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城市中水回用發展問題研究

時間:2021-11-22

    如今城市居住人群不斷增加,城市居民用水量也隨之 加大。中國水資源正處于緊張時期,如何保證中水回用的 作用成為重要研究對象。眾所周知城市污水經過處理后可 再次使用,因此可見中水回用的重要性。

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1 中水回用的重要性

    1.1 中水回用定義 

    目前許多國家均出現水資源短缺現象,環境污染對水 資源存在一定破壞性,這種現象使原本具有良好水質的新 鮮水供應受到限制。其次待開發的新鮮水資源集中供水點 距離較遠,一次性投資費用高昂,因此一些缺水地區沒有 擴大水資源開發能力。中水是將人們在生活和生產中用過 的優質雜排水及生活中產生的污水經集流再處理后回用的 水,其水質指標低于城市給水中飲用水水質標準,但又高 于污水允許排入地面水體排放標準,水質介于城市生活飲 用水與允許排放污水水質標準之間。 

    1.2 中水回用作用 

    中水主要是對上水、下水而言,中水技術主要對小區居民生活廢水進行 處理,使廢水到達一定標準進行二次使用。二次用水主要用于小區綠色植物 澆灌、車輛沖洗、道路清洗、家庭其它衛生處理等。中水回用的最終目的是 節約用水。 

    目前中國只有少數城市建設成立中水回用系統,賓館行業是使用中水回 用最多的企業,而較大的工業企業與城市居民并沒有使用中水回用系統,這 種現象加大了對水資源的浪費。全球居住人群不斷增加,對水資源需求逐步 增多,如使用者不能合理利用中水回用,將出現全球水資源短缺現象,直接 影響人們正常生活水平。水是人們生活中最重要的組成部分,不論何時何地 水都伴隨在人們生活中,而現今人們對水資源短缺現象并不重視,在生活中 出現過度浪費水資源現象。因此人們應了解水資源對生活的重要性,合理使 用中水回用系統。中水是改善城市污染最有效的辦法之一,同時中水利用是 保護生態環境、防治水污染的主要途徑,是推動社會發展的重要環節。

    中水回用的用途較為廣泛,因用途不同在處理方面也截然不同。a) 將生活中產 生的廢水進行中水回用處理,指標達到飲用水標準,處理后的水主要用于人們日常 生活,實現水資源直接循環利用。這種處理方式主要用于水資源極度短缺的地區。 因技術要求較高,此項工藝需投入較大資金,且具有復雜的施工工藝 ;b) 將產生的廢 水處理到非飲用水的標準,主要用于不與人體直接接觸的用水中,如便器的沖洗、 地面、汽車清洗、綠化灌注、消防、工業普通用水,這是通常的中水處理方式,一 般處理設備均可進行廢水處理,且工藝較為簡單,不需投入大量資金。

2 中水回用的處理方法

    a) 物理處理方法。(a) 若出現水質變化較大情況時,一般采用膜濾法進行污水處理, 使用此流程的特點是裝置緊湊、容易操作,同時負荷變動的影響較小。膜濾法主要 是通過外力作用,被分離的溶液以一定流動速度沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和 低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側,并變換為溶液排出,而溶 液中高分子物質、膠體微粒及相關微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮并以濃縮形 式排出 ;(b) 污水水質輕微變化的情況下,一般采用砂濾、活性碳吸附等方法進行處理。 這種工藝流程主要通過空中纖維超濾器進行處理,使用技術較為先進,結構緊湊, 且施工空間較小,系統采用間歇式運作,操作簡單且管理方便 ;

    b) 生物處理方法。適用于有機物含量較高的污水處理,一般采用活性污泥法、 接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方式,或將幾種生物處理組合進行統一處理。

