高层住宅中水自循环系统探索

朱扬 罗家龙

【摘要】随着我国经济的发展，我国的环境保护问题和经济发展的矛盾问题日益凸显，为了响应国家可持续发展的理念，各行各业都要切实做好工作引导行业走上长久的可持续发展之路。建筑行业作为我国当前经济的支柱产业，在建筑工程和后期使用中需要耗用大量的资源和能耗，尤其是建筑工程试用阶段的水资源浪费和污水排放，这使得我国的水资源缺乏问题更加恶化。为了提升水资源的利用率，在建筑工程设计中，要引入循环利用的理念，设计中水自循环系统，做好节能减排工作。基于此，本文具体分析了高层建筑中水自循环系统的应用。

【关键词】高层住宅;中水自循环系统

当前，我国城市化进程加快，城市的污水排放量逐渐增大，这也给城市的环境治理带来了巨大的压力;再加上城市住宅建筑中水资源的消耗量较大，普遍存在浪费的情况。为了做好环境保护工作，解决水资源紧缺问题，城市的住宅建筑要做好水资源净化及水资源循环使用工作。尤其是高层建筑，其体量较大，通过设计中水自循环系统可以有效降低污水排放量，提升水资源的利用率，这样从长远的角度来考虑，可以提升高层住宅建筑的经济效益，并且做好环境保护工作，促进我国的建筑行业走上可持续发展之路。

1、高层住宅中水自循环系统建设的重要性

在高层建筑的住户当中，主要是居民居住，产生的生活废水主要是轻度污染的污水。这些污水经过处理之后可以达到中水水质标准，有除饮用之外的用途，这样就可以显著降低水资源的消耗，可以提升高层住宅建筑的节能环保性。中水自循环系统可以通过物理和化学方法对一些轻度污染的废水进行处理，一方面可以降低污水的排放量，降低城市污水处理厂的压力;另一方面通过循环再利用个，可以降低水资源的消耗，利用一些处理过的中水进行园艺灌溉、冲洗等，从居民的角度来看可以节约用水，节约生活成本;从整体的角度来看，可以显著降低城市水资源的消耗。

2、高层住宅中水自循环系统设计原则

为了提升高层住宅建筑的节能环保性，要结合当前时代的需求，对高层住宅建筑设计方案进行优化，重视中水自循环系统的设计应用。在设计工作的开展中，要注意以下几个原则：

2.1标准化设计

由于住宅小区本身的水资源利用以及环境的不同，相关出水等条件也就不同。为解决我国的污水排放以及中水回用等问题，建立了相应的规定和标准，《地面环境质量标准》（GB3838-88），以及《污水综合排放标准》（GB8978-96）。通过这两个通用的标准能够统一规划和约束水资源中的部分问题。

2.2协调统一原则

在进行高层住宅建筑的中水循环系统设计时，要结合周围的环境进行统一协调考虑，由于城市的中水包括三个方面，涉及到城市的中水循环系统和小区的中水循环系统。在进行建筑的中水循环系统设计时，可以结合周边的环境进行考虑。例如可以将小区内的雨水收集系统设计在一起，然后雨水可以集中利用，用于小区绿化的浇灌和小区的冲洗。可以将住宅建筑的轻度污水进行收集再处理，用于每一户的卫生间冲洗用水。通过协调统一的规划，可以使得高层住宅建筑的中水循环系统更加科学、合理。

2.3简单节约原则

由于高层住宅建筑的中水循环系统需要额外的设计，如果设计方案过去复杂，那么需要增加较多的建设成本，这样可能会使得建筑物更加复杂，从长远的角度来看，起不到节约用水的效果。中水循环系统要以简单、节约为原则，尽量的简化方案，在滿足水循环使用的条件，同时能降低建设成本。

2.4节能高效原则

对于污水的处理是一个复杂的过程，需要涉及到物理反应和化学反应。如果污水处理耗用的时间较长，处理效率较低，那么污水处理效果得不偿失。所以在进行中水自循环系统设计时，要考虑到污水处理的高效性，要能有效的对污水进行处理，满足中水要求。并且处理污水的量较大，能起到节约用水的效果。

3、高层住宅建筑中水自循环系统设计方法与技术

在高层建筑住宅设计中，由于本身的结构设计就比较复杂，为了进一步完善中水自循环系统，需要基于中水自循环系统的原则做好设计优化。在设计过程中，需要结合小区住宅的结构特点，选择最有效的设计方式;结合小区污水的主要特点，选择最为高效的污水处理方法，这样可以保证成本最低的情况下达到最好的污水处理效果。常见的中水循环系统中是应用格栅和过滤系统对污水进行物理过滤，然后利用化学反应对污水中的有害物质进行氧化消毒，最后过滤出满足使用要求的中水。下文结合当前高层住宅中常见的中水循环系统简要分析了其工作原理及处理核心技术：

