随着我国城市化进程的加快, 居民小区的建设日新月异, 现在我国的大部分居民小区除了居民的日常生活用水外, 绿化和景观用水也使用自来水, 这加剧了城市供水的紧张, 造成了水资源的浪费, 因此提出了中水回用。“中水”最早起源于日本, 是指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水, 因其水质介于清洁水 (上水) 与排人管道内污水 (下水) 之间, 故名为“中水”[1]。另外, 一般居民小区分布比较分散, 如果全部污水都依靠城市污水处理厂来处理, 那么收集和传送污水难度较大, 特别是对一些建设时间比较长的生活小区而言, 集水管网的建设和改造也分成困难[2]。因此, 我们可以在生活小区内建设污水处理站, 将小区的生活污水就近处理, 这样既可以解决生活污水的污染, 又可以解决小区绿化和景观用水的紧张问题。
1 小区生活用水和污水的特点
(1) 小区生活用水的特点。城市居民的生活用水一般可以分为: (1) 充分与人体接触的水。包括饮用水、厨房用水及漱洗、沐浴用水, 用水量约占生活用水量的47%左右。 (2) 与人体直接接触的室内用水。包括衣物洗涤用水、室内打扫卫生清洗用水, 用水量约占生活用水量的13%左右。 (3) 不与人类接触的杂用水类。包括厕所冲洗用水、绿化用水、洗车用水等, 用水量约占生活用水量的40%左右。这类用水对水质的要求不高, 因此对小区生活污水的中水回用提供了条件。 (2) 小区生活污水的特点。小区的生活污水具有水质、水量小时变化系数较大, 污染物浓度通常比城市污水低, 污水可生化性好, 处理难度较小, 且由于其污染来源比较简单的特点。其具体水质情况如表1所示。
在对小区的生活污水进行处理时, 还要应该考虑雨水作为中水的水源。
2 小区生活污水回用的技术
(1) 生活污水中水回用的处理技术。小区生活污水的处理技术根据其机理一般分为物理法、化学法和生物法等几种[5]。物理法是用机械方法去除废水中固体悬浮物杂质, 一般包括:筛除、沉淀、气浮、过滤和膜分离等技术。主要单元或处理构筑物有格栅、沉淀池、气浮池、过滤池、膜处理设备等。化学法主要是利用化学反应及药剂作用, 转化、分离、回收或处理污水中的污染物质, 常用于工业废水的处理过程, 包括混凝、吸附、催化氧化、电解等。生物法是利用微生物的新陈代谢作用处理污水中溶解态或胶体态有机污染物质的一种水处理方法。生物法可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法, 其中好氧法广泛用于生活污水及性质与之相近的工业废水的处理过程。厌氧生物法主要用于高浓度的有机废水的处理过程。生物法根据微生物在水中所处的状态不同, 可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥法主要包括普通活性污泥法、A/O法、A2/O法、SBR法、CASS法、氧化沟等工艺。生物膜法主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等工艺。
(2) 常见的生活污水中水处理工艺。一般来说, 住宅小区生活污水的处理工艺应根据原水的水量、水质和回用水水质及当地自然环境条件适应情况, 再考虑相应的技术经济条件来选择。通常小区的生活污水中水回用处理工艺可以分为物理化学中水处理工艺和生物法中水处理工艺。 (1) 物理化学法中水处理工艺。物化法中水处理工艺的基本流程如下。
生活污水→格栅→调节池→物理化学处理→微滤、超滤→杀菌消毒→清水池→中水回用。
该工艺首先将不同水量、不同水质的生活污水、雨水等原水通过格栅去除用以截留较大的悬浮物或漂浮物, 原水进入调节池后充分混合均匀, 并进行预曝气处理, 然后通过物理化学处理装置进行混凝等处理, 随后通过微滤、超滤装置, 利用膜孔的选择性筛分有机物, 将大分子有机物、胶体截留去除, 水及小分子可透过, 最后经过臭氧或加氯等杀菌消毒进入清水池存储, 用于冲厕、绿化、洗车和扫除等日常生活杂水。 (2) 生物法中水处理工艺。生物法中水处理工艺的基本流程如下。
生活污水→格栅→调节池→生物处理→杀菌消毒→清水池→中水回用。
该工艺首先将不同水量、不同水质的生活污水、雨水等原水通过格栅去除用以截留较大的悬浮物或漂浮物, 原水进入调节池后充分混合均匀, 并进行预曝气处理, 然后进入生化池后, 利用活性污泥吸附氧化有机物或填料上的生物膜吸附、氧化有机物, 经过滤消毒, 得到稳定的中水。适用于有机物含量较高、生化性能好的生活污水。
(3) 膜生物反应器中水处理工艺。膜生物反应器 (MBR) 是一种新型的污水处理和水回用技术, 在小区生活污水的回用方面有很好的前景。在膜生物反应器中, 由于膜的高效截留作用, 使生长缓慢的硝化菌大量滞留在反应器内, 从而达到良好的NH3-N去除效果;另一方面, 由于反应器中的污泥泥龄可以很长, 大大提高了难降解有机物的降解效率, 这些是传统的生物处理法所不具备的优点。此外, 采用膜进行泥水分离, 相当于对污水进行了深度处理, 出水中的悬浮物浓度、浊度、大肠菌群等指标均优于滤池出水, 可以直接用于中水回用。膜生物反应器 (MBR) 法还具有占地面积较小、运行管理简单、可实现自动化控制等优点。但是由于膜的价格较高且容易堵塞等缺点限制了其大规模的应用, 但是随着膜材料的研究开发, 膜的价格不断降低, MBR法在今后的污水处理和中水回用中一定会广泛应用。
膜生物反应器中水处理工艺其流程如下。
生活污水→格栅→调节池→膜生物反应器→消毒→清水池→回用。
3 结语
小区生活污水处理的中水回用可以显著解决小区内日常生活杂用水的紧张问题, 缓解城市内日常的用水供需矛盾, 有很高的环境效益和社会效益。我们在城市建设过程中必须大力发展中水回用技术, 推广中水回用工程, 节约水资源。
摘要：随着城市化进程的加快, 小区生活用水的需求和生活污水的排放日益增加。为了缓解水资源短缺的问题, 目前我国小区利用中水回用来进行冲厕、绿化和洗车扫除等。文中笔者介绍了中水回用的概念和发展, 分析了城市小区生活用水和污水的特征, 详细阐述了目前小区生活污水的中水回用技术和工艺流程。
关键词：城市小区,生活污水,中水回用,工艺,技术
参考文献
[1] 吴燕.小区中水回用的处理技术研究[D].南京农业大学, 2007.
[2] 喻青, 赵新华, 秦琦, 等.中水回用及其应用研究[J].安徽农业科学, 2006 (12) .
[3] 刘艺.城市中水回用发展问题研究[D].山东农业大学, 2009.
[4] 许艳, 俞林波, 赵洪启.中水回用现状分析及展望[J].环境科技, 2009 (S1) .
[5] 王臻.中水回用技术浅析[J].南京工程学院学报 (自然科学版) , 2005 (4) .