单元房污水循环利用与改造构想.docx

单元房污水循环利用与改造构想魏 琰, 文仁树(西安理工大学, 西安 710054)摘要: 节约用水、水的循环利用是当今节约型社会的重要课题。主要针对单元房住宅内的厨、卫生活用水的循环利用及改造, 作了积极的分析探讨。列举了当前城市用水危机的状况, 分析了单元房住宅内厨、卫排水的组成及水质情况, 并提出了水池用水的收 集与改造、淋浴用水的收集与改造 2 个废水循环利用的方案及构思, 对单元房住宅的厨、卫节水改造具有积极的参考和借鉴作用。关键词: 单元房; 污水 ; 循环利用中图分类号:TU991.64文献标志码:A文章编号:1673-7237(2008)06-0069-03Ho u s in g Un it s S e w a g e Re cyclin g a n d Tra n s fo rm a t io nWEI Yan, WEN Ren- shu(Xian University of Technology, Xian 710054, China)Ab s t ra ct : Water conservation and water recycling are very important to establish saving society. Water- recycling and transformation in the kitchen and bathroom of residential units were analyzed. The current urban water crisis was cited. The composition of drainage and water quality in the kitchen and bathroom were analyzed. Two wastewater recycling schemes and the idea of the residential units were proposed. Those provides references for saving water transformation of kitchen and bathroom.Ke y w o rd s : cell housing; sewage; recycling0引言我们知道, 水是地球上最丰富的自然资源, 但是界上约有 43 个国家和地区面对缺水问题。对水资源的回收与再利用已成为许多国家节水的主要来源, 重 复利用污水和废水, 成为开发新水源的重要途径。这 种情况下, 以家庭为单位的单元房污水循环水使用成 为可能。却很少有人知道适用于人类饮用的淡水和河流的水量不到地球总水量的 1% 。在这仅有的 1% 淡水中,25%为工业用水, 70%为农业用水, 只有很少的一部分 可供饮用和其他生活用途。在这样一个缺水的世界 里, 水在被人们大量滥用、浪费和污染, 致使世界上缺 水现象十分普遍。随着发展中国家的人口增长, 城市化程度的提高 和农业生产的发展, 淡水需求量大幅度增加。目前, 世1当前中国城市生活用水使用问题首先, 中国的城市化发展使得城市人口呈逐年增加的趋势, 城市居民的不断扩增, 使城市供水紧张的状况开始激增。据水利部统计, 全国 669 座城市中有400 座供水不足, 110 座严重缺水; 在 32 个百万人口 以上的特大城市中, 有 30 个长期受缺水困扰。在我国收稿日期: 2008-03-16; 修回日期: 2008-03-17设备, 并且可以大大减小地源热泵系统埋地管长度和孔域面积。因此, 土壤蓄冷地源热泵系统有其自 身的推广价值。4魏紫娟.土壤源热泵套管式垂直埋地换热器的传热研究D.成都: 西南交通大学出版社,2005.5王勇,付祥钊.地源热泵的套管式地下换热器研究J.重庆大学学报,1997(5):17-21.6Yavuzturk, Spitler J D. Comparative Study of Operating and Control Strategies for Hybrid Ground Source Heat Pump Systems Using a Short Time Step Simulation Model J. ASHRAE Transactions,2000,106 (2):192-209.参考文献:1余延顺,马最良,姚杨.土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统的研究J.