綠色建筑水處理與回用技術分析
前言：本站為你精心整理了綠色建筑水處理與回用技術分析范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。
根據進水水質不同分別提出了相應的處理工藝，而未對其處理工藝所能達到的出水達標水質進行分類。中水處理一般由“前處理+主要處理+后處理”組成。文獻[7]規定的7種處理工藝中，“前處理”均為格柵和調節池，“主要處理”采用絮凝沉淀、生物處理、土地處理或膜處理，“后處理”采用過濾、消毒等工藝。通過對7種處理工藝分析可知，這些處理工藝中水水質均能符合文獻[8]，但其中有4種工藝幾乎不具備脫氮功能，出水總氮難以達到文獻[9]的標準;另3種處理工藝中，采用生物處理單元及土地處理單元的工藝按脫氮功能設計，出水水質才能滿足達到文獻[9]的總氮要求。
2中水處理工藝研究
2．1中水處理預處理改進工藝研究
[10]文獻[7]規定，當以優質雜排水或生活污水為中水水源時，采用的預處理工藝。考慮綠色建筑小區中水處理的規模效益及環境影響等因素，對綠色建筑中水預處理工藝流程進行改進，取消了格柵，同時改進了調節池的構造，改進后的綠色建筑中水預處理流程。
2．1．1取消格柵取消格柵后，對后續中水處理的正常運行影響較小。當中水水源是優質雜排水時，原水中的較大顆粒物較少;當以生活污水為中水水源時，文獻[7]規定應在建筑物排水系統中設置化糞池進行沉淀。因此，無論是以生活污水還是優質雜排水為水源，在原水中均很少有較大固形顆粒物。其中，僅有的部分較大固形顆粒物在改進后的調節池中也能去除，并且在調節池后續還設有毛發聚集器作保障，因此不會影響后續中水主要處理單元的正常運行。取消格柵后，減輕了中水處理設施對綠色建筑(小區)的環境影響。若在綠色建筑(小區)的中水處理設施設置格柵，將與小區整體環境不協調;格柵每天清出的污染物會產生異味，影響周邊的空氣質量;雨季污物不及時清除就外運還會污染地下水。取消格柵后，縮短了中水處理工藝的流程，降低了設備投資和運行費用，減輕了中水處理勞動強度，方便了中水處理設施的運營管理。
2．1．2改進調節池的特點文獻[7]規定調節池宜設置預曝氣管、集水坑和泄水管。改進后的調節池具有水質水量調節、沉砂、初沉、集泥等功能，不設置預曝氣管，增加了調節池的異味消除措施。調節池主要在以下三方面做了改進:(1)設置集泥坑。中水處理工藝無論是采用生化處理還是物化處理，都要產生大量的剩余污泥。若將剩余污泥在小區內集中處理，既不經濟，又會增加中水處理系統的管理難度，同時污泥處理過程中產生的異味也會影響小區環境;若將其外運集中處理則會增加勞動強度和運行費用。故提出在調節池內設置集泥坑，貯存全部剩余污泥。剩余污泥經沉淀、濃縮后，定期(一般為3個月)由市政吸糞車抽出外運，并進行集中處理。(2)取消預曝氣管。由于改進后的調節池具有集泥功能，若設置預曝氣管會影響剩余污泥的沉淀和濃縮。此外，預曝氣還會使剩余活性污泥迅速繁殖增量，使可沉降污染物懸浮于污水中，加大后續中水處理的負荷，增加投資和運行費用，故改進設計中取消了預曝氣管。(3)設置排氣管，消除異味。當調節池附近有建筑物時，宜在調節池頂部設置排氣管，并接至就近建筑物的排水(雨水)立管，使調節池產生的異味從建筑物頂排出。若調節池附近無建筑物，宜在調節池附近修建1座水封井，并配置活性炭。將調節池頂部設置的排氣管接至水封井，使外排氣體經活性炭吸附后由單獨的排氣管豎直排出。
2．2中水處理主要工藝研究
當綠色建筑中水用途為城市雜用和建筑雜用時，可以選用文獻[7]規定的七種處理工藝，即可達到文獻[8]要求進行回用。當綠色建筑中水用途為景觀環境用水時，“主要處理”工藝單元應具備脫氮除磷功能，以確保達到文獻[9]要求。
