摘要:目前中水系统成本过高,主要原因是设备的处理能力得不到充分利用,合理设计中水系统是节省资源和能源的关键。
关键词:系统选择 中水回用范围 水量平衡 生物接触氧化
我国污染严重,又是一个人均拥有水资源贫乏的国家,环境保护、水污染防治、依据当地水资源及经济情况合理进行污废水利用已成当务之急。建设中水系统,不但可以节约用水,并且可以一定程度防止水体污染。
经有关专家对北京中水设施调查,发现大多数设施的处理能力得不到充分的利用造成运行成本偏高(详见2003年《给水排水》第11期)。要解决以上问题,需对中水回用系统进行合理的设计。
本人总结了多个工程的设计经验,供设计同仁参考、研讨。
一、系统选择
中水处理及回用需按市政条件分三种情况考虑:
1、有市政中水管网,有市政排水管网:
小区内排水采用污废合流(雨水系统单独考虑),排水经化粪池简单处理后排入市政污水管网。中水系统水源为市政中水。
2、无市政中水管网,有市政排水管网:
小区内排水采用污废分流。污水经化粪处理后排入市政污水管网;废水经小区废水管网收集至小区中水处理站,处理达到回用标准后回用。中水系统原水为小区回收的杂排水。
3、无市政管网:
小区内排水采用污废合流。排水经化粪池处理后经小区污水管网收集至小区污水处理站,处理达到回用标准后回用。中水系统原水为小区内回收的排水。
二、中水回用范围
合理设计中水回用系统,需要根据小区内用水情况,结合中水供应量,合理确定中水的回用范围。前面分析的三种情况中第二种最为复杂,现结合工程实例进行说明:
1、某工程概况:总建筑面积22.4万平米,包括商业,人防、地下车库和住宅等。住宅最高日用水量1091.6m3/d,地下车库用水量31.5 m3/d,绿化、道路浇洒用水量37.8 m3/d,配套共建用水量10.5 m3/d.
2、水量计算:
1) 住宅中水用水量(仅用于冲厕):
1091.6×21.3%=232.5 m3/d
2) 中水原水优先采用优质杂排水:盥洗和淋浴用水
3) 作为中水水源的水量:
0.9×0.85×1091.6×(29.3+6.5)%=299 m3/h
4) 按规范“用作中水水源的水量宜为中水回用水量110%~115%”确定中水回用范围:
299<(232.5+31.5+37.8)
且299/(232.5+31.5)=1.13
299/(232.5+37.8)=1.11
所以中水可回用于:冲厕、车库用水或冲厕、绿化浇洒、道路清扫。在中水原水不够的情况下应优先回用于用水水质要求低的场所。依据《城市杂用水水质标准》,本工程中水回用于冲厕、绿化浇洒、道路清扫。
三、水量平衡
因原水和中水用水每时都不是均匀的,而处理设备需在均匀水量负荷的条件下运行,水量平衡措施就成了控制资源和能源浪费的关键。
1、贮存调节:原水调节池应按中水原水量及处理量的逐时变化曲线求得,中水贮存池应按处理量及中水用水量的逐时变化曲线求算。原水变化曲线及中水用水曲线可根据排水建筑的性质、使用情况参照同地区类似建筑的
2、运行调节:利用信号控制处理设备自动运行,并合理调整运行班次,可有效的调节水量平衡。
四、处理工艺
由于中水原水多采用优质杂排水,含有较低的有机污染浓度,宜采用以生物接触氧化法为主的快速一段生物处理工艺:原水→格栅→调节池→生物接触氧化→沉淀→过滤→消毒→中水
当处理杂排水时也可采用上述工艺,但应适当延长生物反应时间,如果杂排水含油应先进行隔油处理。
当原水为污水时应进行三级处理,可采用活性污泥法和生物接触氧化法。生物接触法的生物膜培养和操作管理简单,应优先采用,但对于处理水量在万吨以上时不适应。
五、其他:
1、中水亦可用做消防水的备用水源,中水贮存池可以与消防水池合建,但要有保证消防水不被挪用的措施。
2、中水贮存池应设自来水补水管,管径按中水最大时供水量计。