首先,居住區(qū)排水量較大、雜用水需求也大、水量易平衡,對中水系統(tǒng)的設(shè)計和平穩(wěn)運行有利;其次,隨城鎮(zhèn)居民小區(qū)的規(guī)?;约八幚砑夹g(shù)的發(fā)展,中水系統(tǒng)的初投資和運行費用將大幅度降低;再次,住房的私有化、小區(qū)物業(yè)管理的興起和完善也為中水系統(tǒng)的投資回報奠定了基礎(chǔ)。采用中水系統(tǒng)后預(yù)計居住區(qū)用水量可節(jié)省30%~40%,排水量可減少35%~50%,將產(chǎn)生良好的社會效益和環(huán)境效益。
由于中水水源及處理方法不同,中水系統(tǒng)可采用多種形式,而究竟選擇何種形式則成為設(shè)計的關(guān)鍵?,F(xiàn)以某小區(qū)為例,選擇3種典型處理方法對水量平衡、初投資及運行費用進行分 析和比較(該小區(qū)全部為6層磚混住宅,總建筑面積為10×104m2,容積率為1.2,綠化面積為30%,共有1100戶、3300人、270輛汽車)。
1、經(jīng)二級處理后回用
1.1 工藝流程及特點:
a.屬傳統(tǒng)的處理形式,工藝成熟、污泥產(chǎn)量小、設(shè)備投資較少;
b.以生活污水(不含糞便)作為水源,要求排水實行糞、污分流;
c.原水的時、季流量變化較大,水量平衡困難;
d.出水水質(zhì)只能達(dá)到?jīng)_廁和綠化的要求。
1.2 水量平衡
水量平衡是中水系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)鍵,它既是確定設(shè)備處理能力的基本依據(jù),也是中水系統(tǒng)運行可靠的保證,更是降低中水運行成本的前提,采用第一種回用方案的水量平衡。
1.3 設(shè)備技術(shù)參數(shù)
通過對水量平衡的分析,確定設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下:
設(shè)計處理能力Q設(shè)=150m3/d
調(diào)節(jié)池容積V調(diào)=0.4Q設(shè)=60m3;
中水池容積V中=0.25Q設(shè)=38m3(設(shè)計值取40m3);
中水供水泵Q泵=25Q中/24=14.3m3/h;H=392~441kPa,N=4kW。
1.4 經(jīng)濟分析
該工程的初投資是指采用中水回用系統(tǒng)與不采用相比所增加的費用,以下同。
第一種方案的初投資計算結(jié)果。
2 、經(jīng)三級處理后回用
2.1 工藝流程及特點:
a.屬傳統(tǒng)的處理形式,工藝成熟、污泥產(chǎn)量大、設(shè)備投資較多;
b.以生活污水(含糞便)作為水源,無需糞、污分流,減少了管網(wǎng)的初投資;
c.原水的時、季流量變化較小,水源充足;
d.出水水質(zhì)只能達(dá)到?jīng)_廁和綠化的要求。
2.2 水量平衡
第二種方案的水量平衡
2.3 設(shè)備技術(shù)參數(shù)
設(shè)備技術(shù)參數(shù)同1.3。
2.4 經(jīng)濟分析
第二種方案的初投資計算結(jié)果
3、經(jīng)MBR處理后回用
3.1 工藝流程及特點
其特點是:
a.屬新型處理工藝,污泥產(chǎn)量極小且采用PLC自控,操作方便但設(shè)備投資多;
b.膜的更新將增加運行費用;
c.以生活污水(含糞便)作為水源,無需糞、污分流,減少了管網(wǎng)的初投資;
d.原水的時、季流量變化較小,水源充足;
e.出水水質(zhì)好,除滿足沖廁和綠化的要求外,也能用于洗車。
3.2 水量平衡
第三種方案的水量平衡。
3.3 設(shè)備技術(shù)參數(shù)
設(shè)計處理能力Q設(shè)=180m3/d;
調(diào)節(jié)池容積V調(diào)=72m3(設(shè)計值采用70m3);
中水池容積V中=45m3;
中水供水泵Q泵=2.5Q中/24=14.8m3/h;H=392~441kPa,N=4kW。
3.4 經(jīng)濟分析
采用第三種方案的初投資計算及運行費用。
4、結(jié)語
通過對3種處理方法的初投資和運行費用的比較可以看出,傳統(tǒng)的污水處理回用方法(糞、污分流)雖然設(shè)備費和處理費均較低,可分流排水增加的管網(wǎng)費用卻使初投資大大提高,由此產(chǎn)生的高額運行折舊成本使該流程所具備的處理費用低的優(yōu)勢完全喪失,因此不適合在居住區(qū)中水處理中采用。
同是對生活污水的處理,傳統(tǒng)的三級處理法雖然比MBR法的初投資和運行費用都低,但優(yōu)勢并不明顯,而MBR提供的優(yōu)質(zhì)中水從用戶心理上更易被接受,且能延長中水供水設(shè)備、管網(wǎng)和器具的使用壽命,再者優(yōu)質(zhì)中水用于洗車所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也不容忽視。隨著膜生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、膜組件價格的降低,MBR的投資費用及運行費用也會降低,這在日本已得到證實。因此從發(fā)展的眼光看,占地小、不污染環(huán)境、高度自控、運行可靠的MBR法應(yīng)是居住區(qū)中水回用工藝的首選。