某小区中水回用设计方案

2011-04-12 08:14马文伟
科学之友 2011年7期
关键词:中水节约用水生物膜

马文伟

(太原市泓源环境工程有限公司,山西 太原 030000)

1 前言

我国是世界上人均占有水资源较少的国家,人均年占有量仅相当于世界平均值的1/4,且水资源的时空分布极不均匀。目前在我国400多个大中城市中已有约300个城市缺水,在供水紧张时期不但工农业生产用水得不到保证,有些城市对居民生活用水也不得不采取限时、限量供给的办法,供水问题已成为制约我国北方干旱地区及沿海城市经济建设发展与生活水平提高的严重问题之一。特别在北方缺水地区,由于水源受到污染,使水资源更加短缺。

住宅小区污水回用技术是城市污水资源化中不可分制的一部分,采用这种节水技术是山西水资源形势与山西建设的战略需要。太原是一个严重缺水的城市,随着经济规模日益扩大和人口不断增多,水资源短缺已成为制约全市经济社会发展的瓶颈。节约清洁水,做好污水的再生利用,是缓解省城水资源紧张的根本途径。

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3类:一是城市污水处理厂出水处理回用的城市中水系统;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。

目前,太原市排水管理处已开始着手制定中水的发展规划,力求结合城市更新的各项建设,把中水回用纳入到城市污水资源化再利用的总体规划中去,体现出集中与分散处理相结合的原则。此外,中水回用要在依靠市场的前提下实行企业、社会、政府共同投资,加快中水推广进程。

2 相关政策

针对建筑用水,太原市出台了以下相关政策文件。

2.1 “三同时”节水制度

早在1985年,太原市政府就下发文件,提出了“三同时”的节水政策。“三同时”节水制度的主要内容有:太原市所有新建、改建、扩建工程项目(包括工业、宾馆酒店、机关单位、居民住宅等)在上报工程设计任务书和扩初设计时,需附有太原市城市管理部门、太原市节约用水办公室(节水办)对用水工艺和用水量的审核意见,新建、改建、扩建工程项目应配套建设相应的节约用水设施,并与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用,太原市节水办负责节约用水设施设计方案的审查和竣工验收。

2.2 城市节约用水条例

为鼓励使用中水,在太原市新修订实施的《城市节约用水条例》中规定:居民小区建筑面积在5万m2以上的,其他建设项目建筑面积在3 000 m2以上,且设计用水量每日为50 m3以上的新建、改建、扩建工程,都应当建设和使用中水设施。

3 中水水源及用途

住宅类建筑可考虑除冲厕污水外其余排水作为中水水源;公共建筑等采用淋浴排水、盥洗排水作为中水水源;宾馆餐饮排水水质污染程度较高,处理比较复杂,不宜采用;宾馆洗衣房的排水由于含有各种不同的洗涤剂,能否作为中水水源需经试验确定。

(1)优质杂排水。一般指厨房废水、洗衣废水以外的杂排水,水质较为洁净。随着生活水平的提高,优质杂排水尤其是洗浴废水的水量近年来增长较快,水量较大,一般能与小区中水回用的水量持平,满足回用水量的要求。由于优质杂排水水质好,处理工艺比较简单,使回用处理设施投资相对较低,处理成本便宜。但由于优质杂排水用水在时间上相对集中,水量波动较大,对回用系统水量平衡的要求较高。

(2)杂排水。与优质杂排水相比,由于包括了厨房废水,使水中污染物相对上升,给处理增加了难度,相对优质杂排水,水量变化幅度减少,有利于调节容量的缩减和水量的平衡。

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,其主要衡量指标有大肠菌群数、细菌总数、悬浮物量、生化需氧量、化学耗氧量等;②外观上无不快的感觉,其主要衡量指标有浊度、色度、臭气、表面活性剂和油脂等;③不引起设备、管道等严重腐蚀、结构和不造成维护管理的困难,其主要衡量指标有PH值、硬度、溶解性固体等。

4 工程介绍

4.1 工程概况

目前,小区排水采用分流制,即生活污水和雨水分流排放。其中生活污水又分为优质杂排水和其他生活污水。

本工程将住宅的优质杂排水(居民的盥洗、洗浴废水)收集后,经生化处理后回用于小区住宅冲厕、绿化、洗车。优质杂排水作为中水水源有以下特点:①水质稳定;②中水的水质可靠性较强;③处理工艺较简单;④投资省。

4.2 设计规模

根据项目单位提供的水量平衡图,结合用水量不平衡与设备设施的配套使用,最终确定中水处理站处理规模为150 m3/d,中水产水量为:150×80%=120 m3/d。

4.3 中水处理站进出水水质

4.3.1 进水水质

中水处理站进水水质应当进行实测,由于没有实测数据,本工程参考《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)推荐的洗浴排水水质作为中水处理站的进水水质,水质指标见表1。

表1 进水水质 单位:mg/L(除PH值外)

4.3.2 出水水质

中水处理站的出水水质应当结合中水回用的用途确定,本工程拟将中水回用到小区冲厕、绿化、洗车等用途。满足《污水再生利用工程设计规范》(GB50335——2002)中用水指标要求。

4.4 中水处理工艺方案分析

根据进出水水质确定的污水处理程度,中水处理工程选用的处理工艺应对BOD、NH3-N等有一定的去除率。进水中有相当数量的污染物,如BOD5、SS、NH3-N等等,此外还可能含有细菌和其他有害物质。

处理的对象和目标是:①去除处理水中的悬浮物(包括活性颗粒)使水质澄清;②降低BOD5,COD等指标,使水质稳定;③脱除氨氮,消除污染因素;④消毒、杀菌,去除水中的有毒有害物质。目前,生物处理污水生物处理可分为活性污泥法和生物膜法两大类。

常用的生物膜法处理工艺有生物接触氧化法、曝气生物滤池法、膜生物反应器等,上述工艺各有特色,但也各自存在着自身的优缺点。

结合工程建设规模和进出水水质要求,本工程推荐采用生物接触氧化工艺。生物接触氧化处理技术的实质是在池内填充填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜,污水与生物膜广泛接触,在生物膜微生物的新陈代谢功能的作用下,污水中的有机物、氨氮等污染物得到去除,污水得到净化。具有以下特点:①对水量、水质变动有较强的适应性;②操作简单,运行方便,易于维护管理;③产生的污泥量少;④动力费用低。

4.5 工艺流程

见图1。

图1 工艺流程图

5 工程小结

从实际运行效果来看,其出水水质和运行费用都是可以接受的。由此说明该中水处理工艺是可行的,推荐的方案不但具有一定的环境、经济和社会效益,而且也具有一定的现实意义,值得推广应用。

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