1.桂林市节约用水办公室 广西桂林 541002
2.桂林市排水工程管理处 广西桂林 541002
摘要：在现代城市快速发展的今天，不得不面临的一个问题就在于水资源短缺。所以加强节水技术的应用就显得尤为重要。本文主要就城市节水中的中水回用这一关键技术进行了探讨，并提出了强化中水回用的相关对策与建议。旨在与同行强化业务之间的交流，以更好地缓解城市水资源短缺的现状，促进城市节水潜能的挖掘，推动城市快速的发展。
关键词：城市；节水关键技术；中水回用技术；应用
在城市节水技术中，其关键技术就在于中水回用，这主要得益于城市的中水水量较为丰富，加强对其的净化处理和应用，对于促进其应用成效的提升有着不可或缺的作用。这就需要中水回用工程中注重中水回用技术的掌握和应用。以下笔者结合桂林中水回用工程的实践，就其节水关键技术及其应用展开以下分析。
1.工程实践
经查阅桂林市2013年、2014年、2015年的《桂林市统计年鉴》，桂林市这三年的城市污水处理总量是24100.85万m3（其中，2013年7757.45万m3，2014年8242.06万m3、2015年8101.34万m3），污水再生利用量6860.42万m3（其中，2013年2225.14万m3、2014年2245.38万m3、2015年2389.90万m3）。由此可见，桂林市的污水再生利用量不多，占城市用水总量的20%左右，与桂林市2010-2020年节水规划指标有一定差距。
但是随着城市的发展，工业和生活用水量的不断增加，每年污水总量也在不断的增长。所以为了更好地加强中水回用工作的开展，缓解桂林市用水紧张的现状。在中水回用方面加大了投资力度，尤其是在中水回用技术上强化了对其的研究，并取得了一定的成效。这主要是因为桂林市日供水量最高时高达40.29万m3，而其供水系统每天的供水能力为44万m3，所以二者基本持平。预测到2020年，桂林市的供水缺口为每年8395万m3。所以加强中水回用就显得尤为必要。以下笔者就结合桂林市实践，就其在中水回用这一城市关键技术及其应用展开如下分析。
2.中水回用水质基本要求分析
为了更好地加强中水的回用，在对其处理之前，首先就需要对其水质要求有一个基本的认识，具体主要有以下几点：一是在卫生方面，要做到安全可靠，技术指标主要有：①大肠菌群数：每升小于3个；②细菌总数每升小于100个；③余氯量，其管网末梢大于每升0.2mg；④悬浮物每升小于10mg；BOD5每升小于10mg；COD每升小于10mg。二是在感观方面，应尽可能消除人对中水在心理上的误解，所以在确定其衡量指标时，一般浑浊度应在10度以下，色度应在40度以下，且没有臭味。三是在设备构造影响方面，不会导致设备管道出现严重腐蚀与结垢的情况，所以在确定其衡量指标时，主要是pH值介于6.0-9.0之间，硬度在每升碳酸钙的含量在10mg以下。且中水用途不同，其在水质标准上也存在一定的差异，对于中水需要多种用途时，应执行最高标准。
3.中水处理这一城市节水关键技术的分析
3.1污水处理技术
3.1.1物理处理技术要点
常见的物理处理技术，主要是利用机械方法将废水中的固体和悬浮颗粒物等杂质去除。常见的工序有：①筛出；②气浮；③过滤；④膜分离。常见的设备有：①格栅；②沉淀池；③气浮池；④过滤池；⑤膜处理专业设备。
3.1.2化学处理技术要点
在中水回用中，化学处理技术主要是通过化学反应，将废水内的污染物质进行分离与回收，亦或是把污染物转换成无害物质。常见的方法有中和法、混凝法和氧气还原法。
3.1.3物化处理技术要点
这一技术在中水回用中的应用最为广泛，尤其是在各类优质杂排水中得到了广泛的应用。常见的技术主要有：①吸附；②萃取；③交换离子；④催化氧化；⑤膜分离；⑥电解。其中，技术①的出水水质最佳，且占地面积较小，加上吸附的速度较快，具有较强的稳定性。因而其得到了广泛的应用。但是其不足就在于成本高，工序繁琐。
3.1.4生物处理技术要点
生物处理主要是通过水中微生物的新陈代谢，将污水内的溶解或者胶体状的有机污染物予以吸附和氧化分解的水处理技术。具有好氧和厌氧之分。
3.1.5 MBR处理技术要点
MBR主要是把生物降解技术和膜高效分离技术进行有机结合的新型污水处理和回用技术。在实际应用中，其出水水质中不仅没有悬浮物，而且水质较为稳定，不仅费用较低，而且其消化能力较强，且剩余的污泥量较少，加上占地面积较小，有助于实现自动化控制与运行管理，有效的将氨氮和难以降解的有机物有效的去除。
3.2中水处理技术
3.2.1杂排水处理技术要点
当回用水源为杂排水时，由于其中水浓度较低，因而只要将其悬浮物和少量有机物去除，并将其色度与浑浊度降低即可。在利用物化处理技术时，工艺流程是：杂排水原水→格栅→调节池→气浮（也可以混凝沉淀，但是必须加入混凝剂，而混凝剂的量大成本高，一般以气浮为主）→过滤→利用消毒剂消毒→中水。而如果是采用物化技术与膜处理技术相结合时，主要是在物化处理中的混凝沉淀之后加上膜处理技术，再进行消毒而得出中水。而如果是采用生物处理与物化处理相结合的方式时，其工艺流程是：杂排水原水→格栅→调节池→生物处理→沉淀→过滤→利用消毒剂消毒→中水。
