生态建筑第三版：中水利用系统

中水利用是把水质较好的生活污水经过比较简单的技术处理后，作为非饮用水使用。在我国，“中水”是指部分生活优质杂排水经处理净化后，达到《城市污水再生利用　城市杂用水水质》（GB/T 18920—2002）中的要求，可以在一定范围内重复利用的非饮用水。中水利用在对健康无影响的情况下，为我们提供了一个非常经济的新水源，减少了由于远距离引水引起的数额巨大的工程投资；中水回用比海水淡化经济，可以减少新鲜自来水用量，相应减少了城市自来水处理设施的投资；中水利用还可以减少污水排放数量，减少控制水体污染引起的治理费用，有着良好的经济效益。中水主要用于洗车、喷洒绿地、冲洗厕所、冷却用水等，对于淡水资源缺乏、供水严重不足的城市来说，中水利用系统是缓解水资源不足、防治水污染、保护环境的重要途径。

（1）中水利用系统的组成和适用范围。

中水利用系统由中水收集、中水处理和中水供应三部分组成。中水收集系统主要是采集原水，包括室内中水采集管道、室外中水采集管道和相应的集流配套设施。中水处理是指处理原水使其达到中水的水质标准。中水供应是指通过室内外和小区的中水给水管道系统向用户提供中水。中水收集有部分集流和全部集流两种方式。

对于中水的利用范围，按照原建设部《城市中水设施管理暂行办法》的规定，主要用于厕所冲洗，绿地、树木浇灌，道路清洁，车辆冲洗，基建施工，喷水池以及可以接受其水质标准的其他用水，《昆明市城市中水设施建设管理办法》以及《济南市城市中水设施建设管理暂行办法》等地方法规则增加了设备冷却用水和工业用水。从扩大水资源利用范围、减少浪费的角度出发，后者所规定的范围显然更为科学。

（2）中水利用系统的分类。

中水利用系统，按照集流和处理方式分为全集流全利用、全集流部分处理利用、分质集流和部分利用三种系统。按照服务范围和规模大致又可分为建筑中水、建筑小区中水和城市（区域）中水三种类型。

对于较大型的单栋构筑物或相邻几栋建筑物，如宾馆、饭店、办公大楼等，可以单独设置中水处理与回用系统，即将所产生的污水经再生处理后，再回用于该构筑物的中水管道中。该系统实施容易，但由于规模小，其投资及处理运行费用较高。

在住宅中可以再利用的中水量很大，普通的四口之家，每周排放的中水可达1450 L，其中冲洗厕所需要用水1200 L。在澡盆、淋浴、水池、洗碗机和洗衣机中使用过的水，其中包含的主要污染物质是清洁剂和其他有机物（包括细菌）。污染稍微严重一点的中水（例如厨房水槽和洗碗机中排出的水），需要经过过滤等方式处理，去除杂质后才能够使用。污染最少的水来自澡盆、淋浴池和洗手池。这就意味着，最简单的中水收集设备，只需要收集浴室中使用过的水。收集的中水，需要使用氯气或者紫外线等消毒物质来消毒。水中的微粒，则用过滤器来过滤。

建筑小区中水利用方式为小区内各构筑物所产生的污水，经再生处理后，再回用于该小区内的中水管道系统。小区中水系统具有实施方便、不影响市政道路、回用管道短、投资小等优点，对大型的住宅小区较适合。小区中水系统还有一个最大的优点，是能将优质排水与其他污水分开。优质排水作为中水水源，进入小区的中水处理系统处理后回用，而粪便污水和厨房废水则直接排放。盥洗废水、淋浴废水、洗衣废水等，以前也直接用于冲洗厕所，现在作为中水水源，经处理后再回用于厕所的冲洗。小区可以是住宅小区，也可以是学校、大型机关等，其管理集中，处理运行费用相对较低，供水水质较稳定。

城市（区域）中水系统是指以城市污水处理厂二级处理出水为中水原水，经深度处理后作为城市中水使用。其处理运行费用低，但是由于规模大，实现难度较大。上述三种中水利用系统相似，可用图9-4表示。(www.xing528.com)

