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            中國院科研:“戶內中水”小系統解決大問題、每年可節水65.4億立方米水
             
            發布時間: 2018-09-15 [特大 ]
                  根據國務院《水污染防治行動計劃》(以下簡稱“水十條”)規定,2018年起,單體建筑面積超過2萬平方米的新建公共建筑,北京市2萬平方米、天津市5萬平方米、河北省10萬平方米以上集中新建的保障性住房,應安裝建筑中水設施。


                   由中國建筑設計研究院有限公司承擔的 “十二五” 國家水體污染控制與治理科技重大專項中的課題 “建筑水系統微循環重構技術研究與示范” 研究成果——模塊化戶內中水集成系統技術可將“水十條”規定落地實施。

                   目前,中國院將科技創新與項目建設密切結合,成功實現了科技成果的轉化落地,在由中國院設計完成的北京城市副中心職工周轉房項目中,已選定實驗樓棟采用戶內中水集成系統技術。


                   近日,首都千龍網(中國首都網)就戶內中水集成系統技術等相關話題,采訪了中國院的兩位負水系統微循環國家課題的專家:中國院副總經理、總工程師趙鋰,以及中國院綠色研究中心總工程師劉鵬。兩位專家回答了記者的提問,并就我國再生水處理以及未來戶內中水處理的發展方向做了分析與介紹。

              Q   為什么說我國再生水利用現狀不樂觀 ?


            趙鋰:我國是水資源匱乏的國家。“為解決水資源短缺問題,我國通過推廣應用中水系統來實現水資源的循環利用,提高用水效率。”


            公開資料顯示,我國建筑生活用水約占城市用水總量的60%,其中用量最大的應屬沖廁用水,僅沖廁一項,我國每年就消耗大約100多億立方米自來水,相當于50座中型城市的年自來水用量。因此,中水沖廁是提高建筑節水減排的重要途徑之一。


            目前我國再生水利用有三種途徑:市政再生水利用系統、住宅小區或建筑物自建中水再生利用系統、居民戶內中水利用。其中,市政中水是從城市尺度解決水資源循環利用問題,小區中水是從社區尺度開展循環利用。戶內中水則是從個體家庭尺度實現水的梯級利用。


            通過近30年來再生水利用情況調研,我國市政中水系統與小區自建中水系統的推進都有一些現實問題。


              Q   市政再生水利用系統難以貫通 


            劉鵬:市政中水一般是城市污水廠將包括大型建筑物和生活社區的洗浴水、洗菜水等在內的城市污水集中收集處理,達到一定的水質標準,返回城市用于沖廁、園林綠化、道路澆灑、城市噴泉、冷卻設備補充用水等。“ 


            但在多年實際應用中,市政中水存在總體水量不足、管網造價昂貴、大范圍輸送能耗成本較高的問題。目前城市中水主要用于電廠冷卻、大型河流景觀,剩下的余量供應住宅小區,因此,對于眾多住宅小區來說,僅靠市政中水的供水量是不夠用的。”市政中水回供這種方式在世界上并不普及。污水經過處理后,很多國家是讓它回到天然水體里面,而不是循環利用到城市里來,省去了大量的管網鋪設。


            趙鋰:市政再生水水質標準一般達到一級A標準或一級B標準,其水質指標與沖廁用水指標不完全相同,因此市政再生水直接入戶的水質也不能滿足沖廁的安全要求,還需要小區內建設中水處理設施,達到《城市污水再生利用城市雜用水水質標準》(GB/T 18920)中沖廁的規定。


              Q   小區自建中水處理系統費用高、難維護?


            趙鋰:小區中水在水資源再利用方面是否更有優勢?趙鋰給出數據,2012年北京市西城區常青藤可持續發展研究所隨機對2002年至2004年建設的34個住宅小區進行了調研,其中確定在運行的只有2個,僅占5.9%。可見,小區作為一個單位收集各類排水處理后入戶沖廁理論上是可行的。但從目前的運行情況來看,不少小區雖然配建了中水處理設施,但長期處于閑置狀態。


            小區自建污水再生利用設施利用率不高,主要是因為物業管理公司沒有專門的技術人員管理維護,中水處理設施不能按要求運行且運行成本高,導致物業管理公司寧愿直接利用自來水代替中水,收取自來水的價格。而一些小區,由于實際入住率偏低,收集的中水水源量少,不足以滿足中水設施按設計能力運行且處理后的水量不能全部滿足需求,導致建設的小區集中中水設施難以運行。”


              Q   為什么說戶內中水是未來最行之有效的節水方式?


