水的再生利用-water-recycling

1、（污废）水的再生利用系统 Waste Water Recovery Systems,汇报人Reporter: Jeff 日期Date: 2015.06.19,1,水的再生利用系统 Waste Water Recovery Systems,2,水的再生利用系统 Waste Water Recovery Systems,建筑区域,建筑物,绿化用水等,景观环境用水,饮用水系统,市政供水,污废水处理系统,污废水收集,民用建筑水的再生利用系统示例,市政管网或天然水体,污废水排放,雨水系统,雨水收集,再生水系统,中水系统,上水,下水,天然水体,海水（冲厕、冷却等）,市政再生水,其他雨水水源,解决水资源短缺，控制水污染，建设循环经济。,3,研究水再生利用系统的现实意义,Q1：我国有多少水（淡水）？ 我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我国 的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。 Q2：我国每年需要用多少水（淡水）？ 中国是世界上用水量最多的国家。仅2002 年，全国淡水取

2、用量达到5497亿立方米，大约占世界年取用量的13%，是美国1995年淡水供应量4700亿立方米的约1.2倍。 结论一：中国是一个用水需求量最多但（人均）水资源贫乏的国家。,中国水资源基本情况,4,研究水再生利用系统的现实意义,中国水资源分布情况,我国的水资源大体分布：长江流域以南的水资源占全国的70%，供给38%的耕地；长江以北的水资源占全国的30%；而黄河、淮河、海河和辽河却以9%的水资源供给42%的耕地。,结论二：中国水资源的分布及利用状况极不平衡。,5,研究水再生利用系统的现实意义,中国水资源开发利用情况,（1）供需矛盾日益加剧 首先是农业干旱缺水。随着经济的发展和气候的变化， 中国农业，特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。目前，全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右，干旱缺水成为影响农业发展和粮食安全的主要制约因素；全国农村有2000多万人口和数千万头牲畜饮水困难，1/4人口的饮用水不符合卫生标准。 其次是城市缺水。中国城市缺水现象始于70年代，以后逐年扩大，特别是改革开放以来，城市缺水愈来愈严重。据统计，在全国663个建制市中，有400个城市供水不足，其中110个严重缺水，

3、年缺水约100亿立方米，每年影响工业产值约2000亿元。 （2）用水效率不高 全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.30.4左右。发达国家早在4050年代就开始采用节水灌溉，现在，很多国家实现了输水 渠道防渗化、管道化，大田喷灌、滴灌化，灌溉科学化、自动化，灌溉水的利用系数达到0.70.8。 其次，工业用水浪费也十分严重。目前我国工业万元产值用水量约80亿立方米，是发达国家的1020倍； 中国城市生活用水浪费也十分严重。据统计，全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率为15%-20。 （3）水环境恶化 2000年污水排放总量620亿吨，约80%未经任 何处理直接排入江河湖库，90%以上的城市地表水体，97%的城市地下含水层受到污染。由于部分地区地下水开采量超过补给量，全国已出现地下水超采区 164片，总面积18万平方公里，并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。 结论三，中国水资源开发利用不善，局部已经超过资源环境的承载能力，全国范围内水资源可持续利用问题已经成为国家可持续发展战略的主要制约因素。 综述：在我国水资源量少，不均，开发利用不佳的背景下，水的再生利用研究显得尤为必要。

4、,6,研究水再生利用系统的现实意义,水再生利用研究的现实意义,7,相关国家规划及标准规范,“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划,根据规划，“十二五”期间，全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划投资近4300亿元。其中，各类设施建设投资4271亿元，设施监管能力建设投资27亿元。设施建设投资中，包括完善和新建管网投资2443亿元，新增城镇污水处理能力投资1040亿元，升级改造城镇污水处理厂投资137亿元， 污泥处理处置设施建设投资347亿元，以及再生水利用设施建设投资304亿元。 通知指出，规划以提升我国城镇生活污水处理及再生利用能力和水平为总体目标，明确了“十二五”期间的建设任务，提出了保障规划实施的具体措施，是指导各地加快城镇污水处理设施建设和安排政府投资的重要依据。 规划指出，“十二五”期间，全国规划建设污水再生利用设施规模2676万立方米/日。其中，设市城市2077万立方米/日，县城477万立 方米/日，建制镇122万立方米/日；东部地区1258万立方米/日，中部地区706万立方米/日，西部地区712万立方米/日。全部建成后，我国城镇污 水再生利用设施总规模接近400

