建筑工程中水处理的资源化应用研究

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重要途径。
我国水资源情况不容乐观，有资料表明，目前全国600多个中等以上城市中，不同程度缺水的就达到400多个，其中32个百万以上人口的大城市中有近30个长期受缺水的困扰，日缺水量1600×10m3。
在水的社会循环中，将大部分的废水经过再生处理后回用是节水的关键环节。城市污水的资源化利用既可缓解水资源的供需矛盾，又可减轻水污染程度，并有效降低地下水的过度开采，进而达到改善生活环境和面貌、提高城市品位的目的，这既是城市发展的需要，也已经成为世界各国解决水资源问题的首选策略。清华大学的褚俊英教授从中水回用的经济性与中水利用潜能的分析中得出：只要水价保持一定的增长速度，中水回用于卫生条件要求较低(如冲厕)或绿地浇灌均经济可行，并且中水回用于冲厕比回用于浇灌绿地的经济效益更加显著。当中水回用于冲厕仍有剩余时，可以考虑用于陆地浇灌绿地，进而可考虑用于生态、景观用水。
1中水水源
1.1中水原水
中水水源即中水原水，亦即未经处理的污水、废水。按照排水水质和污染程度轻重，中水原水可分为五大类。
①冷却水：主要是空调机房冷却循环水中排放的部分废水，其特点是水温较高，但一般其他污染物质含量较低。
②沐浴、盥洗和洗衣排水：这种水的特点是有机物和悬浮物的浓度相对较低，但皂液和洗涤剂含量较高。
③厨房排水：主要包括厨房、食堂、餐厅在制作食物过程中排放的污水，其特点是油脂、悬浮物和有机物含量高。
④厕所排水：主要是指大便器和小便器排放的污水，其特点是悬浮物、有机物和细菌含量高。
⑤雨水：除初期雨水外，其水质相对较好。
1.2中水水源
中水水源应优先选用污染程度较低的生活污水，以降低处理费用。中水水源常分为三大类。
①优质杂排水：优质杂排水包括冷却水、淋浴排水、盥洗排水和洗衣排水。
②杂排水：包括上述优质杂排水和厨房排水。
③生活污水：包括杂排水和厕所排水。
2中水处理工艺
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。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，常见的中水处理工艺流程有以下几种。
(1)对于优质杂排水，其处理工艺流程一般有：
a.原水一毛发聚集器一调节池一微絮凝一过滤消毒中水；
b.原水一毛发聚集器一调节池一混凝沉淀一消毒一出水；
C.原水一毛发聚集器一调节池一微絮凝一过滤一微滤一超滤一消毒一出水。
(2)对于杂排水，其处理工艺流程一般有：
a.原水一筛滤一调节池一微絮凝+过滤一活性炭吸附一微滤+过滤一消毒一出水；
b.原水一筛滤一调节池一生物接触氧化或生物转盘一沉淀一过滤一消毒一出水。
(3)对于生活污水，其处理工艺流程一般有：a.原水一筛滤一调节池一水解酸化一生物接触氧化一沉淀一过滤一消毒一出水；
b.原水一筛滤一调节池一生物接触氧化一沉淀一生物接触氧化一过滤消毒一出水；
c.原水一筛滤一调节池一生物接触氧化一沉淀一微絮凝一过滤一活性炭吸附一消毒一出水。
中水处理在技术上是可行的，很多研究及实践也已经证明了这一点，特别是随着近几年工程技术人员对水处理技术和处理设备开发，使中水回用技术又有了很大的发展。
3建筑物中水回用的效益分析
3.1中水回用的经济性分析
1)从城市给排水工程建设方面分析。采用建筑中水技术可以节约大量的给排水基建和提供原水的基础设施建设的投资。北京市节水办的一项专题研究报告指出，依据当时的市场价格，对已建中水项目中设计运行得当的中水工程的研究结果是：中水工程平均投入值(主要包括工程土建费、设备费、运行管理费)1.53元/m3；社会综合效益(节省城市引水、净水的边际费用)0.65元/m3；节水可增加国家的财政收入(避免国家因缺水造成财政损失)5.84元/m3；减少因环境污染造成的社会损失2.30元/m3；节省城市排水设施的建设和运行费用0.63元/m3；总产出为7.26元/m3；投入产出比为：1：4.75。
2)从中水回用所带来的社会效益分析。中水回用对水源可起到涵养性保护作用，消减夏季高峰用水量，减轻对城市外部的环境污染，为城市的绿化、美化等景观用水提供充足的新水源。此外，在给排水管网已经满负荷的城市和地区，重新铺设给排水管网十分困难，采用中水回用系统更具有特殊意义。
3.2中水回用的成功实践
基于在经济方面的特殊优势，中水回用技术已经在各类建筑中有了成功的实践，其经济性也相当明显。比如，北京新世纪饭店中水回用工程(占地面积200m3，工程投资37.5万元，运行成本仅为0.86元/m3)、北京科技会展中心中水回用工程(占地面积为90m3，工程投资38万元，运行成本1.24元/m3)等。目前，天津市已在部分居民生活小区内建设了三套管道供水系统，每家安装3个水表，实现了居民自行按用途分质用水，污水排放分质回收，对优质杂排水进行集中处理并充分回用，其经济实用性和社会效益十分突出。
4国家政策对中水回用的法律保障
2003年建设部和国家质检总局联合发布了GB50336-2002建筑中水设计规范，对建筑中水水源、中水水质标准、中水处理系统、处理工艺及设施、中水处理站、安全防护和检测控制等作出了详细的规定和具体的指导。随着绿色建筑法规的不断健全、国家政策和规范的制定完善，以及对再生水水质要求和监管力度的加强，绿色建筑再生水回用将会有更明确的法律依据和技术指导，也必将推动建筑物中水回用的广泛应用和快速发展。
5结语
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。根据水利部《21世纪中国水供求》分析，2010年后我国中等干旱年的缺水量将达318亿m3，到2030年我国年缺水量将达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，所以我们需要在政策的正确引导下，合理的调整城市供水和中水利用的价格关系，加强中水回用技术的市场化应用，为城市节水作出贡献。