摘要:分析了城市生態(tài)住宅小區(qū)水資源利用的特點。利用水可以循環(huán)的規(guī)律,建設(shè)雨水、污水以及中水回用等資源的收集、回收與綜合處理系統(tǒng),從而實現(xiàn)生態(tài)住宅小區(qū)水資源的循環(huán)利用,開辟小區(qū)能源的新途徑。建設(shè)生態(tài)住宅小區(qū),強化和提升水的循環(huán),是解決城市用水供需矛盾的根本途徑,也是城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的有力保障。
　　關(guān)鍵詞:綠色住宅小區(qū)，中水回用，雨水利用，水資源綜合利用；
　　1、概述
　　水是一種不可缺少的重要資源，是人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要條件。我國水資源時空分布不勻，南北地區(qū)、各季節(jié)降雨量差距大，在全國669座城市中有近400座常年供水不足，其中110多座城市嚴重缺水。同時，隨著城市化進程的發(fā)展，污水排放量與日俱增，造成飲用水源的嚴重污染。另一方面我國生活用水浪費現(xiàn)象十分嚴重，全國城市供水管網(wǎng)漏損率高達20％，每年浪費水達100億噸以上。隨著社會的發(fā)展,保持生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)相對穩(wěn)定和平衡的生態(tài)住宅小區(qū)成為人們住宅建設(shè)的發(fā)展趨勢和潮流。
　　城市生態(tài)住宅小區(qū)是節(jié)約和循環(huán)型社會的重要組成部分,是一個技術(shù)與自然充分融合,資源利用最有效,環(huán)境清潔、優(yōu)美、舒適的人工復合系統(tǒng)。由于生態(tài)住宅小區(qū)能夠大大降低因自然災害、生態(tài)環(huán)境破壞或暫時失衡等影響而產(chǎn)生的各種風險,因此有利于提高小區(qū)文明程度的穩(wěn)定、協(xié)調(diào)和持續(xù)發(fā)展。水是生態(tài)住宅小區(qū)的基礎(chǔ)。水資源的有效循環(huán)利用在生態(tài)小區(qū)規(guī)劃建設(shè)中占據(jù)著十分重要的地位,水資源的“開源”是實現(xiàn)小區(qū)資源利用的首要環(huán)節(jié)。它要求在自然物質(zhì)—經(jīng)濟物質(zhì)一廢棄物的轉(zhuǎn)換過程中,通過高新技術(shù)的使用來推動物質(zhì)的有效轉(zhuǎn)換與再生,以及能量的多層次分級,從而在滿足消費需求的同時,又能使生態(tài)環(huán)境得到保護,達到生態(tài)環(huán)境建設(shè)的目的。因此,研究生態(tài)住宅小區(qū)水資源循環(huán)利用有其重要的現(xiàn)實意義。
　　2、生態(tài)住宅小區(qū)水資源利用途徑
　　對于生態(tài)住宅小區(qū)水資源的節(jié)約，主要體現(xiàn)在“開源”上，即不僅要利用一般市政管網(wǎng)中的自來水，而且要因地制宜的建立小區(qū)中的中水和雨水的循環(huán)利用系統(tǒng)，用于補給小區(qū)中景觀、綠化、洗車、消防等用水，從而可以進一步滿足飲用、食品加工等對高水質(zhì)用水的要求。
　　2.1生態(tài)住宅小區(qū)中水循環(huán)利用系統(tǒng)
