再生水回用景觀用水

1、摘要隨著人們對居住環(huán)境要求的不斷提高，居住區(qū)的建筑景觀設(shè)計已成為被關(guān)注的熱點。其中水景以獨特多樣的形式成為建筑景觀設(shè)計的重要組成部分。我國目前居住區(qū)的水最用水除少數(shù)為自然降水外，其余均來源于城市管網(wǎng)的自來水，且多數(shù)的水景景觀因受到每目耗水量的制約而無法達(dá)到預(yù)期的效果。改善景觀用水現(xiàn)狀，探索獲取景觀用水補充水源的新途徑，是亟待研究的課題。污水回用是解決城市缺水問題的有效途徑，縱觀國內(nèi)外污水回用于景觀水體的研究現(xiàn)狀，研究較多的是在排水管網(wǎng)終端污水處理廠內(nèi)進(jìn)行集中式深度處理后 回到河道、湖泊等作為景觀補充水，而對小區(qū)中水用作景觀的研究也多限于綠化。小區(qū)生活污水具有原水水量和水質(zhì)穩(wěn)定的特點，污染物的成

2、分主要是有機(jī)物，可生化性好，處理工藝成熟，可成為較好的景觀水體的補充水源。關(guān)鍵詞：再生水；回用；景觀水體；生態(tài)綜合處理工藝ABSTRACTWith the development of living quality,the landscapes design of the residential districts is under the spotlight at presentAmong them，the waterscapes become a very important part because of their unique and various stylesAt present

3、，tap water is used for headwater of many waterscapes while the precipitation is prepared rarely in our countyThus，most of them cant achieve the expected effect because of water quotaSo it is an urgent issue to improve the state by exploring new means of water supplement for waterscapesWastewater reu

4、se provides an effective way to solve the problem of shortage of waterNowadays，the foreign and domestic researches on reusing sewage treated for scenic water always focus on reusing the discharged water of the effluent treatmentplant which flows back to river or lake after the advanced treatment as

5、the supplement of the scenic waterAnd researches on reusing of the middle water for landscapes are limited to the greening of the residential district，The feasibility of reusing domestic sewage treated for scenic water on the spot was studied in this paper to the present scenic Water situationThe do

6、mestic sewage has steady quality and quantityIn other hand，the pollutants in it are mainly composed of organic compounds which can be removed by biologic methods easilyDomestic sewage may be feasible source for scenic waterKEYWORDS：Reclaimed water; Reuse; Scenic water; The ecological complexes oftre

7、atment process1.課題背景11我國水資源及利用現(xiàn)狀我國是世界上13個貧水國家之一，人均水資源占有量約為2340m3,在世界153個國家中我國居第110位。在我國600多座城市中，約有一半缺水，其中108座嚴(yán)重缺水。北京、天津、大連等城市供水長期處于緊張狀態(tài)。全國每年因缺水影響工業(yè)產(chǎn)值2300億元，糧食減收200億至300億公斤。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長,預(yù)計我國2030年左右將出現(xiàn)缺水高峰期,屆時用水總量將達(dá)到70008000億m3a1。隨著人口的增長和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源緊缺這一現(xiàn)象將持續(xù)發(fā)展，水資源已成為扼制我國社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最重要問題之一。要緩解和解決我國水資

8、源緊缺問題，必須深刻全面地認(rèn)識我國水資源的特點及問題實質(zhì)，開源與節(jié)流并重、合理利用和有效保護(hù)相結(jié)合。近年來，我國對水的重復(fù)利用已逐步開展，在一些水源持別緊張的城市，水的重復(fù)利用率己達(dá)到較高水平，但總體水平還很低。由此可見，在我國對城市污水的回用就顯得尤為重要了。表12001-2006年中國水資源情況1.景觀環(huán)境用水是指滿足景觀需要的環(huán)境用水，即用于營造城市景觀水體和各種水景構(gòu)筑物的水的總稱。景觀環(huán)境水資源的分類可以有很多種，通常所討論的景觀水，大致有四種類型：(1)小型的天然湖泊，如杭州的西湖和揚州的瘦西湖等；(2)人造湖泊，如各大中城市公園內(nèi)的湖泊；(3)與房地產(chǎn)開發(fā)相配套的人造景觀湖；(4

