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關(guān)于小區(qū)生活污水回用研究論文
[論文關(guān)鍵詞]小區(qū)生活污水中水回用
[論文摘要]小區(qū)生活污水回用作為一個(gè)切實(shí)可行的緩解水資源和防止污染的辦法，已經(jīng)逐步為人們所重視。通過(guò)對(duì)小區(qū)生活污水的水質(zhì)、水量的分析，指明了小區(qū)生活污水利用的方向，闡述小區(qū)生活污水再生利用可行性、應(yīng)用模式及水質(zhì)要求，回用技術(shù)及其典型方法，并提出再生利用過(guò)程中的防范措施。
小區(qū)是具有一種或多種功能的相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，包括通常意義上的居民生活小區(qū)、醫(yī)院、公園、旅游渡假村、新建大學(xué)城、高速公路的生活服務(wù)區(qū)等，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)，必須設(shè)置獨(dú)立的污水處理設(shè)施。小區(qū)生活污水不同于包括部分工業(yè)廢水的城市污水，其水質(zhì)水量特征為:水質(zhì)、水量小時(shí)變化系數(shù)較大，污染物濃度通常比城市污水低，污水可生化性好，處理難度較�。磺矣捎谄湮廴緛�(lái)源比較簡(jiǎn)單，從處理技術(shù)和處理成本角度考慮，具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)可行性和很高的回用價(jià)值。資料顯示，以生活用水為例，用于烹飪、飲用的水約占5%，而對(duì)占20%～30%不與人體直接接觸的生活雜用水如沖廁用水等，加上小區(qū)綠化澆灌用水、空調(diào)冷卻水、地面沖洗水以及車(chē)輛清洗等用水也可歸入生活雜用水的范疇，并無(wú)高水質(zhì)要求，這種用水分布為小區(qū)生活污水的回用去向提供了可能。根據(jù)小區(qū)的功能特點(diǎn)，小區(qū)生活污水回用方向，主要應(yīng)該是廁所沖洗水、綠化澆灌水、地面沖洗水、車(chē)輛沖洗水、非接觸風(fēng)景景觀用水等。根據(jù)我國(guó)對(duì)于生活雜用水(廁所便器沖洗、城市綠化、洗車(chē)沖洗等)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，并參考美國(guó)制訂的《水回用建議指導(dǎo)書(shū)》、《市政雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和日本的《城市生活用水中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于此類(lèi)再生回用水的水質(zhì)要求，一般要求小區(qū)生活污水經(jīng)過(guò)二級(jí)強(qiáng)化處理并消毒后，使回用水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，即可滿足對(duì)于小區(qū)生活污水的一般回用要求。
一、小區(qū)污水再生利用的可行性
�。ㄒ唬┡c開(kāi)發(fā)其它水資源相比，城市污水再生利用更具有可行性
與遠(yuǎn)距離調(diào)水相比，城市污水再生利用更經(jīng)濟(jì)，且更容易保證輸水水質(zhì)。遠(yuǎn)距離輸水系統(tǒng)的建設(shè)以及建成后的運(yùn)行都是耗資巨大的工程。同時(shí)如何保護(hù)和保持遠(yuǎn)距離輸水的水質(zhì)和水量也是當(dāng)前和今后很長(zhǎng)時(shí)間都必須面對(duì)的問(wèn)題。
與海水淡化相比，城市污水再生利用的成本更低。與海水相比，城市污水中的雜質(zhì)含量更低，一般經(jīng)深度處理即可去除。而海水中含有大量的溶解鹽和有機(jī)物，其雜質(zhì)含量在城市污水雜質(zhì)含量的35倍以上，需要采用復(fù)雜的預(yù)處理和反滲透等處理工藝，初期投資和運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)高于污水再生利用的費(fèi)用。
與無(wú)限制的開(kāi)采地下水相比，城市污水的再生利用更容易保護(hù)可用的水資源。地下水的過(guò)度開(kāi)采能導(dǎo)致水位的大幅度下降，形成大面積的漏斗區(qū)，從而使許多水井枯竭、草木枯萎，嚴(yán)重破壞地面生態(tài)環(huán)境，尤其是沿海地區(qū)可能因海水的入侵而嚴(yán)重污染地下水資源。而在保證水質(zhì)的情況下，使用再生水進(jìn)行地下水回灌有助于提升地下水位，防止各類(lèi)事故的發(fā)生。
