（河海大学文天学院，安徽马鞍山243000）
摘要：随着城市的发展,生产和生活用水量逐年增大,如何在有限水资源条件下,最大限度的综合节约用水,成为目前研究的主要内容。从中水回收利用和雨水综合利用分析,从而为城市排水规划提供必要的理论支持。
关键词：排水规划；中水回收利用；雨水回收利用
引言
生产和生活用水,基本上都要求淡水。地球上全部地面和地下的淡水量总和仅占总水量的0.63%。随着社会发展和人们生活水平的提高,生产和生活用水量在不断上升。人类年用水量近4×1012m3,全球有60%陆地面积淡水供应不足,近20亿人饮用水出现短缺。因此如何综合利用城市水资源对于城市排水系统规划具有重要意义。
1中水回收利用
常用的中水系统是指将城市污水或生活污水经一定处理后用作城市杂用,或工业用的污水回用系统;是相对于给水(上水)和排水(下水)系统而言的,主要包括中水原水系统、中水处理设施和中水供水系统。
“中水”回用,一方面为城镇供水开辟了第二水源,可大幅度降低“上水”(自来水)的消耗量;另一方面在一定程度上解决了“下水”(污水)对水源的污染问题。
根据目前城市中水回用技术的发展情况,城市中水回用的途径主要包括农、林、牧、渔业用水,城市杂用水,工业用水,环境用水,补充水源水等。
1)农、林、牧、渔业用水包括农田灌溉,如种籽与育种、粮食与饲料作物、经济作物灌溉用水;造林育苗,如种籽、苗木、苗圃、观赏植物种植用水;畜牧养殖,如畜牧、家畜、家禽养殖用水;水产养殖,如淡水养殖用水。农业灌溉需水量大、水质要求一般也不高,因此是中水回用的主要途径之一。城市污水经适当处理后回用于农灌,既解决了缺水问题又能有效利用污水的肥效(城市污水中氮、磷、有机物等),还可利用土壤一植物的自然净化功能减轻污染。城市中水用于农灌的典型处理流程为:二级处理出水→过滤→消毒→农业灌溉。当城市中水用于养殖时,则应该进一步考虑到污水中的重金属和有毒、有害有机物等指标,防止有毒化学物质的积累。
2)城市杂用水包括城市绿化用水,如用于公共绿地、住宅小区绿化;冲厕用水,如用于厕所便器冲洗;道路清洗用水,如用于城市道路的冲洗及喷洒;车辆冲洗用水,如用于各种车辆的冲洗;建筑施工用水,如用于施工场地清洗、浇洒、灰尘抑制、混凝土制备与养护、施工中的混凝土构建和建筑物冲洗;消防用水,如用于消火栓、消防水炮。城市杂用水的水质要求相对较低,因此污水回用处理工艺也相对简单,一般通过混凝沉淀、过滤、消毒操作就可满足水质要求,投资和运行成本都较低。
3)工业用水包括冷却用水,如直流式或循环式冷却用水;洗涤用水,如冲渣、冲灰、消烟除尘、清洗用水;锅炉用水,包括中压、低压锅炉的给水;工艺用水,如溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水力开采、水力输送、增湿、稀释、搅拌、选矿、油田回注用水;产品用水,如浆料、化工制浆、涂料用水。在城市供水中,50%~80%是工业用水,而其中水质要求不太高的冷却用水要占到整个工业用水的60%以上,因此有大量城市中水回用于工业冷却用水。但城市中水回用于冷却水系统时一定要注意到系统的腐蚀、结垢和微生物粘泥等问题,因为如果回用技术选择不当,城市污水的使用会加大工业冷却水系统水质稳定处理的难度。
4)环境用水包括娱乐性景观环境用水,如娱乐性景观河道、景观湖泊及水景用水;观赏性景观环境用水,如观赏性景观河道、景观湖泊及水景用水;湿地环境用水,如恢复自然湿地、营造人工湿地用水。城市中水回用于景观水体的关键技术在于对有机物和富营养物质的控制。需要注意的是,对于人直接接触的娱乐用水,再生水不应含有毒、有刺激性物质和病原微生物,这时通常要求再生水经过过滤和充分消毒后才一能应用。城市中水回用于湿地用水的研究目前国内外都还相对较少。
5)补充水水源包括补充于河流、湖泊的补充地表水和用于水源补给、防止海水入侵、防止地面沉降的补充地下水。城市中水用于补充地表水是指污水经过处理后直接排入地表水体,经过天然稀释后再进入水循环系统。城市中水回用补充地下水就是通常所说的地下水回灌。将城市污水二级出水再经深度处理,达到一定水质标准后回灌于地下,水在流经一定距离后通过土壤的渗滤作用能获得进一步的处理,最后同原水源一起作为新的水源开发,这样既可以减少污水量,又可以减少原有水资源的开发量,充分体现了“无害化、资源化”的可持续发展原则。处理工艺如下:化学澄清→再碳酸化→活性炭吸咐→反渗透→加氯消毒的回用工艺对城市污水进行深度处理后回灌地下,取得了良好的效果。
2雨水回收利用
雨水利用主要是指在城市范围内,有目的的采用各种措施对雨水资源的保护和利用,主要包括收集、调蓄和净化后的直接利用;利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实施调蓄、净化和利用,改善城市水环境和生态环境;通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,补充地下水资源。
雨水收集利用大致可以分为三个层次:土壤入渗系统、收集回用系统和洪峰调节系统。系统之间可任意组合利用。土壤入渗系统是把雨水转化为土壤水,其手段主要有地面入渗、埋地管渠入渗、渗水井池入渗。收集回用系统是对雨水进行收集、储存、水质净化,把雨水转化为产品水,替代自来水使用或用于观赏水景、回灌地下水等。洪峰调节系统是把雨水排放的流量峰值减缓、排放时间延长组合而成的雨水利用系统的可能型式主要有:土壤入渗、收集回用、洪峰调节、土壤入渗+收集回用、土壤入渗+洪峰调节。
现代城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术,其技术应用有着广泛而深远的意义。可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等目标。具体包括下列方面:
1)雨水的集蓄利用,可以缓解目前城市水资源紧缺的局面,是一种开源节流的有效途径。对于合流制排水管道,可减轻污水处理厂的负荷和减少污水、溢流而造成环境污染。对于分流制排水管道,会减轻市政雨水管网的压力,减轻雨水对河流水体的污染,同时,也会减轻下游的洪涝灾害。
2)雨水的间接利用,可将雨水下渗回灌地下,补充涵养地下水资源,改善生态环境,缓解地面沉降,减少水涝等。
3)雨水的综合利用包括以上两方面,还可能兼有其他方面的作用,如为城市提供更多的湿地,增加生物栖息环境,改善城市景观和生态环境等。
3结束语
随着城市化发展,许多城市而临水资源短缺的问题。中水、雨水是最经济的水资源,是自然界水循环系统中的重要环节,对调节、补充地区水资源和改善及保护生态环境起着极为关键的作用,因此中水回用、雨水利用是实现水资源可持续发展的一条重要途径。
参考文献
[1]韩剑宏.中水回用技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社.2004.
[2]李君,曹永梅,李敏.城市污水回用的现状与发展趋势[J].2007(09):113-114.
作者简介：胡奇(1997.04-)，男，安徽省六安市人，学生，本科，单位：河海大学文天学院，研究方向：水利水电工程。