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城市中水回用发展问题研究

时间:2021-11-22

    如今城市居住人群不断增加,城市居民用水量也随之 加大。中国水资源正处于紧张时期,如何保证中水回用的 作用成为重要研究对象。众所周知城市污水经过处理后可 再次使用,因此可见中水回用的重要性。

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1 中水回用的重要性

    1.1 中水回用定义 

    目前许多国家均出现水资源短缺现象,环境污染对水 资源存在一定破坏性,这种现象使原本具有良好水质的新 鲜水供应受到限制。其次待开发的新鲜水资源集中供水点 距离较远,一次性投资费用高昂,因此一些缺水地区没有 扩大水资源开发能力。中水是将人们在生活和生产中用过 的优质杂排水及生活中产生的污水经集流再处理后回用的 水,其水质指标低于城市给水中饮用水水质标准,但又高 于污水允许排入地面水体排放标准,水质介于城市生活饮 用水与允许排放污水水质标准之间。 

    1.2 中水回用作用 

    中水主要是对上水、下水而言,中水技术主要对小区居民生活废水进行 处理,使废水到达一定标准进行二次使用。二次用水主要用于小区绿色植物 浇灌、车辆冲洗、道路清洗、家庭其它卫生处理等。中水回用的最终目的是 节约用水。 

    目前中国只有少数城市建设成立中水回用系统,宾馆行业是使用中水回 用最多的企业,而较大的工业企业与城市居民并没有使用中水回用系统,这 种现象加大了对水资源的浪费。全球居住人群不断增加,对水资源需求逐步 增多,如使用者不能合理利用中水回用,将出现全球水资源短缺现象,直接 影响人们正常生活水平。水是人们生活中最重要的组成部分,不论何时何地 水都伴随在人们生活中,而现今人们对水资源短缺现象并不重视,在生活中 出现过度浪费水资源现象。因此人们应了解水资源对生活的重要性,合理使 用中水回用系统。中水是改善城市污染最有效的办法之一,同时中水利用是 保护生态环境、防治水污染的主要途径,是推动社会发展的重要环节。

    中水回用的用途较为广泛,因用途不同在处理方面也截然不同。a) 将生活中产 生的废水进行中水回用处理,指标达到饮用水标准,处理后的水主要用于人们日常 生活,实现水资源直接循环利用。这种处理方式主要用于水资源极度短缺的地区。 因技术要求较高,此项工艺需投入较大资金,且具有复杂的施工工艺 ;b) 将产生的废 水处理到非饮用水的标准,主要用于不与人体直接接触的用水中,如便器的冲洗、 地面、汽车清洗、绿化灌注、消防、工业普通用水,这是通常的中水处理方式,一 般处理设备均可进行废水处理,且工艺较为简单,不需投入大量资金。

2 中水回用的处理方法

    a) 物理处理方法。(a) 若出现水质变化较大情况时,一般采用膜滤法进行污水处理, 使用此流程的特点是装置紧凑、容易操作,同时负荷变动的影响较小。膜滤法主要 是通过外力作用,被分离的溶液以一定流动速度沿着滤膜表面流动,溶液中溶剂和 低分子量物质、无机离子从高压侧透过滤膜进入低压侧,并变换为溶液排出,而溶 液中高分子物质、胶体微粒及相关微生物等被超滤膜截留,溶液被浓缩并以浓缩形 式排出 ;(b) 污水水质轻微变化的情况下,一般采用砂滤、活性碳吸附等方法进行处理。 这种工艺流程主要通过空中纤维超滤器进行处理,使用技术较为先进,结构紧凑, 且施工空间较小,系统采用间歇式运作,操作简单且管理方便 ;

