论中水回用技术在建筑消防节能节水中的应用

中水回用在城市建筑消防中的应用

　　 水源缺乏是城市消防给水面临的主要问题

　　水仍然是我国目前应用最广泛的灭火剂，我国城市消防水源主要分三大类：最重要的消防水源是我国城市给水管网上设置的固定消火栓；辅助消防水源有消防水池、水井、水库等人工水体，以及河流、湖泊、溪流等天然水体。缺水将直接导致城市消防用水失去可靠的保障，一旦发生重大火灾事故，消防用水不足将使消防部门陷于被动，大大增加了扑救难度，造成人民生命安全和财产的损失。消防用水对水的质量并无特殊要求，利用中水来满足我国城市消防供水的需要，解决我国目前城市消防供水水压偏低，水源不足、无法保证火场使用的问题，是我国城市消防供水的新解决途径，对于环境保护和水污染治理都具有重要意义，是我国未来城市消防供水的重要发展方向。

　　 中水用作我国建筑消防水源的可行性分析

　　水质问题

　　从消防的实际意义上看，用于扑救火灾的水体都可以用来做消防水源。消防规范中明确规定：消防用水可由给水管网、天然水源或消防水池供给。深入研究《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）与《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-85）可以发现，中水水质与生活饮用水水质的主要差异是中水的BOD5和CODCr等有机物指标相对较高，但仍然优于大部分自然水源，因此，将中水应用于消防，水质并不影响。

　　考虑到消防系统在平时均要充满水，需要充分验证中水是否会对消防系统的管道和设备造成危害，中水和普通自来水作静置对比试验的结果显示，经长期静置后，中水和自来水的浊度、色度、总大肠菌群数、氨氮、xi菌总数等各项关键指标的变化量无明显差异。可以得出结论，在无其他污染的情况下，中水水质相对于普通自来水不会快速恶化。据研究，中水一般属于轻度腐蚀性。通過开展金属腐蚀试验结果表明，普通钢管和镀锌钢管平均腐蚀率分别为0.134mm/a和0.05mm/a。由腐蚀判别标准可以判断，当金属腐蚀速率低于0.13mm/a时就接近于不腐蚀。因此，当消防系统管道采用镀锌钢管时，中水对消防系统管道几乎不会产生危害。因此，从水质方面讲，中水作为建筑消防水源是可行的。

MBR工艺原理、类型及特点

　　工艺原理

　　膜生物反应器（MBR工艺）是一种将膜gao效分离技术与传统活性污泥法相结合的新型gao效污水处理工艺。利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留，减少剩余污泥产生量（甚至为零），解决了传统活性污泥法的诸多不足。此外，不需要二沉池构造，节约空间和成本。MBR工艺强化了生物反应器功能，提gao了活性污泥浓度，可以分别控制水力停留時间和污泥停留时间，污水中一些难降解的物质在反应器中不断反应、降解。

　　工艺类型

　　根据不同标准，MBR工艺又可以进一步细分为不同类型。（1）按生化系统和膜分离系统的相对位置，MBR可分为分置式和一体式。分置式MBR是将膜组件放置在单独膜池内，一体式则是将膜组件直接放置在生化系统内。（2）按膜组件的放置位置的不同，MBR可分为浸没式和管式，浸没式是将膜组件浸没于生物反应器或膜池内，管式则是将膜元件装填在膜管内，再设置膜架放置膜管。（3）按过滤推动方式，MBR可分为正压式和负压式。正压式MBR多采用管式膜，通过料液循环错流运行，生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件，在压力作用下滤液成为系统处理出水，大分子等物质被膜截留。负压式多采用浸没式，通过泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水。

　　工艺特点

　　MBR工艺处理城市生活污水具有良好的应用效果和推广前景。该工艺具有：（1）出水水质稳定。MBR中的膜能够截留微生物，缩短活性污泥驯化、增量过程，加强了污水的处理深度和系统的抗冲击力，出水稳定。（2）占地面积较小。MBR工艺处理污水能够在gao负荷下运转，设备紧凑，提gao容积负荷，膜组件替代二沉池和过滤设备，减少占地面积。（3）管理简便。MBR工艺原理主要是通过膜的抽吸来进行泥水分离，MBR出水因污泥膨胀因素影响较小，且工艺的自动化程度gao，管理方便。（4）抗冲击性强。MBR工艺处理污水时，当进水水量短时间内有较大变化时，可以通过短时间内加大膜通过流量以缓解冲击，而当进水水质变化，较gao的污泥浓度也可以起到很好的缓解冲击效果。