�。ǘ┡c城市污水集中處理和再生利用相比，小區(qū)污水再生利用更加合理
與從遠(yuǎn)距離、集中處理的污水處理廠調(diào)水相比，污水就近收集和處理、所生產(chǎn)的再生水就地利用更容易節(jié)省管道等輸水設(shè)備的基建費(fèi)用。
遠(yuǎn)距離輸水時(shí)必須提供防滲漏和防止再次污染的措施，這樣就在一定程度上增大了運(yùn)行成本。
污水的就地處理，減少了集中處理廠的污水處理量，從而可以減小其處理規(guī)模。如果缺水城市普及小區(qū)污水再生利用項(xiàng)目，則可以使集中處理廠的處理規(guī)模減小20~30%。
營(yíng)養(yǎng)物含量較低的小區(qū)污水就地處理可以緩解對(duì)城市污水的稀釋?zhuān)龃笪鬯幚韽S有機(jī)物含量，從而增大處理廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)合理性。
二、小區(qū)污水再生利用的應(yīng)用模式及水質(zhì)要求
（一）再生水作為限制性?shī)蕵?lè)用水
限制性?shī)蕵?lè)用水指僅用于垂釣、劃船或其它人類(lèi)不會(huì)直接接觸的、與水相關(guān)的娛樂(lè)活動(dòng)的水，而且這些水體中生長(zhǎng)的水生植物是不可食用的。這些蓄水設(shè)施對(duì)水處理程度的要求與具體的用水途徑有關(guān)：人類(lèi)接觸的可能性越大，需要的處理程度就越高。從環(huán)境美學(xué)的角度考慮，為防止這些水體中藻類(lèi)過(guò)度繁殖和惡臭等問(wèn)題的出現(xiàn)，一般要求去除水中的營(yíng)養(yǎng)物。另外，從保護(hù)公眾健康的角度考慮，應(yīng)限制水體中病原體微生物和重金屬的含量。
�。ǘ┰偕鳛榉窍拗菩�?shī)蕵?lè)用水
非限制性?shī)蕵?lè)用水指人體可接觸的娛樂(lè)活動(dòng)用水，包括但不限于娛樂(lè)性湖泊、公共水塘以及魚(yú)池等，但不包括消毒循環(huán)利用的游泳池用水。由于這些水體允許人類(lèi)全身接觸，而且其中生長(zhǎng)的水生動(dòng)植物是可供食用的，因此必須嚴(yán)格控制水中病原體微生物和重金屬的含量，同時(shí)應(yīng)提出美學(xué)要求，且不能對(duì)人的眼睛和皮膚具有刺激性。
�。ㄈ┰偕鳛榫坝^灌溉用水
一般不推薦以噴灌的形式使用再生水灌溉居民區(qū)草坪，而可以采用地下灌溉或漫灌的形式。一般情況下，漫灌應(yīng)在夜間進(jìn)行，并盡量避免公眾接觸，而地下灌溉形式卻可以選在任何時(shí)刻。再生水中含有的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有利于植物的生長(zhǎng)，因此可適當(dāng)放寬這些物質(zhì)在水中的含量要求。由于小區(qū)景觀是人類(lèi)休息娛樂(lè)的主要場(chǎng)所，因此必須對(duì)所使用的再生水中的微生物含量做出嚴(yán)格的限制，以防草坪等植物表面孳生的致病菌對(duì)人體產(chǎn)生危害。
�。ㄋ模┰偕鳛檠b飾性噴泉用水
裝飾性噴泉以再生水作供水源時(shí)必須留有適當(dāng)?shù)木彌_區(qū)，以防止其濺射對(duì)人體造成傷害。另外，氣溶膠是再生水用作裝飾性噴泉的水源時(shí)必須解決的問(wèn)題。再生水中的許多致病菌可以在氣溶膠中生活和繁殖，并通過(guò)呼吸或接觸食品等方式進(jìn)入人體，對(duì)公眾的健康造成影響。氣溶膠中致病菌的成活和傳播與許多因素有關(guān)，在有利于致病菌生長(zhǎng)的環(huán)境中，這些微生物可以傳播到幾百米以外的地區(qū)。因此，從公眾健康的角度考慮，致病微生物的含量是裝飾性噴泉用再生水的一個(gè)重要水質(zhì)指標(biāo)。另外，從環(huán)境美學(xué)角度考慮，色度也是一個(gè)重要的限制因素。
�。ㄎ澹┬^(qū)居民樓沖廁用水
目前，許多新建小區(qū)居民樓已經(jīng)安裝了雙路供水系統(tǒng)，將再生水用于沖洗廁所，且已取得了一定的效果。再生水進(jìn)入居民家庭后應(yīng)注意交叉連接、錯(cuò)接、防回流和空氣隔斷等的控制問(wèn)題，以確保再生水不會(huì)污染飲用水源。同時(shí)，由于居民住宅的衛(wèi)生間一般處于半封閉狀態(tài)，因此必須考慮再生水使用過(guò)程中散逸的惡臭在室內(nèi)累積后對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量的影響。
