【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 況 中水因其水質(zhì)及其設(shè)施介于上水道和下水道之間而得名。中水是指將人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)中使用過(guò)的水，經(jīng)集流再生處理后，回用充當(dāng)?shù)孛媲鍧崱不?、洗?chē)、空調(diào)冷卻、沖洗便器、消防、景觀等不與人體直接接觸的雜用水 。將污水處理為中水并加以使用的過(guò)程就是中水回用，它具有以下 3個(gè)特點(diǎn)：第一，中水回用能減輕污水治理工程的投資規(guī)模、處理負(fù)荷，對(duì)實(shí)施中水回用者有利，另外，它還某中水廠工程設(shè)計(jì) 2 能促進(jìn)區(qū)域水資源的有效利用。第二，中水回用不得影響衛(wèi)生方面，在利用時(shí)不得有嗅覺(jué)和視覺(jué)上的不快感，對(duì)管道、衛(wèi)生設(shè)備等不能產(chǎn)生腐蝕和堵塞等影響，并要求有穩(wěn)定、可靠的水處理技術(shù)，同時(shí)，要建立相應(yīng)的考核指標(biāo)，便于監(jiān)督、管理和監(jiān)測(cè)，在維持必要的水質(zhì)條件下，處理成本要求經(jīng)濟(jì)、合理等。第三，中水的水質(zhì)必須符合一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920 2020)、《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》 (GB/T18921 2020)已于 2020年 5月 1日起正式實(shí)施 [3]。 國(guó)外中水利用狀況 中水回用技術(shù)在國(guó)外早已應(yīng)用于實(shí)踐。美國(guó)、日本、以色列等國(guó)，廁所沖洗、園林和農(nóng)田灌溉、道路保潔、洗車(chē)、城市噴泉、冷卻設(shè)備補(bǔ)充用水等，都大量地使用中水。中水回用最典型的代表是日本。日本自 20世紀(jì) 60年代起就開(kāi)始使用中水，至今已有 30余年，較大的辦公樓或者公寓大廈都有就地廢水處理設(shè)備，主要用作廁所沖洗。福岡市和東京市都有規(guī)定 ： 新建筑面積在 30000m2以 上，或可回用水量在 100 m3/d以上，都必須建造中水回用設(shè)施 [4]。 美國(guó)在 1975年的中水利用量占總?cè)∷康?%，并以每年 4%5%遞增。南非溫得和克市已建成處理能力為 450 m3/d的污水回用作中水的系統(tǒng)。印度孟買(mǎi)已建成 7座處理能力為 150250m3/d的中水工程，用于補(bǔ)充空調(diào)冷卻用水。日本在1989年有 844套中水設(shè)施，東京市就有日處理量約為 200 m3的中水系統(tǒng)建筑物 60余座。而我國(guó)在中水回用方面起步較晚，但中水回用已受到廣泛關(guān)注，尤其在缺水城市 [5]。 我國(guó)中水利用情況 我國(guó) 中水利用起步較晚， 1985年北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所在所內(nèi)建成了第一項(xiàng)中水工程。此后，我國(guó)天津、大連、青島、濟(jì)南、深圳、西安等缺水的大城市相繼開(kāi)展了污水回用的試驗(yàn)研究，有些城市已經(jīng)建成或擬建一批中水回用項(xiàng)目。北京是我國(guó)中水回用發(fā)展較快的城市，現(xiàn)已擁有中水處理能力 7000m3，還將新建 10座中水設(shè)施，中水日處理量將增加 3300 m3，達(dá)到 10300m3， 年處理能力將增加 100萬(wàn) m3，達(dá)到 350萬(wàn) m3。 大連是我國(guó)嚴(yán)重缺水城市之一，目前大連市日供水量?jī)H為 m3，而該城市 1850萬(wàn) m2的公共綠地每天澆灌一 次就需要用水 m3。