2．2．1中水用于市政雜用水或建筑雜用水當綠色建筑中水用途為市政雜用水或建筑雜用水時，推薦以下幾種處理工藝:(1)以物化處理為主的處理工藝，該工藝只適合于優質雜排水。物化處理宜采用混凝氣浮。混凝主要去除原水中的懸浮物和膠體雜質，對可溶性雜質(如陰離子表面活性劑)去除能力較差;沉淀與氣浮都是混凝反應后的有效分離手段，但由于氣浮池中的微小氣泡可以粘附帶有極性的表面活性劑，易上浮分離，因此適合在建筑中使用。該工藝具有可間歇運行的特點，特別適用于住(客)房使用率波動較大、水源水量變化較大或間歇性使用的公共建筑的中水處理。(2)普通生物處理與物化處理相結合的處理工藝。該工藝一般適合生活污水或優質雜排水。普通生物處理宜采用接觸氧化法、曝氣生物濾池等高負荷工藝，無需設置缺氧區脫氮;不宜采用生物轉盤，因生物轉盤部分盤面暴露在空氣中，會有較大的氣味;若選擇序批式反應器如SBR、CASS等，應綜合考慮間歇排水與后續處理的銜接及對后續處理設施投資的影響。由于陰離子表面活性劑等可溶性雜質易在生物處理中去除，沉淀效果穩定且投資低，故生物處理后的物化處理一般采用混凝沉淀處理即可。該工藝具有處理效果穩定可靠、投資運行費用低、占地少等優點，適合于住宅和公共建筑中廣泛推廣使用。(3)以MBR為主的處理工藝。該工藝一般適合生活污水或優質雜排水。膜生物反應器(MBR)是在活性污泥法的曝氣池內設置超濾膜組件，用超濾膜替代常規的二沉池和后置的過濾消毒工藝，能在較大程度上節省處理構筑物的占地和提高活性污泥法的出水水質。該工藝具有占地少、出水水質穩定、排泥少、自動化程度高等優點。但MBR工藝投資和運行費用均較高，且濾膜易堵塞，堵塞時可能會導致出水發黑、發臭，會對周圍環境產生不良影響。隨著膜組件的清洗、再生技術的成熟，該工藝將會在綠色建筑中推廣使用。
2．2．2中水用于景觀環境用水當綠色建筑中水用途為景觀環境用水時，推薦以下幾種處理工藝:(1)脫氮生物處理與物化處理相結合的處理工藝。該工藝一般適合生活污水或優質雜排水。脫氮生物處理宜采用具有脫氮功能的前置反硝化接觸氧化法、前置反硝化曝氣生物濾池、SBBR等工藝，主要降解原水中的有機物、氨氮、總氮、總磷，SS等通過后續物化處理去除。該工藝具有處理效果穩定可靠、投資運行費用較低、占地少等優點，適合在擁有水景的綠色住宅和公共建筑中使用。(2)硝化生物處理與人工濕地相結合的處理工藝。該工藝一般適合生活污水或優質雜排水。硝化生物處理也宜采用接觸氧化法、曝氣生物濾池等高負荷工藝，但在設計時應以硝化負荷為主要設計參數。硝化生物處理運行期間主要以曝氣進行有機物降解和氨氮硝化為主，無需設置缺氧區脫氮，從而可提高生化池的設計負荷。總氮主要集中在后續人工濕地中的缺氧環境中，通過反硝化去除。對反硝化所需的碳源可采用原水補充，也可將人工濕地同時用于中水處理和環境景觀水的循環處理，由環境景觀水提供碳源。該工藝具有出水水質穩定、排泥少、投資和運行費用低等優點，缺點是人工濕地占地較大，但人工濕地有很強的生態景觀效應，可以很好地融于小區的綠化景觀。該工藝適合在擁有水景的綠色住宅建筑小區中推廣使用。
2．2．3中水回用設施分析(1)中水池。較大容積的中水池是保證中水處理率和回用率的關鍵因素之一。若中水池容積過小，在中水回用高峰水量不足時需補充市政水;在中水回用低谷時，經處理后中水則溢流直接排放。在中水同時回用于環境景觀水和城市雜用水時，宜用景觀水體(如人工湖)代替中水池，回用水直接從景觀水體中抽取。如此，既能取消中水池而降低投資，又能充分利用景觀水體的調蓄作用保證有足夠大的水量調節容積。(2)消毒設施。中水同時回用于環境景觀水和城市雜用水時，消毒宜采用以下流程。中水回用于環境景觀水時，根據環境景觀用水的性質不同，文獻[9]對糞大腸菌群指標的控制分別為:不得檢出、500個/L、2000個/L、10000個/L。因此，中水必須先經過消毒后才能回用。由于景觀水體中一般都配置有動植物，因此宜采用紫外消毒。中水從經過水體中抽取回用于城市雜用水時，文獻[8]對衛生學指標控制更加嚴格，要求總大腸菌群數不多于3個/L，因此必須再消毒后才能回用。為了防止管路和中水用水點內細菌的滋生和滿足使用的衛生安全要求，必須用氯消毒以防止二次污染。
3結語
通過對文獻[8]和文獻[9]銜接性不足的問題和2種中水標準的指標比較分析，結合文獻[7]，分別推薦了適合2種水質標準的處理工藝，并指出了各工藝的應用范圍和特點。當中水用于市政雜用水或建筑雜用水，推薦了3種處理工藝;當綠色建筑中水用途為景觀環境用水時，推薦了2種處理工藝。本文還根據綠色建筑的特點，建議推行中水預處理改進工藝，該工藝取消了格柵和改進了調節池。改進后的調節池取消了預曝氣管，增設了集泥坑和排氣管，改進后的預處理工藝有利于減少中水處理設施對綠色建筑環境的影響，方便了運行管理，降低了投資和運行費用。
作者：王建中單位：上海市白龍港污水處理有限公司