3 城市中水回用相關理論 

    3.1 城市中水回用概念

    城市中水回用主要是將人們日常生活中產生的污水進行回水,經過專業設備處 理,進行循環利用,最大程度地實行中水回用充分循環技術。中水回用主要利用在 城市生活與工業生產中,不但有效減少資金投入,對環境保護也有重要影響,在環 境不受到污染的前提下使社會經濟效益到得到提升。隨著中國城市化、工業化的不 斷發展,出現人口猛增現象,給水資源與環境造成重大壓力。針對這一現象相關部 門大力倡導節約用水,并全力推廣廢水再利用事項,對人們日常生活中產生的污水 經過處理都運用在工業生產、城市美化建設中。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為主要途徑,其目的是最大程度實現城市水資源的循 環使用。

    日本將可再次使用的水稱之為中水,因此中水一詞起源于日本,中水使用方法 不同,因此水的使用方向也存在較大差異 [9]。城市污水經處理后稱為中水,工廠生 產方面則稱為回用水,以水質指標含量作為中水回用標志,主要是指人們日常生活 中產生的污水經處理后達到一定水質要求,可將水在一定范圍內進行循環使用的非 飲用水。在園林建設、城市建設、工廠加工、美化環境等補充用水方面,都將大量 使用處理后的中水。與海水淡化、跨流域調水相比,中水具有明顯優勢。從經濟角 度看,中水成本較低。中水利用有助于改善生態環境,實現水生態的良性循環。中 水是經過污水處理后達到用水標準指標,可進行二次使用的水。中水雖不能飲用, 但可用于一些水質要求不高的環境中。

    近年來人口不斷增加使世界性水荒不斷蔓延,這點主要體現在發展中國家。許多 發達國家已呈現出人口增長出現負荷現象,城市化的進程使水資源出現緊張現象,在 這種情況下,必須研制出新型水資源建設,而污水再生利用具有許多優點,被人們認 作為一種重要的水資源 [10]。目前許多國家根據實際需要進行綜合性開發水資源建設 與規劃,新加坡采用的國家四大水喉戰略是最具代表性的典范,該戰略整合了集水區 水、進口水、再生水和淡化水四種水源,以保障該國用水量,從而減輕水資源緊缺現象。 有效利用污水凈化系統能推動國家的整體發展,明顯改善世界水資源短缺現象?,F如 今水資源短缺現象應得到重視,城市中生活的人群大量用水、浪費用水的現象較為嚴 重,主要是由于人們對水資源短缺現象不重視,因此才大量用水,人們只關注當下, 對生態環境影響不為重視,水資源短缺現象非常嚴重,直接影響人們日常生活狀態, 如果世界上沒有水,人們將無法生存,如不采取處理辦法,將出現“最后一滴水將是 人們的眼淚”現象。

    3.2 城市中水回用的應用

    近年來許多城市出現干旱現象,澳大利亞出現長達 10 年之久的干旱現象,導致此 國家水資源急劇下降,污水再生利用被認為是解決氣候變化導致水資源嚴重短缺的一 種解決方案。在 2000 年至 2003 年之間澳大利亞 500 多座城市進行污水處理工作,緩 解政府施行限水政策的影響。全球許多國家將生活中產生的污水進行處理并儲存,用 于干旱時期農業灌注用水。中國東北農業生產范圍較廣,由于北方夏季常出現干旱現 象,導致不能及時灌注農作物,出現農作物生長遲緩現象,不但影響社會經濟發展, 同時影響群眾正常生活,因此農作物澆灌工作尤為重要,而中國水資源已出現緊缺現 象,因此需要對城市污水進行處理,并儲存用于夏季干旱時農作物的澆灌工作中。

    城市中水回用體現在消防工作中。水火無情,火災能直接導致人員傷亡,自古以 來水是火的天敵,大量用水可熄滅部分火情,根據火災情況制定用水量是消防工作的 必要工作,這直接影響中國水資源數量,因此在消防救助工作中應全方位使用中水回 用。此項措施不但能有效改善中國用水情況,同時能減少國家經濟負擔。

    隨著人們生活水平的提高,對居住環境也有嚴格要求,因此中國房地產開發商在 建設小區時大面積建立綠色植物,綠色植物的成長與長期注水有著直接關系,水是植 物生長的源泉,在植物成長過程中如長期使用優質水源,不但增加社會經濟負擔,同 時影響著水資源緊缺現象,因此城市植物澆灌中應大量使用中水回用。不但能有效改 善水資源緊缺現象,同時綠色植物對環境污染又起著重要保護作用。