從 2020年起大連市用經(jīng)過(guò) 3級(jí)處理的污水進(jìn)行綠地灌溉，該水符合 Ⅱ 級(jí)水指標(biāo)，而該水 1 m3成本為 元，比用地下水灌溉節(jié)省 ，據(jù)初步估算，使用這種經(jīng)過(guò)處理過(guò)的污水進(jìn)行 1850萬(wàn) m2公共綠地的灌溉，每天節(jié)約成本 8萬(wàn)元。 某中水廠工程設(shè)計(jì) 3 青島市海泊河污水處理廠的中水回用試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)。通過(guò)該項(xiàng)目，還將逐步開(kāi)發(fā)青島市另外 3個(gè)污水處理廠的中水回用項(xiàng)目 ， 并對(duì)青島的中水管網(wǎng)進(jìn)行總體規(guī)劃，使青島的中水供水能力由目前的日供 4萬(wàn) m3逐步達(dá)到日供 20萬(wàn) m3，通過(guò)管網(wǎng)廣泛回用于景觀用水，城市綠化、道路清潔 、汽車(chē)沖洗、居民沖廁及施工用水、企業(yè)設(shè)備冷卻用水等領(lǐng)域，以緩解青島城市用水供需矛盾。 濟(jì)南市位居全國(guó) 40個(gè)嚴(yán)重缺水城市之列，水資源形勢(shì)非常嚴(yán)峻，已影響到城市經(jīng)濟(jì)、城建、生活等各個(gè)方面。為了解決缺水問(wèn)題，濟(jì)南市于 1988年開(kāi)始中水工程建設(shè)試點(diǎn)工作，先后建設(shè)了南郊賓館、玉泉森信、濟(jì)南機(jī)場(chǎng)、將軍集團(tuán)等一批中水示范項(xiàng)目。目前，已建成并投入使用的中水工程單位有 20余家，日處理能力達(dá)到 1萬(wàn) m3。南郊賓館中水工程是 1991年投入使用的，每年節(jié)省水費(fèi) 30多萬(wàn)元，現(xiàn)已完全收回了投資成本并有超額節(jié)支。玉泉森信是濟(jì)南首家主體工程 與中水工程同時(shí)設(shè)計(jì)、施工、使用的項(xiàng)目。中水工程有效地降低了酒店的用水量，目前酒店每季度用水量?jī)H為 3萬(wàn) m3左右，不到同等規(guī)模酒店用水量的 40%。僅使用中水，玉泉森信每月便可節(jié)省開(kāi)支 2萬(wàn)多元，一年便節(jié)省 25萬(wàn)多元。這些實(shí)踐表明，城市中水回用利益巨大。 我國(guó)其他一些城市，如天津、石家莊也在嘗試?yán)弥兴逑雌?chē)或建立建筑小區(qū)的中水系統(tǒng)。盡管試點(diǎn)單位嘗到了中水帶來(lái)的甜頭，但因種種原因，中水項(xiàng)目在我國(guó)一直沒(méi)有得到大面積推廣，中水利用的范圍及規(guī)模普遍發(fā)展緩慢 [6]。 中水回用在我國(guó) 的定位 我國(guó)是一個(gè)缺水大國(guó)，根據(jù)水利部《 21世紀(jì)中國(guó)水供求》分析， 2020年我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活及生態(tài)環(huán)境總需水量在中等干旱年為 6988億 m3，供水總量 6670億 m3，缺水 318億 m3。這表明， 2020年后我國(guó)將開(kāi)始進(jìn)入嚴(yán)重的缺水期。由于區(qū)域性或水質(zhì)性缺水，我國(guó)大部分城市自來(lái)水價(jià)格將有較大的提高，以通過(guò)價(jià)格杠桿加強(qiáng)公民的節(jié)水意識(shí)。 水資源如此緊缺，推廣污水資源利用技術(shù)是建立水資源循環(huán)型社會(huì)的根本措施。實(shí)施中水回用可將治理與開(kāi)發(fā)并舉，是一種立足本地水資源，解決水資源短缺的現(xiàn)實(shí)可行的有效措施。所謂中水，主要是指 城市污水或生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水，其水質(zhì)介于上水與下水之間，是水資源有效利用的一種形式。 因此，中水回用在我國(guó)的定位是： “ 十五 ” 計(jì)劃要求 2020年城市污水集中處某中水廠工程設(shè)計(jì) 4 理率達(dá)到 45%，為中水回用創(chuàng)造了基本條件；國(guó)家環(huán)境保護(hù) “ 十一五 ” 規(guī)劃中將“ 城鎮(zhèn)污水處理和中水回用工程 ” 列為國(guó)家重點(diǎn)支持的 9大工程之一。 