5、0万立方米/日，其中设市城市超过3000万立方米/日，有效缓解用水矛盾。,8,2015年4月2日出台的水污染防治行动计划，简称“水十条”（据测算，投资将达两万亿元）,根据计划，2020年底前现有城镇污水处理设施都要因地制宜改成，达到相应排放标准或再生利用要求； 除干旱地区外，城镇新区建设均实行雨污分流，有条件的地区要推进初期雨水收集、处理和资源化利用。,相关国家规划及标准规范,从评分规则可以看出，雨水、再生水等利用率越高得分也越高，所以是鼓励水资源利用再生。,绿色建筑评价标准GB-T50378-2014 第6章 节水与水资源利用 6.2.10 合理使用非传统水源，评分总分值为15分，并按下列规则评分：,9,相关标准,相关国家规划及标准规范,民用建筑节水设计标准GB50555-2010 第5章 “非传统水源利用”中增加了5.2关于“雨水利用”的内容，规定建筑与小区应采用雨水入渗收集、收集回用等雨水利用措施，同时规定年降雨量大于400mm地区宜采用收集回用系统，年降雨量大于800mm的城市应优先采用屋面雨水收集回用方式。,10,相关国家规划及标准规范,相关规范,污水再生利用工程设计规范（G

6、B-T50335-2002） 适用于以农业用水、工业用水、城镇杂用水、景观环境用水等为再生利用目标的新建、扩建和改建的污水再生利用工程设计。,建筑中水设计规范（GB-50336-2002） 适用于各类民用建筑和建筑小区的新建、改建和扩建的中水工程设计。 中水工程设计，应根据可利用原水的水质、水量和中水用途，进行水量平衡和技术经济分析，合理确定中水水源、系统型式、处理工艺和规模。,建筑与小区雨水利用工程技术规范（GB50400-2006） 适用于民用建筑、工业建筑、与小区雨水利用工程的规划、设计、施工、验收、管理与维护。,在给水、排水相关的工程质量验收规范里面也有污水再生利用（中水）方面的具体条文,11,针对不同的中水用途制订了相关的水质标准，如： 城市污水再生利用 城市杂用水水质（GB-T18920） 城市污水再生利用 景观环境用水水质（GB-T18921）,水再生利用系统工程技术与应用实例,目前非工业项目水再生利用技术主要是指雨水收集利用和中水回用。 雨水收集利用(一图一表) 雨水收集回用系统组成示意图,12,水再生利用系统工程技术与应用实例,雨水收集回用设施的构成与选用表,13,水

7、再生利用系统工程技术与应用实例,中水回用 中水回用简例,集成式的废水处理设备（工业上应用）,污水再生的工艺流程图示例,14,该系统的构成：水箱（回收+高位）+水泵+中水管网 该系统的功能：是将盥洗的废水收集起来冲马桶以节约再来水用量,所谓再生（净化）是指采用特定的物理手段（过滤）、化学手段（加药）、生物手段（接触氧化）及其组合，将原水中的杂质含量降低到能够满足我们使用要求标准的过程。,水再生利用系统工程技术与应用实例,原水水源选择 小区的生活排水多种多样，综合起来可以分为以下几种：洗浴排水、盥洗排水、厨房排水、冲厕排水等。 按传统的说法，将洗浴排水和盥洗排水合称为优质杂排水，冲厕以外的生活排水组合称为杂排水，若包括了冲厕排水（一般为化粪池出水）则称为（全）生活污水。通常是以优质杂排水或全生活污水作为原水水源。,优质杂排水和全生活污水对比表,15,水再生利用系统工程技术与应用实例,中水设施规模的确定 中水在小区中有如下用途：冲厕，冷却用水，消防用水，洗车用水，清扫用水，绿化用水，景观用水等。 当中水系统以优质杂排水为原水水源时，水源量一般小于回用需求量，所以处理设施的规模根据原水水量来确