　　居住小區(qū)中水系統(tǒng)也稱為小區(qū)污水處理廠，就是指在居住小區(qū)內(nèi)建立的獨立的生活污水處理與就地回用系統(tǒng)，有別于一般的城鎮(zhèn)污水處理再生系統(tǒng)，屬于水資源社會健康循環(huán)的一種方式。居住小區(qū)中水系統(tǒng)相對來說具有以下特征：①水源單一：一般來說僅僅包括居住小區(qū)內(nèi)的居民的日常生活污水(由于雨水與生活污水分開處理，此處雨水利用不納入中水處理系統(tǒng)的范疇，下節(jié)敘述)，這部分污水的污染物濃度相對較低，處理的難度不大；②水量變化大：由于居住小區(qū)內(nèi)的中水系統(tǒng)主要處理居民的生活污水，因此排水時間主要集中在用餐和休息時段，加上城市居民生活衛(wèi)生習慣和地域的差異以及季節(jié)的變化，污水處理設(shè)施的間歇運行和負荷沖擊不容忽視；③出水水質(zhì)要求高：由于小區(qū)的污水處理后將用于小區(qū)內(nèi)回用，特別是用于補充景觀水體和緣地澆灌時，難免會與人體發(fā)生間接接觸。因此，中水系統(tǒng)的出水水質(zhì)必須做到安全可靠，經(jīng)濟合理。
　　居住小區(qū)中水處理系統(tǒng)的選擇主要考慮以下幾個方面：①技術(shù)成熟，出水穩(wěn)定；②占地面積小，投資��；③運行維護簡便。目前，我國中水處理系統(tǒng)一體化設(shè)施應用較少，多數(shù)同城市污水處理系統(tǒng)類似，都是在城鎮(zhèn)市政污水處理廠的研究基礎(chǔ)之上，將城市污水處理中成熟的工藝運用于中水處理。主要包括預處理、主處理和后處理三個部分。其中預處理主要去除污水中呈漂浮和懸浮狀態(tài)的固體物質(zhì)，減輕管道和后續(xù)處理構(gòu)筑物的工作負荷，通過篩濾截留和重力分離兩種方法，主要的手段包括格柵、毛發(fā)聚集、調(diào)節(jié)沉淀和隔油等；主處理通過物化、生物、膜分離和土地處理等方法處理污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機物質(zhì)；后處理是采用過濾、吸附和消毒等措施，去除水中殘留的有機物、無機物和細菌、病毒等，進一步提高用水水質(zhì)。
　　2.1.1以物化處理為主的處理工藝
　　處理工藝流程如下：
　　經(jīng)過調(diào)節(jié)池的污水由毛發(fā)過濾器去除污水中含有的纖維狀雜質(zhì)后，進入機械攪拌池，通過向原水中投加化學劑，破壞膠體的穩(wěn)定性，使得脫穩(wěn)的膠體相互聚集形成細小顆粒，在氣浮池中依附微小氣泡實現(xiàn)固液分離，從而去除污水中的雜質(zhì)凈化水質(zhì)，最后來自氣浮池的水由壓力濾罐過濾(或膜分離)后進入中水池待消毒回用。水處理中采用的化學藥劑有無機混凝劑和有機混凝劑，當采用聚合氯化鋁(PAC)或者聚合氯化鋁(PAC)+聚丙烯酰胺(EAM)復合混凝劑處理洗浴廢水時，能夠有效去除COD、LAS、濁度和嗅味。據(jù)研究表明，該工藝對BOD5的去除率可以達到50％以上，對SS和TP的去除率也可達到85％左右。但由于該工藝對溶解性有機物、NH3．N和色度的去除能力較差，多用于有機物濃度較低和陰離子表面活性劑(LAS)較低的生活污水，同時還可以根據(jù)出水水質(zhì)情況增設(shè)(生物)活性炭，系統(tǒng)靈活，不受氣候限制，可四季運行。
　　2.1.2 以生物處理為主的處理工藝
　　生物處理是依靠微生物的活性，通過微生物自身或者它的代謝產(chǎn)物分解氧化溶解性的有機污染物和細菌，產(chǎn)生C02并自身增值。由于生物法的處理費用低廉，處理效果顯著，一直是污水處理領(lǐng)域的主導方向，但由于微生物的培養(yǎng)和系統(tǒng)的運行管理較復雜，需要具有一定專業(yè)水平的人員來操作管理，實現(xiàn)對生物控制的自動化有一定難度，加上處理工藝運行供氧、產(chǎn)生的臭氣和剩余生物污泥，對居住環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，因此在中水處理這類小型污水處理領(lǐng)域運用有限。加上中水的水質(zhì)和水量變化較大，因此生物處理工藝的選擇首先必須能夠抵抗一定的沖擊負荷，常見的生物處理方法包括生物接觸氧化、序批式反應、曝氣生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物流化床等，但目前在中水處理領(lǐng)域主要采用的生物處理方法主要是前三種。