    b) 生物处理方法。适用于有机物含量较高的污水处理,一般采用活性污泥法、 接触氧化法、生物转盘等生物处理方式,或将几种生物处理组合进行统一处理。

3 城市中水回用相关理论 

    3.1 城市中水回用概念

    城市中水回用主要是将人们日常生活中产生的污水进行回水,经过专业设备处 理,进行循环利用,最大程度地实行中水回用充分循环技术。中水回用主要利用在 城市生活与工业生产中,不但有效减少资金投入,对环境保护也有重要影响,在环 境不受到污染的前提下使社会经济效益到得到提升。随着中国城市化、工业化的不 断发展,出现人口猛增现象,给水资源与环境造成重大压力。针对这一现象相关部 门大力倡导节约用水,并全力推广废水再利用事项,对人们日常生活中产生的污水 经过处理都运用在工业生产、城市美化建设中。其中最主要的就是中水回用,中水 回用目前主要以回收城市污水为主要途径,其目的是最大程度实现城市水资源的循 环使用。

    日本将可再次使用的水称之为中水,因此中水一词起源于日本,中水使用方法 不同,因此水的使用方向也存在较大差异 [9]。城市污水经处理后称为中水,工厂生 产方面则称为回用水,以水质指标含量作为中水回用标志,主要是指人们日常生活 中产生的污水经处理后达到一定水质要求,可将水在一定范围内进行循环使用的非 饮用水。在园林建设、城市建设、工厂加工、美化环境等补充用水方面,都将大量 使用处理后的中水。与海水淡化、跨流域调水相比,中水具有明显优势。从经济角 度看,中水成本较低。中水利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。中 水是经过污水处理后达到用水标准指标,可进行二次使用的水。中水虽不能饮用, 但可用于一些水质要求不高的环境中。

    近年来人口不断增加使世界性水荒不断蔓延,这点主要体现在发展中国家。许多 发达国家已呈现出人口增长出现负荷现象,城市化的进程使水资源出现紧张现象,在 这种情况下,必须研制出新型水资源建设,而污水再生利用具有许多优点,被人们认 作为一种重要的水资源 [10]。目前许多国家根据实际需要进行综合性开发水资源建设 与规划,新加坡采用的国家四大水喉战略是最具代表性的典范,该战略整合了集水区 水、进口水、再生水和淡化水四种水源,以保障该国用水量,从而减轻水资源紧缺现象。 有效利用污水净化系统能推动国家的整体发展,明显改善世界水资源短缺现象。现如 今水资源短缺现象应得到重视,城市中生活的人群大量用水、浪费用水的现象较为严 重,主要是由于人们对水资源短缺现象不重视,因此才大量用水,人们只关注当下, 对生态环境影响不为重视,水资源短缺现象非常严重,直接影响人们日常生活状态, 如果世界上没有水,人们将无法生存,如不采取处理办法,将出现“最后一滴水将是 人们的眼泪”现象。

    3.2 城市中水回用的应用

    近年来许多城市出现干旱现象,澳大利亚出现长达 10 年之久的干旱现象,导致此 国家水资源急剧下降,污水再生利用被认为是解决气候变化导致水资源严重短缺的一 种解决方案。在 2000 年至 2003 年之间澳大利亚 500 多座城市进行污水处理工作,缓 解政府施行限水政策的影响。全球许多国家将生活中产生的污水进行处理并储存,用 于干旱时期农业灌注用水。中国东北农业生产范围较广,由于北方夏季常出现干旱现 象,导致不能及时灌注农作物,出现农作物生长迟缓现象,不但影响社会经济发展, 同时影响群众正常生活,因此农作物浇灌工作尤为重要,而中国水资源已出现紧缺现 象,因此需要对城市污水进行处理,并储存用于夏季干旱时农作物的浇灌工作中。

    城市中水回用体现在消防工作中。水火无情,火灾能直接导致人员伤亡,自古以 来水是火的天敌,大量用水可熄灭部分火情,根据火灾情况制定用水量是消防工作的 必要工作,这直接影响中国水资源数量,因此在消防救助工作中应全方位使用中水回 用。此项措施不但能有效改善中国用水情况,同时能减少国家经济负担。