1995年 12月建設(shè)部頒布實(shí)施《城市中水設(shè)施管理暫行辦法》，規(guī)定 “ 凡水資源開(kāi)發(fā)程度和水體自?xún)裟芰具_(dá)到資源可以承受能力地區(qū) 的城市，應(yīng)當(dāng)建設(shè)中水設(shè)施。 ” 2020年 11月由建設(shè)部編制的《污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》 (征求意見(jiàn)稿 )產(chǎn)生。修訂重點(diǎn)是： (1)在總則上強(qiáng)調(diào)污水回用的必要性，引入一定的強(qiáng)制性條文； (2)增加“ 污水回用工程可行性研究 ” 一章； (3)重新修訂各種用途的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在各單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)前，規(guī)范引錄各標(biāo)準(zhǔn)的主要項(xiàng)目，以滿(mǎn)足使用者需要； (4)再生處理單元工藝增加了微孔過(guò)濾、化學(xué)除磷、 活性炭吸附等設(shè)計(jì)條款，充實(shí)了規(guī)范的技術(shù)內(nèi)容。 與此同時(shí)，《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》也進(jìn)行全面修訂，并提升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。修訂的主要技術(shù)內(nèi)容有： (1)增加了應(yīng)建中水 設(shè)施的要求； (2)增加了中水設(shè)施可選擇的原水種類(lèi)； (3)增加了小區(qū)中水設(shè)施建設(shè)的要求和相關(guān)內(nèi)容； (4)增補(bǔ)了中水的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、水量收集、計(jì)算、計(jì)量、監(jiān)測(cè)管理等內(nèi)容的設(shè)計(jì)要求?！督ㄖ兴O(shè)計(jì)規(guī)范》 2020年 3月 1日開(kāi)始實(shí)施，標(biāo)志著中水設(shè)施建設(shè)進(jìn)入全國(guó)推進(jìn)的新階段[7]。 (1)水價(jià)太低 目前，我國(guó)多數(shù)城市水價(jià)一直處于較低水平，使用中水比使用自來(lái)水在經(jīng)濟(jì)上沒(méi)有多大效益，這樣造成中水設(shè)施即使投資運(yùn)營(yíng)后相關(guān)費(fèi)用難以得到保障。 (2)相應(yīng)的設(shè)施不配套 由于以前在道路和市政管道建設(shè)時(shí)未 考慮修建中水管道，一些道路下面各種管道已安排得很滿(mǎn)，沒(méi)有中水管道的位置，還有的道路雖然可安排中水管道，但需破路才能埋設(shè)，影響交通。 (3)中國(guó)城市中水利用的投融資渠道方面存在問(wèn)題 我國(guó)中水回用目前主要是靠政府投資，而單靠政府很難把這件事情做好，應(yīng)該拓寬融資渠道，靠民間集資、引進(jìn)外資等多方面、多渠道集資，要盡快建立起與市場(chǎng)接軌的多元化投資體制。 (4)缺乏配套的政策法規(guī) 某中水廠工程設(shè)計(jì) 5 目前還沒(méi)有一部關(guān)于中水回用方面的法律或法規(guī)，缺乏法 律強(qiáng)制性條款作為保障。如果僅僅依靠節(jié)水部門(mén)的一些規(guī)章制度來(lái)規(guī)范 ， 在執(zhí)行力度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。實(shí)踐 證明，城市中水回用事業(yè)的發(fā)展需要國(guó)家強(qiáng)制性法律法規(guī)的支持和約束，建議通過(guò)人大立法，頒布《中水回用法》，從立法和執(zhí)法的角度促進(jìn)污水的資源化。