三、小區(qū)生活污水的回用技術(shù)
近年來(lái)，通過(guò)對(duì)國(guó)外成熟技術(shù)的借鑒和國(guó)內(nèi)的研究實(shí)踐，小區(qū)回用技術(shù)得到了很快的發(fā)展。生活污水深度處理的目的是進(jìn)一步去除污水中的懸浮物(SS)、有機(jī)物、氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽以及可溶的無(wú)機(jī)鹽等。根據(jù)污水回用用途和地理?xiàng)l件的不同，處理工藝與流程也有著很大的區(qū)別。
�。ㄒ唬┥锘钚蕴考夹g(shù)
生物活性炭是一種去除微量有機(jī)物的有效方法，其實(shí)質(zhì)是生物降解與炭的物理吸附兩者的協(xié)調(diào)作用。王占生等以生物活性炭理論為基礎(chǔ)，選用廉價(jià)的多孔性物質(zhì)或惰性物質(zhì)(比如陶�；驙t渣等)來(lái)代替活性炭的一種新型工藝顆粒填料生物接觸氧化法，在城市污水深度處理中已經(jīng)得到了成功的應(yīng)用。應(yīng)用生物活性炭工藝處理小區(qū)生活污水二級(jí)出水，可以使最終出水COD降至30mg/L左右，BOD、SS、色度等也可達(dá)到回用要求。與傳統(tǒng)的混凝、澄清、過(guò)濾工藝相比，該工藝工程投資略高，但運(yùn)行費(fèi)用較低。
�。ǘ┠ぜ夹g(shù)
膜技術(shù)主要是指納濾、超濾、滲透以及反滲透等膜分離技術(shù)。小區(qū)生活污水經(jīng)二級(jí)處理出水，經(jīng)反滲透(RO)等膜技術(shù)深度處理，其出水可作為工業(yè)用水或生活用水。不過(guò)，由于膜技術(shù)的成本很高，且運(yùn)行管理比較麻煩，目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用不是很廣。
�。ㄈ┠ど锓磻�(yīng)器(MBR)
MBR作為一種新型的污水處理和水回用技術(shù)，在小區(qū)生活污水回用方面具有很好的應(yīng)用前景。MBR集生物反應(yīng)器的生物降解作用和膜的高效分離作用于一體，具有出水水質(zhì)好、處理負(fù)荷高、裝置占地面積小、產(chǎn)泥量少、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。其出水經(jīng)消毒后可直接回用，甚至可回用于飲用水水源。MBR在發(fā)達(dá)國(guó)家的污水回用工業(yè)中已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，但是膜本身成本高，操作系統(tǒng)復(fù)雜以及運(yùn)行成本較高，阻礙了其在小區(qū)生活污水回用處理中的應(yīng)用。
四、污水再生利用過(guò)程中的防范措施。
�。ㄒ唬�(biāo)識(shí)的類(lèi)型及安裝要求
為防止再生水的誤用，一般應(yīng)在使用再生水的系統(tǒng)中設(shè)置標(biāo)識(shí)。再生水的標(biāo)識(shí)有很多種，但總的來(lái)說(shuō)可以將其劃分為兩大類(lèi)：圖像標(biāo)識(shí)和文字標(biāo)識(shí)。在美國(guó)諸州，一般推薦使用紫色的本底表示再生水，文字則以白色或黑色表示。標(biāo)識(shí)帶一般寬3英寸，每?jī)蓚�(gè)標(biāo)識(shí)帶之間的距離不超過(guò)10英尺。再生水系統(tǒng)中的閥門(mén)、水泵以及其它附屬設(shè)備也應(yīng)使用紫色進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并注明為再生水系統(tǒng)部件。
�。ǘ┰偕艿兰皹�(gòu)件的安裝要求
必須對(duì)地下再生水和飲用水管道或污水管道的間距做出明確的規(guī)定，如美國(guó)規(guī)定再生水管道和飲用水管道間的水平距離一般不小于10英尺，當(dāng)再生水和飲用水管道產(chǎn)生交叉時(shí)，兩者的垂直間距不得小于18英寸，且飲用水管道應(yīng)架設(shè)于再生水管道的上方。為防止管道接頭破裂而造成泄漏，再生水系統(tǒng)中一般不使用軟管接頭。如果必須使用軟管時(shí)，則可以選用軟管快速接頭，但當(dāng)某區(qū)域同時(shí)存在飲用水和再生水快速接頭時(shí)，必須對(duì)兩者都做出適當(dāng)?shù)臉?biāo)識(shí)。當(dāng)需要在用戶處安設(shè)計(jì)量?jī)x表時(shí)，一般要求儀表前安設(shè)必要的過(guò)濾裝置，以防止顆粒物質(zhì)對(duì)儀表造成損壞。計(jì)量?jī)x表和過(guò)濾裝置的維護(hù)工作由供水商完成。