暖通空调,2005,35(6):5-9.2杨卫波,董华,胡军,等.浅议混合地源热泵系统(HGSHPS)J.能源研究 与利用,2003(5):32-35,48.3Park J D, Ph D, Bose J E, et al. The ASHRAE Design/Data Manual forGround-Coupled Heat Pumps J. ASHRAE Transactions,1985,24 (1):1169-1185.作者简介: 邓元媛(1981), 女, 四川达州人, 四川文理学院化学与化学工 程 系 教 师 , 助 教 , 工 程 造 价 , 研 究 方 向 暖 通 空 调 节 能 技 术 (big- )。69图 1 水池下水口的改造Fig.1 The transformation of outfall的许多城镇社区为缓解水资源短缺, 而实行按点按时供水。尤其到了夏季, 由于用水紧缺、供应不足, 许多 地方都会出现人们排队到供水点打水的场景, 这种现 象在我国许多大中城市尤为突出。其次, 随着现代化 的发展, 各式家用电器也在逐步增多, 如洗碗机、浴 缸、洗衣机等开始在城镇居民家庭中广泛普及。这些 家用设备在给人们的生活带来高质量的生活的同时 也使城市用水量逐年增长, 供水压力不断增大。最后, 随着水资源的紧张、水价格的提高, 让家庭内的某些 用水如洗涤水、洗浴水等流走的费用开始高于水重复 利用的成本。2 单元房主要生活用水调查与回用分析2.1 单元房主要生活用水调查(见表 1)的污水可以直接冲厕。(4)洗碗: 家庭洗碗如果直接用水龙头冲洗, 则较 费水, 使用不好时所用水量为 20 L; 如果用盆装水, 则 废水量较少。洗碗用水是家庭不易回收利用的污水, 由于洗碗水中含有的油污很大, 对于家庭简易的污水 处理系统来说, 较难处理。因此, 对于这部分污水我们 采取直接排放。(5)洗菜: 大部分蔬菜清洗后的水质相对来说比较 洁净, 比较适合收集存储后回用, 但是这部分污水中 通常会存有杂质, 因此, 要进行污水过滤。这部分污水 可以用于冲厕及浇花。3单元房水循环系统的改造构想水资源循环利用一般采用中水开发与回用技术,也称为灰水系统, 其主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准, 可在一定范围内重复使 用的非饮用水, 如充当地面清洁、浇花、冲洗便器等不 与人体直接接触的杂用水。当前中水开发与回用技术在各国都得到了迅速 发展, 尤其在美国、日本、印度、英国等国家得到了广 泛的应用。如日本 60 层三菱公司大楼, 楼内设有饮用 水和非饮用水 2 套管路, 洗菜或洗漱用过的水, 经过 处理后送入非饮用水管路, 作为冲洗厕所、清洗汽车、 冷却水或暖气等用。对于水源紧缺, 供水矛盾突出的 城市, 这种污水的循环利用既可以有效地利用和节约 有限的淡水资源, 又可以减少污、废水排放量, 减少水 环境的污染, 具有明显的社会效益、环境效益和经济 效益。由于资金、技术等多方面的原因, 中水系统仅在我 国少数几个大城市中的公共设施中应用, 并未得到普 及。城市污水依旧是直接排放到污水管道中, 对水资 源是一大浪费。鉴于多方面的思考, 本人设计了一种 简单易改造的小型家庭污水循环利用系统。3.1 水池用水的收集及改造3.1.1 水池下水口的改造(见图 1)表 1普通居民家庭用水结构分析表用水类别用水数量/L/(人d)所占百分比/%饮用水个人卫生用水(洗脸、刷牙、洗澡等)洗衣被做饭、洗餐具家庭卫生(拖地、擦拭家具、庭院卫生等)养花、养鱼等 冲厕所总计2.2542.5122.535.434.250.1727.00104.142.1640.8221.635.214.080.1625.94100.00家庭生活用水主要有沐浴用水、盥洗用水、洗衣用水、厨房用水、厕所用水等几个方面。2.2 单元房主要生活用水的回用分析(1)洗澡: 一般家庭夏季每天至少沐浴 1 次, 每次 通常沐浴 510 min, 人均用水量为 40 L; 冬季一般35 d 沐浴 1 次, 每次通常沐浴 1520 min, 人均用 水量为 80 L。相对于家庭总用水量来看, 淋浴用水为家庭较大的用水支出。对于采用盆浴装置的家庭来说, 这部分污水可以直接用浴缸进行收集和存储, 用 于冲厕。对于采用淋浴的家庭来看, 这部分水不易收 集, 我们对这部分水的利用, 可以采取设置收集水箱 的方式进行收集再利用。