除了從法律法規(guī)方面進(jìn)行強(qiáng)制推廣外，還應(yīng)從政策方面予以扶植，如對(duì)自籌資金建設(shè)中水設(shè)施的企業(yè)，政府可優(yōu)先提供一定的環(huán)保項(xiàng)目貸款，或給予財(cái)政貼息；減免中水生產(chǎn)企業(yè)的增值稅等。 (5)管理體制沒(méi)有理順 實(shí)施城市中水回用是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到城市規(guī)劃、建設(shè)、環(huán)保、市政、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利、衛(wèi)生等眾多單位與部門(mén)，但長(zhǎng)期以來(lái)，沒(méi)有一個(gè)具體的機(jī)構(gòu)來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)、規(guī)劃及管理城市的中水 回用。由于中水的推廣應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致利益在不同部門(mén)之間的重新分配，勢(shì)必要求有一個(gè)統(tǒng)一管理部門(mén)從節(jié)約用水和保護(hù)水資源可持續(xù)發(fā)展的高度來(lái)負(fù)責(zé)解決中水回用過(guò)程中存在的問(wèn)題。 (6)公眾對(duì)水資源的理解存在誤區(qū) 在人們傳統(tǒng)的水觀念中，只有清潔水和污水之分，對(duì)中水缺乏了解。許多人不了解中水是什么，即使知道的，也對(duì)中水的水質(zhì)和使用效果心存疑慮，擔(dān)心中水是否符合標(biāo)準(zhǔn)，是否還含有家庭、工業(yè)、排泄和其它來(lái)源排放的各種污染物，不敢放心使用 [8]。 日本中水水源分為 A、 B、 C、 D這 4類(lèi)。 A類(lèi) ： 洗手、洗臉、浴水、熱水 ； B類(lèi) ： A類(lèi) +廚房排水 ； C類(lèi) ： B類(lèi) +廁所沖洗水 ； D類(lèi) ： 雨水。在 A類(lèi)水充足時(shí)，以A類(lèi)水為中水水源，如果 A類(lèi)水不夠，則補(bǔ)充 D類(lèi)水做為中水水源，若還不夠則取 B類(lèi)水 +D類(lèi)水。如果水量還不足時(shí)，則考慮使用 C類(lèi)水，總之中水運(yùn)行使用的原則是不用新水。日本對(duì)于以雨水為水源的中水利用日益重視，且發(fā)展也較快，其利用已遠(yuǎn)大于以生活污水為水源的中水利用量，近來(lái)又有雨水利用計(jì)劃指導(dǎo)。這就是日本的中水仍以一定的速度發(fā)展的原因，也代表中水發(fā)展的方向。 2020年北京海淀公園雨水回用系統(tǒng)建成，表明我國(guó)也開(kāi) 始重視雨水利用 [9]。 (區(qū)域 )中水系統(tǒng) 中水系統(tǒng)按規(guī)模分為建筑、建筑小區(qū)和城市區(qū)域中水系統(tǒng)三大基本類(lèi)型。建筑中水系統(tǒng)是以單個(gè)建筑物內(nèi)的雜排水或生活污水或屋頂雨水為水源，處理成中某中水廠工程設(shè)計(jì) 6 水再利用，實(shí)施容易。但由于規(guī)模小，其投資及處理運(yùn)行費(fèi)用較高建筑小區(qū)中水系統(tǒng)是以住宅小區(qū)或數(shù)個(gè)建筑物形成的建筑群排放的污水或雨水為水源，處理成中水再利用。其給水、排水、雨水和中水等組成一個(gè)系統(tǒng)，中水為共同使用，其管理集中，處理運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，供水水質(zhì)較穩(wěn)定，城市區(qū)域中水系統(tǒng)是以城市污水處理廠的出水為水源，深度 處理后供大面積的建筑群作中水使用。其處理運(yùn)行費(fèi)用低，但是由于規(guī)模大，實(shí)現(xiàn)難度較大。中水回用的經(jīng)濟(jì)性是決定其能否廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一，在一定背景的經(jīng)濟(jì)條件下，不同類(lèi)型的中水工程只有達(dá)到一定經(jīng)濟(jì)規(guī)模的時(shí)候才是經(jīng)濟(jì)的，否則就是不經(jīng)濟(jì)的。