8、定； 当中水系统以全生活污水为原水水源时，水源量一般大于回用需求量，为最大限度节约成本，小区中水处理设施规模应根据小区所有中水需求量来确定。,核心处理工艺的选择 生活污水处理工程中，一般都是以好氧生物处理方法为核心工艺，好氧生物处理方法分为生物膜法和活性污泥法两大类，二者比较如下：,好氧生物处理方法对比表,结论：以接触氧化为代表的生物膜法工艺的主要特点是处理效率高，适用于对去除率要求不高的快速处理方法；而序批法、氧化沟等活性污泥法工艺的主要特点是处理精度好，即出水水质可以达到非常高的标准。因此，接触氧化适用于以优质杂排水为水源的中水系统；序批法、氧化沟则更适合于以全生活污水为水源的情况。,16,水再生利用系统工程技术与应用实例,建设形式选择 由于中水设施位于居民小区内，建设方式必须考虑噪声、异味及固体废物等不良因素对小区整体环境产生的负面影响，必须选择适当的建设形式： 对于处理设施中的各种水池， 中小规模的工程尽量采用地下全封闭的建设形式； 大中规模的可采用地上全封闭的建设形式； 有条件的情况下，也可采用半开放或全开放的形式，以节省投资。 设备的选择要综合考虑噪声、检修、能耗等多种因素

9、。 在小区的整体规划阶段就应该充分考虑中水设施的建设形式和规划位置，尽可能降低管网建设、水池等系统的造价,并使中水构筑物更好地与小区的整体风格相融合,17,水再生利用系统工程技术与应用实例,回用方式 小区用水分为饮用水和非饮用水，非饮用水又分为人体接触和人体非接触两类，中水几乎可以回用于人体非接触的全部用途。 中水回用政策的制定应考虑以下几个方面因素： 能否达到政策规定的回用比例； 能否达到相应的水质标准； 配套管网、设施的建设成本； 用途的安全性和居民心理的接受程度。 建议采用如下的回用顺序： 绿化道路喷洒消防储水景观用水洗车冲厕所(公建) 住宅 绿化、道路喷洒和消防储水的回用成本低，安全性好。 作为景观、洗车用水时要注意对相关重点污染物的去除。 冲厕所是对中水需求量最大、最稳定一个用途，但由于要多建一条入室的给水管线，回用成本高且不易被居民心理所接受。,18,水再生利用系统工程技术与应用实例,中水回用应用实例（北京某国际会议中心）,19,水再生利用系统与模块的融合,雨水收集利用与模块,常规的重力排水收集屋面雨水 模块内的雨水管布置安装与常规做法基本相同，区别在于雨水由直接排入市政雨水井变成了经过滤后入雨水蓄水装置。,虹吸排水收集屋面雨水,水再生利用技术相关的设施设备基本都是位于公共区域如地下室、小区绿地等，与我们模块关系不是太大，直接关系模块的主要是其管网和附件。,20,水再生利用系统与模块的融合,从系统图中不难想象，这种虹吸式雨水排水系统将会对模块的建筑屋面产生巨大影响， 所以在设计屋面的时候我们必须要结合虹吸式雨水斗特定要求，综合考虑。 虹吸式雨水斗设计安装具体要求： （1）雨水斗离墙至少1米。 （2）雨水斗之间距离一般不能大于20米。 （3）平屋顶上如果是沙砾层，雨水斗格栅顶盖周围的沙砾厚度不能大于60mm，最小粒径必须为15mm。 （4）如果雨水斗是安装在檐沟内，且采用焊接件的话，檐沟的宽度至少是350mm，檐沟内的雨水斗安装开口为270mm x 270mm至290mm x 290mm。 （5）如果雨水管是安装在混凝土屋顶面层内，那么屋顶至少有160mm厚。 （6）断面呈连续梯形的屋面雨水斗开口，为安装固定件，尺寸必须是280mm x 280mm，如果开口大于3

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