9、)各種景觀用的河道2。圖1景觀水資源分類3Fig.1.Classified diagram of scenic water resource隨著人們生活水平和人居環(huán)境質(zhì)量的提高，人們對整個居住小區(qū)的外部人文景觀、綠化和自然環(huán)境的要求也越來越高。在城市綠地、公園建設(shè)和大型標(biāo)志性建筑區(qū)中，人工湖泊、人工河道及景觀水池不斷涌現(xiàn)。房地產(chǎn)開發(fā)中水景住宅也成為一大熱點：在目前遍布上海的千余個正在開發(fā)的住宅樓盤中，有水景設(shè)施的就占了四分之一；即使在水資源短缺的北京，現(xiàn)有的800 多個住宅樓盤里，“水景住宅”仍占到了56，這足以說明水景對人們生活的重要性：水景設(shè)置可以提高環(huán)境的品質(zhì)，豐富空間環(huán)境，增強居住的舒

10、適感；增加居住壞境的濕度，減少浮塵，改善區(qū)內(nèi)小氣候；同時可以為人們營造回歸自然的氛圍，帶來精神上的享受1。從人居的角度看“水景”有許多的優(yōu)點，但是隨著世界城市化水平和工業(yè)化程度的提高，水資源短缺和水污染加劇日益嚴(yán)重，目前城市污水回用已經(jīng)成為解決城市缺水、提高水資源有效利用率、有效控制水體污染的一條重要途徑。因此，利用再生水補給人工景觀水體也就應(yīng)運而生。尤其在一些水資源嚴(yán)重短缺的地方，如我國的北方地區(qū)，常年氣候干燥，風(fēng)沙肆虐，水景的設(shè)置很有必要，但是考慮到當(dāng)?shù)厮Y源的短缺。使用再生水補給景觀水體成為一種必然。例如我國北京、天津、石家莊、鄭州等地均已開始或計劃實施再生水作為城市內(nèi)河景觀補給水的工程

11、，而且已經(jīng)取得了一定的效果。再生水回用于景觀環(huán)境是滿足缺水城市對于娛樂性水環(huán)境需要而發(fā)展起來的一種再生水回用方式，到目前為止，只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家對此做過一定的研究，并提出相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。可以預(yù)見，隨著環(huán)境意識的提高，再生水回用于景觀水體必將擁有廣闊的發(fā)展前景。2.再生水回用于景觀用水的方法再生水回用于景觀水體存在的問題 對再生水處理的程度取決于再生水的回用方式。就再生水回用于景觀水體而言，要嚴(yán)格考慮再生水中存在污染物和病原體對水體美學(xué)價值和人體健康的危害。作為景觀水體，首先要求在感觀上給人舒適的感覺，要求水體清澈，透明度高，不出現(xiàn)渾濁，黑臭以及富營養(yǎng)化現(xiàn)象。景觀水體是人們休閑娛樂的理想處所。一旦

12、景觀水體發(fā)生富營養(yǎng)化，使得水體透明度下降，水體渾濁，臭味彌漫，大煞風(fēng)景，使水體的旅游觀光的價值大減，甚至喪失觀賞功能。其次就是景觀水體對人體健康的影響。尤其是娛樂性景觀水體，因為水體要與人體有輕微接觸，因此水中不能含有對眼睛的隔膜、耳隔膜以及皮膚有害的化學(xué)物質(zhì)；在城市污水中經(jīng)常檢驗到腸道疾病的因素有桿狀細(xì)菌和阿米巴痢疾，霍亂，傷寒和副傷寒病菌等4。22再生水回用于景觀用水的處理技術(shù)原水中處理各種雜質(zhì)的方法：圖2 原水中處理各種雜質(zhì)的方法在我國，再生水作為景觀環(huán)境用水時，其指標(biāo)限值應(yīng)滿足下列表中的規(guī)定5：表2 我國頒布的景觀水標(biāo)準(zhǔn)表3 景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 序  號項