3.1中水循环系统物理化学法

为了实现中水回用，其根本原理就是将废水和污水通过化学处理和物理处理使得水质满足要求。常见的处理方法就是将物力过滤和化学消毒相结合起来，这种处理方法成本较低，处理效果也较高，但是对于一些特定的有害物质，其处理效果较差，所以这种处理方法仅适用于处理后用于浇灌的污水。物理化学法是利用物理过滤和吸附首先对污水进行净化，使得水中的大颗粒杂质清除干净。然后应用化学方法对水中的细菌和有害物质进行消毒，使得水质达到使用条件。这种污水处理方法是最简单的处理方法，可以用于雨水收集处理用于小区绿化浇灌和清洗。

3.2新型膜技术

当前，我国科学技术发展迅速，各种新型的材料和新的技术被广泛应用到各个行业中。在中水循环系统中，主要是利用工艺对水质进行改善。目前有一种新型的膜材料，它是新型的高分子材料，可以制造成极小的过滤网膜，这样污水中大部分的杂质都可以过滤清除。由于这种高分子膜技术涉及到的科学含量较高，所以其成本也较高。在高层住宅建筑的应用中还处在起步阶段。伴随着我国科学技术的发展，分子膜材料的成本会逐渐降低，其应用就会越来越广泛。

3.3生物处理法与膜分离技术结合的发展

中水回用新技术膜生物反应器（MBR），是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效的污水处理与回用工艺。具有出水水质优质稳定、运行成本低、操作简单、维护方便、无剩余污泥、占地面积小、不受场地限制、可去除氨氮及难降解有机物等特点。膜生物反应器技术能提高生物处理效率，生物处理后的污水经膜分离后得到洁净的回用水。这是实现污水资源化的一项重要技术。其实在人们的生活过程中，生活污、废水的水质状况差别比较大，所以在进行方法的选择过程中应该具有一定的针对性。对于不同污染程度的水质采取不同的方法，例如杂质比较少，水质比较好的中水可以直接采用物理化学法进行处理，而对于厨房用水等相对水质较差的中水可以采用生化和物化相结合的方法进行处理。在具体的设计中，应该综合考虑，选择合适的方法，保证达到最优效果。

4、高层住宅中水自循环系统应用存在的问题及完善措施

结合目前高层住宅中水自循环系统的设计和应用来看，其发展和应用还不够成熟，很多工艺和设计尚处在起步阶段。仅仅的利用物理和化学方法进行污水的处理，还是有一定的局限性，处理过后的污水其用途较小，适用性不强;对于一些高新处理技术，其设计成本较高，处理效率也较低，从长远的角度来看也不能显著的改善水资源紧缺问题。所以要结合当前的中水自循环系统设计来采取有效的措施对其进行优化，提升设计效果，在保证建设成本最低的情况下实现污水高效的处理。

4.1对水资源进行分流处理、分质供水

为了提升污水处理的效率和水资源的利用率，在设计中水自循环系统时要对各类水质设计不同系统的管道，统一规划好水资源的处理系统和供应系统。例如在设计水源处理系统时，仅仅对一些轻度污染的水进行收集处理，这样一方面可以降低污水处理复核，提升处理效率，另外可以保证污水处理的洁净度。对于处理完的污水可以进行一次供应和二次供应，做好设计规划。例如收集的雨水经过简单的过滤后可以直接用于浇灌和冲洗;而经过污水处理的中水可以用于卫生间冲洗等。

4.2强化水资源保护理念，普遍中水自循环系统设计

由于当前的科学技术有限，对于高层建筑的中水自循环系统建设需要耗用一定的成本，而当前的建筑行业没有强制要求采用此种系统，以此为卖点也难以吸引客户的目光。这就导致部分建设单位在项目立项时，没有提出此方面的需求，设计人员根据业主方的需求开展设计工作，就不会对此内容进行设计，这也是当前我国中水自循环系统设计发展较慢的一个主要原因。所以有关部门一定要加强宣传，让人们意识到水质保护的重要性。政府部门也要尽快出台相关规定，一方面扶持此类企业进行科学技术的研究;另外需要要求建设单位做好此方面的设计，做好这些工作才能有效保证高层住宅落实中水自循环系统设计，降低污水排放量，节约水资源。

结语：

综上所述，为了进一步促进我国的建筑行业走上可持续发展之路，在建筑工程设计中一定要相应国家可持续发展的理念，做好绿色环保设计，重视中水自循环系统的设计应用。在开展设计工作中，要秉持中水自循环系统的设计原则，结合当前水处理的方法及工艺，选择合适的处理方法。为了保证中水自循环系统的污水处理效果，要结合小区的环境和高层住宅建筑的特点做好优化设计。在设计收尾阶段，要结合当前中水自循环系统设计存在的问题，对方案进行复核和审查，做好水质的分流，简化设计方案，提升设计效果，在保证建设成本最低的情况下提升中水自循环系统的效益，这样才能进一步提升高层住宅的品质，促进我国建筑行业的可持续发展。

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作者简介：

朱扬（1994.04-），男，汉族，四川三台县，本科，助理工程师，研究方向：建筑施工技术与管理。