3.2.2生活污水处理技术要点
当回用水源为生活污水时，由于其悬浮物的浓度和有机物的含量较高，所以主要是将这些杂志除去，主要是利用二级生物处理与物化处理相结合的方式强化对其的处理，其工艺流程是：污水原水→格栅→调节池→一级生物处理→沉淀→二级生物处理→沉淀→混合反应→过滤→利用消毒剂消毒→中水。
3.2.3二级出水处理技术要点
当回用水源为二级出水时，由于其目的就在于将水内残留悬浮物去除，尽可能地将水的色度与浑浊度降低，在对其进行处理时，主要是采用物化与生化技术相结合的方式对其实施深度处理，物化深度处理工艺流程是：二级出水原水→格栅→调节池→生物活性炭→絮凝（微量混凝剂）→过滤→利用消毒剂消毒→中水。
4.中水回用这一城市节水关键技术的分析
4.1城市中水回用
4.1.1选择性的回用
主要是基于经济考虑，在经过核算的基础上，在污水处理厂周边的居民，通过铺设管道达到分质污水回用的目的，在中水回用方式上，其主要如图1所示：
图1：中水选择性回用示意图
4.1.2分区性的回用
这一回用方式，主要是结合城市布局，分区域的方式进行污水回用。所以每个区域中，在收集污水后需要对其集中的处理与回用。所以主要是在污水处理厂周边需要改扩建的区域内实施，其主要如图2所示。
图2：中水分区性回用示意图
图3：中水全程性回用示意图
4.2建筑中水回用
4.2.1单独循环利用
在单独循环利用建筑中水时，我们应紧密结合其排水设施的完善与否，针对性的采取相应的污水回用技术。
针对排水设施较为完善且为单栋建筑时，其单独循环利用的污水回用系统，主要是对杂排水和杂用水进行处理，从而利用其冲厕、洗车和绿化。其处理设施主要置于建筑物的内部，亦或是在建筑物的附近，且需要考虑污泥问题，预防污泥进入下水道之后出现污水浓度高而增加污水处理的难度。此类回用系统如图4所示：
图5：排水设施不完善、单栋建筑、单独循环回用系统示意图
4.2.2小区循环利用
在采用这一方式，主要是基于大型公共建筑而言，建设小区的中水回用系统，把小区内的生活污水以及雨水实施综合处理和消毒，从而达到中水回用的水质要求。在具体的应用中，主要是利用中水道进行供水，而区域建筑群则是结合实际针对性的进行回用系统的设置。具体如图6所示：
图7：小区循环污水回用系统示意图
4.3城市中水回用供应技术要点
4.3.1直接供水
若室外中水的配水管网压力比室内系统所需水压要大，就采取直接供水的方式，不仅设备少，而且便于维护，只要在底层地下铺设水平干管，也可以在天花板下和地沟内等铺设，达到直接供水的目的。
4.3.2屋顶单设水箱供水
当采用这一方式时，主要是考虑到虽然室外中水的配水管网压力比室内系统所需水压要大，但是在用水高峰期难以确保室内供水的情况，就需要在屋顶单独设置水箱进行供水。若室外的中水配水管网的压力较大，就能利用直接给水箱供水，但是当压力较低时，高层用户则利用水箱进行供水。
4.3.3泵+屋顶水箱结合式供水
采用这一方式时，主要是由于供水情况较为复杂，所以需要采取针对性的方式进行供水。常见的就是泵+屋顶水箱相结合的方式进行供水，确保供水满足实际需要。
4.3.4分区供水
这一方式主要是将建筑划分成多个区域之后，将其划分成多个供水区，并在不同时段进行供水，从而满足实际需要的目的。
4.4.城市中水回用范围
目前，在城市中水回用过程中，其回用范围主要是在城市绿化用水、冲厕用水、道路冲洗用水、景观补水、中水洗车、工业冷却、农田灌溉和建筑施工等方面的用水等。
5.结语
综上所述，在城市水资源供应压力日益增加的今天，加强中水回用这一关键技术时，虽然能满足一定的需要，既减少新鲜水淡水的取水量，又使环境免受污染，达到了节水减排的目的，但是仍需要在注重中水回用的同时强化节水宣传和节约用水管理工作，并引导社会全员参与到节水行列之中，才能更好地促进城市水资源利用的最大化目的的实现。
参考文献：
[1]张雅君,许萍,田一梅,陈韬,冯萃敏,王华,王俊岭,汪长征,徐慧纬,孙丽华,李光明,赵鹏,张桂花,孙艳,刘政修.城市节水关键技术与应用[J].建设科技,2016,(07):20-22.
[2]张雅君,田一梅,刘红,张桂花,李光明,王华.城市节水关键技术研究与示范[J].给水排水,2013,(10):17-21.
[3]张雅君,田一梅,李光明,王华,刘红,张桂花.城市节水关键技术研究与示范[J].建设科技,2012,(20):66-69.
论文作者:黄志英,宋子祥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/14
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