13、    目觀賞性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水河道類湖泊類水景類河道類湖泊類水景類    1基本要求無飄浮物，無令人不愉快的嗅和味    2pH值(無量綱)69    3五日生化需氧量(BOD5) 1066    4懸浮物(SS)    2010     5濁度(NTU)         6溶解氧 

14、       7總磷(以P計)      8總氮    15    9氨氮(以N計)    5  10糞大腸菌群(個/L)   10 0002 000500不得檢出    1l余氯          12色度(度)    30  

15、  13石油類        14陰離子表面活性劑    表4 選擇控制項目最高允許排放濃度（以日均值計） 序號  選擇控制項目  標(biāo)準(zhǔn)值  序號  選擇控制項目  標(biāo)準(zhǔn)值  l    總汞   26甲基對硫磷  2    烷基汞不得檢出27五氯酚  3    總鎘28三氯甲烷  4

16、60;   總鉻29四氯化碳 5    六價鉻30三氯乙烯  6    總砷31四氯乙烯  7    總鉛32苯  8    總鎳33甲苯  9    總鈹    34鄰-二甲苯 10    總銀35對-二甲苯 11    總銅36間-二甲苯 12 

17、   總鋅37乙苯 13    總錳38氯苯 14    總硒39對-二氯苯 15    苯并(a)芘0.000 0340鄰-二氯苯 16    揮發(fā)酚41對硝基氯苯 17    總氰化物422，4-二硝基 氯苯 18    硫化物43苯酚  19    甲醛44間-甲酚表4（續(xù)） 序號&

18、#160; 選擇控制項目標(biāo)準(zhǔn)值序號選擇控制項目標(biāo)準(zhǔn)值 20 苯胺類 452，4-二氯酚21硝基苯類462，4，6-三氯酚22有機(jī)磷農(nóng)藥（以P計）47鄰苯二甲酸二丁酯23馬拉硫磷48鄰苯二甲酸二辛酯24樂果49丙烯腈25對硫磷50可吸附有機(jī)鹵化物(以Cl計)一般項目中景觀水處理的要點是要有效去除水中顆粒物，改善水的感觀指標(biāo)；并對景觀水體進(jìn)行循環(huán)處理，適度去除過剩營養(yǎng)物。工程性研究表明，適宜景觀環(huán)境回用的污水處理再生工藝包括:（1）除磷生化處理+消毒；（2）除磷脫氮生化處理+消毒；（3）除磷脫氮生化處理+過濾+消毒；（4）傳統(tǒng)生化處理+微絮凝+消毒；（5）傳統(tǒng)生化處理

19、+絮凝、沉淀、過濾+消毒；（6）傳統(tǒng)生化處理+絮凝、沉淀、CMF+消毒；具體工藝的選擇應(yīng)依據(jù)景觀環(huán)境用水的類型、可供水量、回用地點水力控制措施、水質(zhì)保持措施、景觀環(huán)境用水的最終去向等因素，權(quán)衡利弊，統(tǒng)籌考慮6。圖3 城市再生水的一般處理流程目前，我國對回用于景觀水體的再生水的處理工藝一般包括二級處理和深度處理7：城市污水常規(guī)二級處理澄清、過濾殺菌回用單獨的常規(guī)二級處理和包括脫氮除磷工藝的二級強化處理遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。尤其氮、磷指標(biāo)更是與再生水回用于景觀水體要求相差很遠(yuǎn)。因此，需要在進(jìn)行二級處理后增加深度處理。深度處理主要去除常規(guī)二級處理所不能完全去除的污水中雜質(zhì)，如營養(yǎng)型無