　　适用范围

　　MBR工艺具有gao效的污水处理效果，并在多个领域得到了广泛应用，被认为是中水回用的最jia选择。如：小区污水处理、对绿化美观有要求的公司、工程，占地面积有限的改造项目，以及对出水水质有着严格要求的地区。

　　 MBR与接触氧化工艺应用比较

　　接触氧化法与MBR工艺用于中水处理在国内已有30多年历史，大多通过了验收，并运行良好。但MBR工艺无论是在工艺流程、处理效果、投资成本以及后期的运行维护管理等方面都具有优势。

     高校人口集中，是水资源消耗大户，与社会其他公共用水户相比，更具有自身特点。学生个体性强，人群集中度高，涉及用水范围更广，如办公区、宿舍区、实验区、浴室、草坪等多种场所的用水方式及用途差异性强等。针对不同场所、不同用途对水质的不同要求，其用水、节水措施也具有多样性。在高校生活用水节水研究中，刘英等针对天津高校的节水现状提出了改进技术研究；王毅等分别就高校学生宿舍、高校教学楼等用水特征展开了研究；左元斌等从中水回用技术、射频智能卡节水等技术方面展开了节水潜力分析。相较而言，全国各高校都比较重视节水管理工作，特别是在北方水资源短缺地区，针对高校不同区域的用水量、用水要求也制定了一些节水措施。但总体来看，节水潜力、污水回用技术还有待提升。

　　洛阳市某高校节水现状及问题

　　河南省洛阳市某高校在用水构成上，主要集中在教学、科研、宿舍及浴室用水四方面。根据国家对高校节水工作的重视，洛阳市某高校采取了相应的节水措施。一是在2006年建设了中水处理站，主要收集来自宿舍洗漱水、浴室洗浴水，并处理后提供冲厕、卫生保洁、景观、操场喷洒等绿化使用；二是对学生宿舍、教学楼等用水器具进行了节水型改造，特别是在卫生问安装了节水型便器；三是对饮水机、开水房、浴室安装了IC卡智能管理系统，实现了生活用水计量计费管理，该系统已经整合到校园一卡通系统，实现了在校内生活、购物、餐饮等用水一体化管理，也提升了广大学生的节水意识；四是对校园内部分建筑屋顶、操场进行了雨水收集与回用系统改造，提升了校园雨水利用率；五是开展全校用水监测与水平衡测试，定期对校园供水管网进行了检测；六是开展用水节水宣传教育工作。

　　从洛阳市某高校用水节水工作来看，节水效能十分显著，但仍存在一些问题。一是中水处理能力相对较低，无法满足校园用水实际要求，特别是在一些宿舍楼、办公区域、绿化管理用水方面，仍直接采用自来水；同时，校园中水处理站规模不足，对一些宿舍楼、餐厅等洗漱用水直接排到下水道，增大了废水排放量。二是学生节水意识有待加强，特别是自来水浪费现象仍然普遍。如在宿舍楼，由于自来水并未进行定额、定量供应和收费管理，使得生活用水量严重超标。有些学生在洗衣服时一直开着水龙头，导致洗衣用水量浪费突出。三是学生洗澡用水量过大。据统计，学生每人每次洗澡用水约120L，远高于《给水排水设计规范》（Gb五十015-2003）标准定额IOOL/（人·次）的用水量。四是自来水冲厕现象仍然突出，特别是在一些未开展技改的场所，以延shi冲水阀为主的传统冲厕方式，导致用水量不可控制；一些未改造的节水型便池，因污物不易冲净而导致多次冲洗，也浪费了自来水。五是用水器具自身因损坏等原因而存在跑冒滴漏问题突出，如有些水龙头年久生锈导致关不严实，部分冲洗阀门质量损坏导致水资源浪费，因停水而将水龙头开大导致的用水浪费等问题依然存在。

　　洛阳市某高校生活用水中水处理技术及改进措施

　　扩大校园中水处理规模与回用技改范围

　　据统计，2014年度洛阳市某高校新鲜水用水量达到84.5万m3，宿舍洗漱用水、洗浴用水约占64万m3，冲厕、保洁、操场绿化用水对水质要求较低，应该作为中水处理的主要供给范围。但由于该校中水处理设备处理能力有限，无法满足用水需求。相比而言，在洛阳市某高校的洗漱排水、洗澡排水充足，因中水处理能力局限导致回水利用不足，带来新鲜水用水量过大。因此，从技术改造及投入上，扩大中水处理范围，减少对新鲜水的使用，增强校园中水处理规模，来提升校园中