            2014年住房和城鄉建設部、國家發展改革委聯合發布《關于進一步加強城市節水工作的通知》、《全民節水行動計劃》文件。文件要求,鼓勵居民住宅使用建筑中水,將洗衣、洗浴和生活雜用等污染較輕的灰水收集并經適當處理后,循序用于沖廁,提高用水效率。


            2016年11月,住建部、發改委發布的《城鎮節水工作指南》明確提出,鼓勵居民家庭內部實行排水灰黑分離的一體化戶內中水設施,推廣中水潔廁。 


            劉鵬: “戶內中水讓節水回歸到個體家庭,是未來最行之有效的一種方式。” 劉鵬向記者列舉了戶內中水的諸多好處,比如說邊用邊節,不會發生交叉污染。經過多年來的研發和使用證明,衛生間模塊化戶內中水集成系統在水質消毒、過濾方面,能夠起到真實有效的保障。


            戶內中水沒有循環利用的“入戶”問題,而是優質雜排水在沒有出戶的情況下就被“梯級利用”了一次,這使得戶內中水成為未來最切實際的居家節水方式。

             

            趙鋰:“戶內中水設施由于使用的是物理方法,不是生物方法,可以實現自動化運行。沒有外露管道,不存在誤接和串接可能,不會有中水倒流污染自來水的安全隱患。


            據測算,該技術每年可為每戶家庭節水36-48噸,同時可減少等量污水排放。如果在全國新建住宅中推廣該項技術,全國每年可節水65.4億立方米水,減污65.4億立方米,實現減碳1622.2萬噸。


              Q   戶內中水集成系統讓節水成為生活用水方式的一部分


            洗手盆、洗衣機、淋浴或浴盆排水,因水質污染程度較低,被視為優質雜排水。如果收集后經過濾、沉淀和消毒處理后,自動回用到馬桶水箱,沖洗馬桶,可為每戶家庭節水30%,按一家三口來計算,每月可節水3-4噸。

            趙鈿:衛生間模塊化戶內中水集成系統的工作原理是將洗臉盆、洗衣機、淋浴排水經廢水管收集排入到模塊內部的匯集水箱,通過濁度識別對符合收集要求的水收集;同時粗濾、消毒,然后經過精濾后進入儲水區,儲水區定時消毒;后進行超濾,超濾后的水用于沖廁。被收集的廢水經過粗率、精濾、超濾共三次過濾和即時、定時兩次消毒,確保水質衛生安全。


            不符合收集處理要求的水,通過排空裝置進入立管排出室外。當中水不足時,系統自動切換補充自來水。如果停電或系統故障,打開手動閥門,完全切換至自來水沖廁模式。


            劉鵬:衛生間模塊化戶內中水集成系統首先解決了居民的心理障礙,自家用自家的中水,避免了戶間交叉污染,同時,這些污染并不嚴重的“灰水”處理成本比較低,用過濾這種物理方法處理后,再經過消毒就可以實現梯級利用。


              Q   戶內中水集成技術系統是否成熟可靠?


            趙鋰:早在2006年,原建設部就設立“綠色廚衛系列技術產品開發研究”課題研究,其中子課題——模塊化戶內中水集成系統就是致力于解決水浪費問題,提供安全可靠節水的新型排水節水系統。經過歷時8年的研究和實際工程應用,在2014年通過住房和城鄉建設部建筑節能與科技司的驗收。


            模塊化戶內中水集成系統主要解決三個問題:一是解決同層排水問題;二是解決集中中水倒流污染問題;三是解決節水問題。


            趙鋰總工程師帶領記者參觀中國院戶內中水處理系統樣品

            戶內中水模塊分為下沉式戶內中水模塊和側立式戶內中水模塊。下沉式戶內中水模塊安裝在衛生間降板層內,裝修后與普通衛生間無異。側立式戶內中水模塊,側立于緊鄰坐便器的墻面,相當于一個一米多高的水箱,并未過多占用衛生間空間。


            趙鋰總工程師介紹說,衛生間模塊化戶內中水集成系統目前已在河南、河北、山東、新疆、安徽等多個實際工程中推廣應用。今年,北京17個共有產權房項目將開工建設,并計劃安裝戶內中水設施。在中國院設計完成的北京城市副中心職工周轉房項目中,也已選定實驗樓棟采用戶內中水模塊集成技術。


            繼政策和工程示范后,《模塊化戶內中水集成系統技術規程》(JGJ/T 409-2017)于2017年11月1日發布實施,該規程能有效指導戶內中水系統的設計、施工、驗收和運行使用全過程。


            相信通過一系列的推廣,模塊化戶內中水這種簡單易行的節水方式終將走進千家萬戶,成為人們生活用水的一部分,也成為我國應對水資源短缺的一項重要技術。


            (本文素材來自千龍網,并經過圖文編輯。)

             
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