也就是說(shuō)，處理規(guī)模越小其運(yùn)行成本就越高，相反，處理規(guī)模越大其運(yùn)行成本就越低，經(jīng)濟(jì)效益越顯著。為了擴(kuò)大規(guī)模，降低中水的成本，目前日本正在以新建小區(qū)為重點(diǎn)， 普及中水建設(shè)，而一些大城市如東京，則建設(shè)了全地區(qū)的城市中水系統(tǒng)。 2020年，北京完成了高碑店污水處理廠中水回用工程，目前該項(xiàng)目 已投入運(yùn)轉(zhuǎn)，每天將 20萬(wàn) m3處理水送到高碑店湖，作為北京第一熱電廠的冷卻水；同時(shí)，每天還有 10萬(wàn) m3的處理水送到北京第六自來(lái)水廠，經(jīng)深度處理后送到北京東南郊工業(yè)區(qū)作為深度冷卻水，以及北京南部城區(qū)公園綠地、道路澆灑等雜用水。北京市給我國(guó)城市區(qū)域中水系統(tǒng)的建設(shè)帶了頭 [10]。 中水處理流程一般包括部分預(yù)處理、主處理和后處理。預(yù)處理包括格柵、調(diào)節(jié)池、毛發(fā)過(guò)濾器 主處理分別為絮凝沉淀或氣浮、生物處理、膜分離 及土地處理等，后處理包括過(guò)濾、消毒等。中水處理是中水技術(shù)的核心 ， 目前，在中水處理工 藝中應(yīng)用最多的是混凝與過(guò)濾工藝，但隨著水處理技術(shù)的發(fā)展，一些新的中水處理工藝不斷被采用。 在以生物處理為中心的流程中，蘇格蘭設(shè)計(jì)出家庭規(guī)模的 CBR和 RBC旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器，德國(guó)的 Bavaria廠的 SBR系統(tǒng)處理的生活污水回用可滿(mǎn)足 4002500人的需要，據(jù)報(bào)道，德國(guó)采用活性污泥 SBR和生物膜 SBR插入到主體活性污泥反應(yīng)器中脫氮，脫氮率 90%。日本認(rèn)為 SBR活性污泥工藝是小型廢水處理廠最有前途的工藝，適合在城市地區(qū)使用。英國(guó)的 STW政策是使用生物轉(zhuǎn)盤(pán)對(duì)生物廢水提供二級(jí)治理 (502020)人 。德國(guó)的寒冷地 區(qū)廣泛使用滴濾濾池，作用巨大，如 Alps風(fēng)景區(qū)， Igolstadt廢水處理廠等。澳大利亞的建議配備生物轉(zhuǎn)盤(pán)反應(yīng)器來(lái)提高廢水處理廠的脫氮和脫磷的能力。法國(guó)的污水處理廠一般采用活性污泥和氧化塘技術(shù)，也有采用活性污泥 UV(C12)技術(shù)和采用生物濾池 地面濾池技術(shù)?？仆赜腥私榻B了一種好氧固定床反應(yīng)器，該系統(tǒng)為懸浮系統(tǒng)，對(duì)廢水進(jìn)行二級(jí)處理，某中水廠工程設(shè)計(jì) 7 BOD、 COD、氨的去除率分別為 65%、 75%。意大利東北部寒冷地區(qū)的 VR廢水處理廠用移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器以滿(mǎn)足該地區(qū)夏冬季大星旅游者帶來(lái)的生活廢水處理的需求。希臘有很多小型市政 廢水處理廠 (MWTP)，一級(jí)處理廠包括機(jī)械預(yù)處理，沉淀，氮化和污泥的空氣干燥脫水，二級(jí)處理廠主導(dǎo)系統(tǒng)是好氧系統(tǒng)，液流包括機(jī)械預(yù)處理，好氧，沉淀，氯化，用的較少，接觸系統(tǒng)在希臘也不普遍，希臘有 12個(gè)高級(jí)處理系統(tǒng)，主要在各個(gè)階段注意氮的控制。以生物處理為中心的流程具有適應(yīng)能力強(qiáng)、產(chǎn)生污泥量少、維護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)。 在以物理化學(xué)方法為中心的流程中， California使用臭氧和顆粒狀活性炭 GAC工藝處理大量的不同二級(jí)出水西班牙水處理廠