20、機(jī)鹽氮磷、膠體、細(xì)菌、病毒、微量有機(jī)物、重金屬以及影響回用的溶解性礦物質(zhì)。目前，我國城市污水深度處理或三級處理，已在應(yīng)用的工藝有：混凝、沉淀、過濾等常規(guī)工藝，微絮凝過濾法以及生物接觸氧化后纖維球過濾，生物炭過濾等方法。沉淀、過濾、消毒深度處理后，注入市區(qū)作為景觀用水，取得了良好的社會效益。國外深度處理方法主要有混凝澄清過濾法、活性炭吸附過濾法、超濾膜法、半透膜法、微絮凝過濾法、接觸氧化過濾法、生物快濾池法、流動床生物氧化硝化法、離子交換、反滲透、臭氧氧化、氯吹脫、折點加氯等工藝。這些工藝普遍存在著運行費用高、管理操作復(fù)雜、處理量受限制等缺點，而膜污染又是膜過濾工藝難以逾越的障礙8。城市景觀水處

21、理技術(shù)生態(tài)綜合處理工藝生態(tài)綜合處理工藝是通過特別的生態(tài)處理，對景觀水起到物理及生物過濾的作用，和重復(fù)利用營養(yǎng)化物質(zhì)、沉積懸浮物、增加生物氧氣、沉淀有害金屬、去除病菌、降解有毒化合物等，水中的微生物代謝作用所消耗的溶解氧量（BOD）、固體懸浮物（SS）、氮含量等幾種常見指標(biāo)不合格的水，經(jīng)過人造濕地后，可以部分清除，達(dá)到凈化作用9。景觀水生態(tài)處理系統(tǒng)通常有三種形式，地下水流、地表水流、垂直水流9。（1）.地下水流處理系統(tǒng)的原理：水體有機(jī)物濃度太高，可將水流引入地下，進(jìn)行厭氧處理，再進(jìn)行好氧處理，使大分子，高分子的有機(jī)物通過厭氧處理，轉(zhuǎn)化成小分子的酸，醇等物質(zhì)，以便于好氧處理順利進(jìn)行。圖4 地下水流

22、凈化處理技術(shù)概念圖濕地的邊緣可以種植各種對水體有凈化作用的植物，常見的有花鳶尾、水蔥、香蒲、菖蒲、蒲草、蘆葦、荷花、澤瀉、雨久花、水蓑衣等，最常用的香蒲和蘆葦，屬于生物入侵品種，使其它競爭力較弱的濕地植物逐漸消失。圖5 濕地水流凈化處理技術(shù)圖（2）.地表水景觀系統(tǒng)的基本構(gòu)造與地下水流的基本相似，作厭氧處理的封閉部分改為開放式，將礫石改為沙子、粘土、壤土的混合物，厚度約30公分，栽植上述水生植物，種植區(qū)基質(zhì)的密度要求達(dá)到85%，否則植物會被水流沖走或漂浮，種植水生植物后的關(guān)鍵技術(shù)是，逐步灌水，不要一次到位，這樣植物的成活率更高。地表水景觀系統(tǒng)可以將人工及仿自然的水體。圖6 仿自然水體食物鏈?zhǔn)疽鈭D（3）.垂直水流指景觀水向下或向上的流動模式，有助于硝化細(xì)菌將氨氧化為硝酸的過程。對細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群、藻類等生命物質(zhì)也有較好的去除效果。圖7 垂直水流景觀水處理技術(shù)圖3.結(jié)束語：景觀環(huán)境回用在我國剛剛起步，目前還缺乏這方面的工程性實踐，我們不僅在人體健康研究方面缺乏足夠的技術(shù)支持，例如各種消毒工藝的副產(chǎn)物的影響問題，在水力控制措施與再生處理程