　　這里只做了解。
　　2.1.3以人工濕地為主的處理工藝
　　人工濕地具有低能耗、高效率、運行管理簡單和生態(tài)環(huán)保等特點，它是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學和生物的三種共同作用來實現(xiàn)對污水的凈化。基質(zhì)、植物和微生物是人工濕地三種的元素，這三種元素共同模擬了一種“自然環(huán)境”，任何單一的元素是無法單獨完成降解污染物質(zhì)的任務，它們之間相互依賴，相互扶持�；�質(zhì)為微生物的生長提供穩(wěn)定的依附體，為濕地植物提供載體和營養(yǎng)物質(zhì)；植物除直接吸收營養(yǎng)物質(zhì)、富集污染物外，還為根區(qū)微生物的生長、繁殖和降解提供氧氣，植物根系維持濕地水力傳輸；微生物的活動降解污染物，將污水中的有機物氮轉(zhuǎn)化為無機氮，并為植物提供了生長養(yǎng)分。由于人工濕地特殊的環(huán)境效益，因此近年來得到逐步推廣，特別是在我國南方城市，由于氣候和植物生長等多種因素，人工濕地在有水景居住小區(qū)的中水處理工藝中應用廣泛。典型處理工藝如下：
　　2.1.4以膜生物處理為主的處理工藝
　　膜生物反應器(MSR)是一種新的工藝，在國外已有成功的應用，國內(nèi)正在研究和推廣應用。它是集生物處理和膜分離于一身的高效生物處理工藝，利用好養(yǎng)微生物降解污水中的有機污染物，并在曝氣池內(nèi)設(shè)置超濾膜組件，用超濾膜替代傳統(tǒng)的二沉池和后置的過濾消毒工藝，能較大程度上節(jié)省處理構(gòu)筑物的占地和提高活性污泥法的出水水質(zhì)，加上排泥周期長，世代周期長的硝化細菌將截留在反應器中，能夠?qū)崿F(xiàn)脫氮除磷的功能。
　　典型的處理工藝為：
　　2.1.5 小結(jié)
　　從以上分析可以看出，居住小區(qū)中水處理技術(shù)的選用是在城市污水處理處理技術(shù)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)居住區(qū)的水源特點和用水水質(zhì)以及居住區(qū)自身的環(huán)境條件和經(jīng)濟基礎(chǔ)，組合選用適宜的城市污水處理技術(shù)。國外多采用完全分流系統(tǒng)，各盡其責，并針對住區(qū)污水排放量小的特點開發(fā)一體化污水處理。就我國目前的使用情況來看，為了保證中水出水水質(zhì)，多采用優(yōu)質(zhì)雜排水或者雜排水為處理水源，前期發(fā)展階段采用的主要處理技術(shù)為物化和生物處理，隨著人工濕地和膜生物處理技術(shù)的發(fā)展和普及，它們將成為未來居住小區(qū)的中水處理工藝的首選。除了處理工藝外，針對處理中產(chǎn)生的污泥問題，可考慮取消調(diào)節(jié)池的預曝氣，在調(diào)節(jié)池的底端設(shè)置集泥斗儲存污泥，最后統(tǒng)一由市政處理。
　　2.2 生態(tài)小區(qū)中雨水回收系統(tǒng)