(2)洗衣物: 洗衣物用水在家庭用水中也是比较大 的用水支出。每个家庭每月至少有 12 次大的清洗 工程(床单、被罩以及积攒的衣物等)。夏季洗衣次数较 频繁, 一般每日都要清洗; 冬季洗衣次数减少, 一般为 一周洗 1 次。在洗衣过程中, 一般的衣物漂洗干净都 要经过 35 次的冲洗过程。衣物的废水为现在许多 家庭污水利用的主要水源。清洗衣物的头 2 遍污水一 般水质较差, 泡沫及污物含量大, 可以直接排入厕所 中, 而其后的清洗过程中水就比较洁净, 可以存储, 用 于间断性的冲厕、清洁地板以及其他用途。(3)洗漱: 一般为早晚用水, 用水量较少, 一般家庭 成员通常使用洗脸盆装用水进行洁面, 因此, 这部分将水池的下水口由 1 个下水口改装为 3 个, 分别为:(1)污水直流口对于家庭简易系统不易处理 的污水, 实行直接排放。例如, 洗碗污水含油污量大,70图 2 收集水箱的设计Fig.2 Graphic design of water tanks图 3 淋浴用水的收集及改造Fig.3 Collection and transformation of shower water难以处理, 不易利用, 进行直接排放。(2)可回收污水流口这部分污水含污量较大, 例如, 洗衣物时的前 3 盆污水, 可通过此口排放。可回 收污水口与坐便器的水箱相连, 污水流到水箱后, 根 据水箱内置水的情况, 冲洗厕所。(坐便器有最高水位 管, 水不会溢出。)(3)可存储污水流口流入这部分的污水较为 洁净, 可存储循环利用。例如, 清洗衣物的后 2 盆水。 同时存储水箱中的水如果存满, 可溢流回到水池中,从污水直流口或可回收污水流口中排放。水池的每个污水流口都有过滤网和橡皮塞, 当选 用其中之一的污水流口时, 其他的 2 个污水口就用橡 皮塞塞住。每个家庭可以根据自身的需求情况, 进行 有选择的回水利用。3.1.2收集水箱的设计(见图 2)这部分水的收集利用可根据不同家庭浴室面积,有选择地采用。对于沐浴用水的收集采用在淋浴的下 方设置一个污水收集箱。这个水箱有两个水口, 一个与水箱相连, 一个与下水道相连。当水箱水满时或是 人们认为这部分水不需要存储时, 就可以将水箱口堵上, 下水道口打开, 让水从下水道口流出。水箱中同样 置有过滤网、沉淀网和抽水泵。原理同水池水箱是相同的。4结语水资源是我们人类赖以生存的基础, 我们应该充分利用好每一滴水。这套简易的家庭回水利用系统,可以优化水资源配置, 重复利用一部分污水资源, 并 尽可能多地使用水资源, 达到水资源的可持续利用,节约我们的洁净水资源, 提高水资源利用效率。收集水箱的接水口高度在下水口下 30 mm 处,整个水箱高 350 mm。水箱内有过滤网、沉淀网及抽水 泵。过滤网安装在接水口下, 吸附出一定的杂质, 使水变得更加洁净。沉淀网安装在水箱的底部, 吸附水中重的污物和杂质, 并可以取出进行定期的清洁。抽水 泵是在坐便器水箱需要进水时, 将水箱内低水位的水 抽到高水位的坐便器的水箱之中。水箱还可以根据生活需要安装水龙头, 将回水利用在其他可用之处。3.2 淋浴用水的收集及改造(见图 3)参考文献:1付婉霞.建筑节水技术与中水回用M.北京:化学工业出版社,2004. 2核工业第二研究设计院. 给水 排水设计手册. 第 2 册: 建筑给 水排水K.2 版.北京:中国建筑工业出版社,2001.作者简介: 魏琰(1980), 女, 硕士, 现任教于西安理工大学艺术学院环艺教研室, 主要从事城市公 共空间设计及建筑等方面 的教学与研究()。四城市签约共同推进建筑节能宣传2008 年 6 月 12, 北京节能环保中心与来自北京、上海、重庆、深圳四个城市相关单位的代表在北京签 署了合作协议, 共同启动四城市开展可持续性的提高 公众建筑节能意识宣传活动。该活动旨在对四城市普 及建筑节能知识, 提高市民的建筑节能意识, 进而带 动全国各地的建筑节能宣传工作。“十一五”期间, 国家提出了明确的节 能 减 排 目标, 建筑节能是其中一个很重要的方面。根据住房和 城乡建设部关于落实国务院关于印发节能减排综合 性工作方案的通知的实施方案, 到“十一五”期末, 建筑节能实现节约 1 亿 t 标准煤的目标。其中深化供热 体制改革, 对北方采暖地区既有建筑实施热计量及节能改造, 实现节能 1 600 万 t 标准煤; 加强国家机关办 公建筑和大型公共建筑节能运行管理与改造, 实现节能 1 100 万 t 标准煤。然而,