图9-4　中水利用系统的流程示意图［132］

（3）国内外中水利用技术。

世界各国对中水的回收利用都十分重视，许多面临着严重水资源危机的国家都在积极开发和利用中水回用技术，并已取得了大量的成功经验。以色列、日本、美国等国已将中水回用广泛应用于工业、农业灌溉和养殖业、园林绿化、生活洗涤、景观用水等方面，有的甚至将污水处理后回用于城市自来水的补充水源。

以色列在中水回收利用方面是最具特色的国家之一，它地处干旱和半干旱地区，是个水资源极其贫乏的国家，为争夺水资源曾与阿拉伯国家发生过数次战争，人均水资源占有量仅为476m3，46%的出水直接用于灌溉，其余33.3%和约20%分别回灌于地下或排入河道用于补水，中水利用率之高堪称世界第一。目前以色列已有70%的废水经过处理并用来灌溉1.9万公顷农田，全国所需水量的16%由废水回用来解决，甚至经处理后的废水已达到饮用水标准，用于直接饮用。

日本是开展污水回用研究较早的国家之一，以有较多的“中水道”（即中水系统）供生活杂用而著称，日本的中水利用是从1955年开始的，受1978年福冈等城市水荒和1997年节能政策调整的影响，国家及地方制订了中水利用的指导计划。从1980年起，中水利用设施建设发展速度加快，到1983年3月底，全国就有中水项目473个，总回用水量约6.6万立方米。近年来，平均每年建设130处。到1993年，全国有1963套中水利用设施投入使用，其中东京都建设的中水利用设施数量约占全国的44%，福冈地区占19%。中水使用量为每天27.7万立方米，占全国生活用水量的0.7%。至1996年，全国有2100套中水设施投入使用，用水量达每天32.4万立方米，占全国生活用水量的0.8%。

美国水资源总量较多，城市中水回用工程主要分布于水资源短缺，地下水严重超采的加利福尼亚、亚利桑那等州，且以南加利福尼亚取得的成绩最为显著，其中丹佛市日处理3785m3的污水回用于饮用水的示范工程在1985年开始运行。但总体来说，中水用于农业灌溉居多，工业用水次之，城市中水回用所占比例较小，推行比较慎重，对水质控制相当严格。美国城市中水回用量达每年9亿立方米，其中农业灌溉和景观回用水占62%，工业回用水占31%，其余的回灌地下，控制海水入侵或供娱乐、养鱼等。佛罗里达州的圣彼得堡，是美国唯一完全实现污水循环的大城市，它利用了自己产生的全部废水，不向周围河湖排放任何废水。这个城市有两套配水系统，一套系统输送新鲜淡水供饮用和家庭用水，另一套系统输送中水用于灌溉公园、道路的绿地、草坪以及清洗车辆等其他用水标准较低的地方。

近十几年来，我国有关院校和科研部门组织科技攻关，在城镇和住宅小区的中水回用，城市污水净化后回用，园林绿化、市政景观、道路喷洒和大型宾馆及娱乐场所的中水回用系统，城市中水回用与工业冷却水系统及工艺用水等方面的研究中都取得了丰硕的成果，而且也兴建了若干示范工程。随着科技的进步，任何污水都可以通过不同的工艺技术加以处理，满足任何需要。一般来说，二级出水经消毒处理后，用作市政杂用水、生活杂用水、农业用水和景观用水等；在此基础上，经混凝过滤处理，可作为工业循环冷却水等；再经进一步处理，如用膜技术处理或用活性炭吸附后，就可作为工业上的工艺用水或地面水、地下水回灌补充水等。

在天津市，仅中水洗车一项每年节约自来水超过500万立方米。在大连，大连机车车辆厂1998年投资150万元对污水处理厂进行了改造，实施了中水回用工程，现在日回用中水800m3，工厂绿化、冲洗厕所及冷却水等都用上了中水，年节约用水量20万立方米。