技术组合的选择
2.1核心技术
水处理核心技术直接决定了出水的水质及其稳定性、经济性。分散式水处理技术中,膜生物反应器、生物滤池、接触氧化是常用的核心技术[3]。
膜生物反应器是膜分离技术与生物处理技术有机结合的废水处理系统,以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。膜生物反应器占地面积小、出水水质好、无须设置二沉池,且运行、维护简单。其中的平板膜MBR 工艺[3]又因其污泥浓度高达 15000~20000 mg/L、占地面积更小、并可实现在线清洗、污泥产生量更少等特点比中空MBR 工艺更受青睐。但是膜易污染的特点[6]使膜生物反应器的使用受到一定限制,大量曝气和频繁地清洗并使其运行成本较高。大部分应用于城市污水处理的处理能力范围为小于387.5 m3/d,曝气分别占分体式和一体式MBR总能耗的20 %~50 % 和80 %~100 %[7]。
生物滤池是由碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物,以土壤自净原理为依据,使污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触,使污水得到净化的人工生物处理技术[8]。生物滤池的处理效果好,不产生二次污染,且微生物能够依靠填料中的有机质生长,无须另外投加营养剂,生物滤池缓冲容量大,能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作,耐冲击负荷的能力强。可以采用全自动控制,非常稳定,可以实现无人操作。生物滤池的池体采用组装式,便于运输和安装;同时能耗非常低,在增加处理容量时只需添加组件,易于实施,也便于气源分散条件下的分别处理。但是生物滤池的污水流动速度较慢,水处理量较小,设备占地较大,是它的一个明显缺陷。另外,生物滤池由于很难创造好氧厌氧交替的环境,除磷效果较差[9]。
接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料(分散式或悬挂式),池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与填料充分接触.生物接触氧化法能去除生活污水中的污染物,首先填料和生物膜对有机物具有吸附阻留作用,然后在微生物作用下对有机物进行好氧分解。生物接触氧化法具有剩余污泥量少、耐冲击负荷强、运行管理简便等优点[4]。研究表明[5]:生物接触氧化法处理生活污水,在处理效果、动力消耗、经济效益和维护管理方面都明显优于活性污泥法,在处理有机废水和小区生活污水方面都取得了令人满意的效果。
以上3种核心技术各有优缺点,在建筑与小区中水处理工程实践中也都有应用。可根据小区中水规模、可用地块的大小、物业管理的专业性等因素进行选择。
2.2消毒技术
消毒步骤是污水处理的必要步骤,在小区中水处理利用过程中,消毒也是重要的后处理步骤。消毒方式通常由化学药剂(固体、液体、气体)、紫外线等,污水再生过程广泛使用的主要有次氯酸钠、紫外、臭氧3种消毒技术。不同的工艺适用的消毒技术有所不同。砂滤出水的消毒宜选用臭氧与次氯酸钠组合消毒工艺,且可以大大降低了出水使用的生态安全风险。MBR出水的消毒采用次氯酸钠、紫外、臭氧单独消毒对微生物都有很好的去除效果[10]。
消毒技术或消毒剂的选用除了效果,也要考虑到建筑与小区的特殊性。次氯酸钠是一种强碱,形态可以是液体或固体粉末,其使用和保存要避免光照和热源,在使用过程中,也要避开人群。该消毒剂使用广泛,消毒能力较强,在建筑小区中使用较多。紫外灯具有良好的杀菌消毒效果,而且通过设备设计和遮挡,可以最小化对环境和人的影响,但需要有较大的消毒区域,满足其透射深度和辐照时间的要求。臭氧消毒具有良好的操作性[11],易于实现自动控制,占地面积小、反应速度快,是优异的建筑小区中水消毒技术。 2016年6月绿色科技第12期
彭丽,等:建筑小区中水回用技术组合的选择与应用
环境与安全
3小区中水回用技术的应用
建筑小区的中水回用已经在各地有了大量的工程应用,并取得了较好的效果。小区中水回用技术的工程应用情况见表1,包括核心技术和消毒技术、运行成本、出水水质标准、水量等。
由表1可以看出,接触氧化和MBR技术是工程上主要应用的核心技术,而消毒技术则以臭氧消毒为主。两级串联的接触氧化增强了系统的抗冲击负荷能力,保证了出水水质。据报道[20],2000年北京市对在一年间建设的项中水工程进行调查和评估发现,有项工程采用了生物接触氧化法,占比例达85 %。
小区中水的水源多是小区的生活污水,经化粪池处理后的出水作为中水原水,而洗浴、盥洗、洗衣、雨水等污染较轻的废水,在收集系统许可的条件下也是一种很好的中水原水。而中水的用途大多为景观、绿化用水或冲厕等生活杂用,回用水质标准也多采用城市污水再生利用城市杂用水水质标准( GB/T 18920-2002),也会根据需要采用农业灌溉生产用水等相关标准。
现在,中水处理系统的运行、管理、维护和商业模式还并不完善。很多中水系统跟建筑小区一起进行设计、施工,但系统的运行主体为物业公司、开发商或政府部门,涉及的成本、收益和产权并不清晰,由此可导致运行管理问题。民间资本可以通过独立供给和BOT、TOT
4结论
建筑小区中水处理工艺的核心工艺主要有膜生物反应器、接触氧化和生物滤池。膜生物反应器的出水水质好、占地小、操作方便,但膜容易被污染,运行成本较高;接触氧化具有占地小、运行管理简单、运行成本低等优点,适合作为建筑小区中水处理的核心工艺。臭氧消毒易于实现自动控制,占地面积小,即开即用,是优异的建筑小区中水消毒技术。
建筑小区的中水回用已经在各地有了大量的工程应用,并取得了较好的效果。在工程中,大部分采用了接触氧化,原水来自小区生活污水,回用水质标准也多采用城市污水再生利用城市杂用水水质标准。中水处理系统的运行、管理、维护和商业模式还并不完善,民间资本和市场化机制具有进入的可能性和条件。
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J. 中水回用系统有哪几类,分别应用于哪种场合
中水回用系统按其抄供应范围的袭大小和规模,一般有下面四 大类:中水设施完善地区的单位建筑中水回用系统。该排水经集流处理后供建 筑内冲洗器、清洗车、绿化等。其处理设施根据条件可设于本建 筑内部或(1)近外部。如北京新万寿宾馆的中水处理设备设于地下 室中。(2)排水设施不完善地区的单位建筑中水回用系统。城市排水 体系不健|的地区,其水处理设施达不到二级处理标准,通过中水 回用可以减轻污水对当地河流的再污染。该系统中水水源取自该建 筑物的排水净化池(如沉淀池、化粪池、除油池等),该池内的水 为总的生活污水。该系统处理设施根据条件可设于室内或室外。(3)小区域建筑群中水回用系统。该系统的中水水源取自建筑 小区内各建筑物所产生的杂排水。这种系统可用于建筑住宅小区、 学校及机关团体大院。其处理设施放置小区内。(4)区域性建筑群中水回用系统。该系统的特点是小区域具有 二级污水处理设施,区域中水水源可取城市污水处理厂处理后的水 或利用工业废水,将这些水运至区域中水处理站,经进一步深度处 理后供建筑内冲洗、绿化等用。