�。ㄈ┓乐乖偕推渌┧到y(tǒng)的相互污染
再生水一般采用壓力管道輸送，必須確保用水高峰期用戶儀表處水壓大于最小水壓的要求，同時(shí)應(yīng)保持飲用水供水管道中的壓力大于再生水供水管道中的壓力，以防因滲漏而污染飲用水，例如美國(guó)明確規(guī)定兩者之間的壓力差不得小于10psi（磅/平方英寸）。
當(dāng)用水區(qū)同時(shí)采用飲用水和再生水供水時(shí)，必須考慮一定的防回流措施和空氣隔斷，以確保不會(huì)因再生水回流到飲用水系統(tǒng)中而對(duì)飲用水造成污染。同樣，某區(qū)域同時(shí)存在再生水和污水時(shí)，也必須具有防止污水污染再生水的措施。一般情況下，空氣隔斷為供水管道直徑的2倍。
（四）防止通過(guò)徑流、濺射、地下滲漏等方式進(jìn)入批準(zhǔn)的用水區(qū)之外的場(chǎng)合
再生水用作景觀灌溉或裝飾性噴泉的水源時(shí)，不能濺射到用水區(qū)之外的環(huán)境中，且用水區(qū)坑洼存水的時(shí)間不得超過(guò)2小時(shí)，否則需對(duì)用水量做出適當(dāng)?shù)男抻�。�?yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定用水區(qū)的供水速率，使其和滲透速率保持一致，以防止再生水徑流事件的發(fā)生。雖然再生水可用于補(bǔ)足地下水資源，但必須考慮其是否會(huì)對(duì)地下水的水質(zhì)造成不利影響。同樣的，再生水用于限制性或非限制性景觀蓄水池時(shí)也必須考慮其滲漏是否會(huì)對(duì)地下水水質(zhì)造成不利影響，是否需要添加一定的防水襯里。
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目前一般通過(guò)三種方式控制蚊蠅的孳生：控制水的物理特征。通過(guò)控制水體的特征，防止形成蚊蠅孳生的水生環(huán)境，以達(dá)到去除蚊蠅的目的是我們當(dāng)前和今后一段時(shí)間長(zhǎng)期面臨的問(wèn)題。通過(guò)生物鏈控制蚊蠅的數(shù)量。可以在水體中營(yíng)造適合于食蚊魚(yú)等以蚊蠅幼蟲(chóng)為食的水生生物生長(zhǎng)的環(huán)境，以提高其單位面積的數(shù)量。一般情況下以幼蟲(chóng)為食的水生生物對(duì)蚊蠅幼蟲(chóng)的去除效率受以下因素影響：水生植物的密度、蚊蠅幼蟲(chóng)的繁殖速度和水體中水生生物的其它食物源的量等。通過(guò)化學(xué)藥劑控制。化學(xué)藥劑僅適用于臨時(shí)性或緊急情況下的蚊蠅控制，而不能長(zhǎng)期使用。這不僅是從其經(jīng)濟(jì)性方面考慮的，而且綜合考慮了化學(xué)藥劑的環(huán)境影響以及蚊蠅幼蟲(chóng)對(duì)化學(xué)藥劑的生理抗性的問(wèn)題。
五、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)許多城市面臨著嚴(yán)峻的水資源匱乏，小區(qū)生活污水回用作為一個(gè)切實(shí)可行的緩解水資源和防止污染的辦法，已經(jīng)逐步為人們所重視。按照我國(guó)新的城市污水處理及污染防治技術(shù)政策，要求2010年實(shí)現(xiàn)城市污水處理率50%以上，污水回用率30%以上，污水回用于市政、工農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)。小區(qū)生活污水回用盡管規(guī)模比較小，且分散，對(duì)運(yùn)行管理帶來(lái)一定的難度。但由于小區(qū)生活污水就近處理并回用，水源穩(wěn)定可靠，可減少供水管網(wǎng)的壓力，同時(shí)也緩解了城市下水管網(wǎng)和污水處理設(shè)施的壓力；且對(duì)于水資源匱乏也有一定的緩解。小區(qū)生活污水回用技術(shù)正逐步成為污水處理的一個(gè)重要方向。
參考文獻(xiàn)：
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