    随着人们生活水平的提高,对居住环境也有严格要求,因此中国房地产开发商在 建设小区时大面积建立绿色植物,绿色植物的成长与长期注水有着直接关系,水是植 物生长的源泉,在植物成长过程中如长期使用优质水源,不但增加社会经济负担,同 时影响着水资源紧缺现象,因此城市植物浇灌中应大量使用中水回用。不但能有效改 善水资源紧缺现象,同时绿色植物对环境污染又起着重要保护作用。

    中水回用的重要性主要体现在工业用户方面,众所周知工业生产用水消耗成本较 高,为企业带来较高的经济负担,使用中水回用进行生产会获得更大收益,尤其体现 在水资源严重紧缺的城市中。现如今中国相关部门已规定禁止使用自来水进行工业生 产,并已制定出严格的法律法规,杜绝出现浪费水资源现象。中水回用在生产过程中 能节省大部分资金,并且对生产产品不存在任何影响,有效利用中水回用对工业发展 起着重要作用。

4 城市中水回用的组成 

    4.1 城市中水系统的组成

    城市中水系统主要分为家庭中水系统、独立建筑中水系统、小区中水系统、城市中 水系统四种组建部分。

    家庭中水系统较简单,且操作较为容易,直接影响居住人群的自身利益,中水系统 被广泛应用在家庭生活中。家庭中水系统具有较高的节水作用,因此得到中国相关部门 的大力宣传与推广。在家庭生活中中水回用主要工艺流程是将使用后的优质水进行简单 处理后存入储水箱,用于日后清洗。家庭中合理使用中水回用系统,不仅减少家庭中经 济损失,同时能有效保护国家水资源生态系统。

    随着中国城市建设的快速发展,城市居住人群不断增加,人群居住生活质量直接影 响着城市发展。城市中水回用应根据不同小区建设特点,建设中水回用系统,有效提升 城市居民对中水回用的使用率。城市小区规划主要分为商住楼、污水管道完善的小区、 郊区小区及别墅。商住楼主要建设在城市较为繁华的街道中,且建设结构较为紧密,布 局主要分为商用、公寓、地下室三种形式,不具有大面积绿化设备,其回水主要用于空 调冷却循环水中。商业楼建设主要用于公司办公,空调是必不可少的设备,在使用空调 过程中,冷却循环水使用中水回用系统,能有效改善中国水资源紧缺现象。高档小区具 有较大绿化面积,且配有观赏景观,主要体现在喷泉建设中。喷泉主要通过水循环效果 达到观赏作用,具有较大用水量,因此使用喷泉过程中应充分利用污水处理系统,将生 活中产生的污水进行处理,并将处理后的水使用在喷泉中,在不影响人们正常观赏的同 时保护中国水资源。

    4.2 城市中水系统最优化原理 

    为使城市中水系统达国家标准,应采用严格的分析系统进行全方位考察,对存在缺陷、 优化程度不达标现象加以控制及改善。从整体来看主要将生活中产生的污水进行收集、 输送且对污水进行处理,处理的水质需达到一定标准,才可对中水进行二次使用,因此 污水处理率直接影响着中水的使用效率。目前中国城市污水处理与回水再用系统由部分 企业直接管理,企业将污水处理后输送到相关部门,由相关部门控制中水使用情况及输 送工作。此项工作不但能加强企业生产效益,同时能有效提升污水处理产量。由于个人 不具备污水处理系统,不能及时处理污水,会出现污水浪费现象,企业具有完善的污水 处理设备,且可大批量处理污水,污水处理后水质应达到规定指标含量,因此企业进行 污水处理能提升污水处理量。污水处理过程中应明确了解原水水质,且了解中水的使用 去向,根据中水使用情况进行原水处理,其中要严格确保污水处理过程,避免产生中水 水质不合格现象的发生。

5 结语 

   随着人口不断增长,中国呈现出严重用水紧缺现象,同时世界水资源也正处于使用 紧张状态,因此对中水回用的使用应得到重视。中水回用在不浪费水资源的情况下减轻 中国经济负担。水是生命之源,与人们生活有着重要联系,应在节约用水的同时,充分 利用中水回用系统,从而保护世界水资源的生态平衡。

( 版权、出处:能源与节能网 )