　　雨水資源與生態(tài)住宅小區(qū)內(nèi)地表水和地下水聯(lián)合使用,可以提高水資源利用率,緩解小區(qū)用水壓力,促進和改善小區(qū)的生態(tài)環(huán)境。生態(tài)住宅小區(qū)雨水資源就地利用,減少暴雨徑流,削減洪峰流量,減輕防洪壓力,降低徑流中攜帶的大量污染物排入系統(tǒng)所造成的污染，并且可促進雨水供給地下水,有利于部分解決區(qū)域地面沉降問題。雨水利用與生態(tài)住宅小區(qū)景觀設(shè)計結(jié)合起來,可提供設(shè)計所需消耗的水資源利用方法。
　　2.2.1雨水收集
　　生態(tài)住宅小區(qū)雨水主要來源于屋面、路面以及水景水面本身。水景和綠地可以直接利
　　用雨水。在目前小區(qū)建筑規(guī)劃中,屋面與路面面積之和約占地面面積的40%,做好屋面和路面的收集將是雨水收集的重要部分。（1）屋面和屋頂花園雨水收集。屋面雨水收集過程主要是通過雨(水)落管設(shè)施的處理。屋頂花園雨水,如果能選擇合適的花園的植被和上屋土壤，就能有效減輕雨水流失量并改善生態(tài)小區(qū)的環(huán)境。(2)地面雨水截污系統(tǒng),可以借鑒我國古代建筑、園林中對雨水截留的設(shè)計。①古代住宅地面上設(shè)計的收集雨水的滲井。這些雨水可以直接灌溉樹木。②休閑地邊角上鑿出的將雨水排向綠地的通道。③傳統(tǒng)宅院園林地面以瓦片作為邊界材料與路面相隔,既擋土又能使雨水流入園林。(3)改造硬化地面,增強雨水的就地入滲比例。
　　2.2.2 雨水處理
　　雨水收集后視其用途對其處理利用，并且可以作為中水補充水源綜合利用，處理流程如下圖：
　　2.2.3小結(jié)
　　雨水綜合利用系統(tǒng)是使雨水集蓄利用、滲透與園藝水景觀等相結(jié)合成為整體，是一個多目標綜合體系。針對各小區(qū)具體情況，可設(shè)計多種不同類型的雨水綜合利用系統(tǒng)，但其目的都是在小區(qū)內(nèi)實現(xiàn)雨水回收利用、滲透補給地下水，構(gòu)造和諧的水環(huán)境。
　　3、生態(tài)住宅小區(qū)水資源的綜合利用
　　通過政府引導、小區(qū)規(guī)劃,建設(shè)過程中的配套設(shè)施等同時建設(shè),小區(qū)居民的積極參與,資源循環(huán)利用型的生態(tài)小區(qū)將呈現(xiàn)在我們面前:即小區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的雨水和廢水經(jīng)過適當處理,一些被用戶沖廁重新利用,一些用于污水源熱泵的水源,作為居民采暖、制冷和熱水的資源,一些用于小區(qū)綠化灌溉和道路沖洗。在住宅小區(qū)內(nèi)實現(xiàn)了水資源的零排放和全利用。節(jié)能、節(jié)水、治污生態(tài)小區(qū)資源的循環(huán)利用不但節(jié)約了水資源,充分合理利用小區(qū)垃圾為小區(qū)居民提供了更多資源和能源,而且治理了污染,美化了環(huán)境。
　　4、 結(jié)語
　　建設(shè)生態(tài)住宅小區(qū),利用水的可循環(huán)規(guī)律,建設(shè)水資源的收集、回收與處理系統(tǒng),強化和提升水的循環(huán),深層次開發(fā)利用水可循環(huán)的特點,一方面是解決城市用水供需矛盾的根本途徑,另一方面也是確保減少城市水土流失和促進城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要措施。在高新技術(shù)的支撐下,在法律法規(guī)等的保障下,充分利用雨水、污水以及中水回用,將成為一條更符合自然規(guī)律的嶄新的水資源綜合利用模式,將大大推動生態(tài)住宅小區(qū)的發(fā)展,也將大大推動城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的步伐。
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