    中水回用的重要性主要體現在工業用戶方面,眾所周知工業生產用水消耗成本較 高,為企業帶來較高的經濟負擔,使用中水回用進行生產會獲得更大收益,尤其體現 在水資源嚴重緊缺的城市中?,F如今中國相關部門已規定禁止使用自來水進行工業生 產,并已制定出嚴格的法律法規,杜絕出現浪費水資源現象。中水回用在生產過程中 能節省大部分資金,并且對生產產品不存在任何影響,有效利用中水回用對工業發展 起著重要作用。

4 城市中水回用的組成 

    4.1 城市中水系統的組成

    城市中水系統主要分為家庭中水系統、獨立建筑中水系統、小區中水系統、城市中 水系統四種組建部分。

    家庭中水系統較簡單,且操作較為容易,直接影響居住人群的自身利益,中水系統 被廣泛應用在家庭生活中。家庭中水系統具有較高的節水作用,因此得到中國相關部門 的大力宣傳與推廣。在家庭生活中中水回用主要工藝流程是將使用后的優質水進行簡單 處理后存入儲水箱,用于日后清洗。家庭中合理使用中水回用系統,不僅減少家庭中經 濟損失,同時能有效保護國家水資源生態系統。

    隨著中國城市建設的快速發展,城市居住人群不斷增加,人群居住生活質量直接影 響著城市發展。城市中水回用應根據不同小區建設特點,建設中水回用系統,有效提升 城市居民對中水回用的使用率。城市小區規劃主要分為商住樓、污水管道完善的小區、 郊區小區及別墅。商住樓主要建設在城市較為繁華的街道中,且建設結構較為緊密,布 局主要分為商用、公寓、地下室三種形式,不具有大面積綠化設備,其回水主要用于空 調冷卻循環水中。商業樓建設主要用于公司辦公,空調是必不可少的設備,在使用空調 過程中,冷卻循環水使用中水回用系統,能有效改善中國水資源緊缺現象。高檔小區具 有較大綠化面積,且配有觀賞景觀,主要體現在噴泉建設中。噴泉主要通過水循環效果 達到觀賞作用,具有較大用水量,因此使用噴泉過程中應充分利用污水處理系統,將生 活中產生的污水進行處理,并將處理后的水使用在噴泉中,在不影響人們正常觀賞的同 時保護中國水資源。

    4.2 城市中水系統最優化原理 

    為使城市中水系統達國家標準,應采用嚴格的分析系統進行全方位考察,對存在缺陷、 優化程度不達標現象加以控制及改善。從整體來看主要將生活中產生的污水進行收集、 輸送且對污水進行處理,處理的水質需達到一定標準,才可對中水進行二次使用,因此 污水處理率直接影響著中水的使用效率。目前中國城市污水處理與回水再用系統由部分 企業直接管理,企業將污水處理后輸送到相關部門,由相關部門控制中水使用情況及輸 送工作。此項工作不但能加強企業生產效益,同時能有效提升污水處理產量。由于個人 不具備污水處理系統,不能及時處理污水,會出現污水浪費現象,企業具有完善的污水 處理設備,且可大批量處理污水,污水處理后水質應達到規定指標含量,因此企業進行 污水處理能提升污水處理量。污水處理過程中應明確了解原水水質,且了解中水的使用 去向,根據中水使用情況進行原水處理,其中要嚴格確保污水處理過程,避免產生中水 水質不合格現象的發生。

5 結語 

   隨著人口不斷增長,中國呈現出嚴重用水緊缺現象,同時世界水資源也正處于使用 緊張狀態,因此對中水回用的使用應得到重視。中水回用在不浪費水資源的情況下減輕 中國經濟負擔。水是生命之源,與人們生活有著重要聯系,應在節約用水的同時,充分 利用中水回用系統,從而保護世界水資源的生態平衡。

( 版權、出處:能源與節能網 )

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