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分户型排水节水中水系统的水质安全性评价方法
来源:《中国节水》杂志
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日期:2016年05月20日 16:06


分户型排水节水中水系统的水质安全性评价方法

上海建科检验有限公司高级工程师


分户型排水节水中水系统,能够灵活便利地实现中水利用,可用于新建建筑,也可用于既有建筑的节水改造,是建筑排水节水领域的创新技术,填补了户内废水循环利用的空白。


在水资源日趋紧缺的今天,再生水利用已经成为实现水生态良性循环、提高水资源利用率的有效途径。2015年4月,国务院发布了《水污染防治行动计划》(简称“水十条”),提出到2020年我国水污染治理和水资源保护的一系列目标,开启了治理水污染的新阶段。“水十条”中提出:“到2020年,缺水城市再生水利用率达到20%以上,京津冀区域达到30%以上”。“水十条”要求:“自2018年起,单体建筑面积超过2万平方米的新建公共建筑,北京市2万平方米,天津市5万平方米,河北省10万平方米以上集中新建的保障性住房安装建筑中水设施,积极推动其他新建住房安装建筑中水设施。”

分户型排水节水中水系统是将卫生洁具的排水横支管与中水储水箱集成后,集同层排水与废水收集、储存、过滤、回用冲厕为一体的节水型排水装置系统。该系统能够灵活便利地实现中水利用,可用于新建建筑,也可用于既有建筑的节水改造,是建筑排水节水领域的创新技术,填补了户内废水循环利用的空白。但由于该系统具有分户型的特点,用于家庭冲厕的杂排水水质依赖于系统可靠性,且处理后的水质无法实现实时监测,因此其核心系统在出厂之前应按照一定比例,对其中水处理能力进行抽检。


一、分户型排水节水中水系统中水水源

分户型排水节水中水系统采用“集成模块化”和“分质分级排水节水”的设计思想,利用洗衣机、洗面盆、淋浴等优质杂排水作为中水处理的水源。优质杂排水收集进入系统内部,采用“二级过滤、两级沉淀、一级消毒”的水处理方式,实现分户中水处理,处理后的废水用于家庭冲厕循环使用,马桶污水直接排入排水立管至室外。

在GB 50336-2002《建筑中水设计规范》中给出了住宅建筑各分项给水百分率。由于沐浴排水、盥洗排水和洗衣排水三种水源,处理要求简单,处理后水质的可靠性较高,用户在心理上比较容易接受,因此本试验按照沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水=30:6.5:22.5的比例配置试验模拟家庭优质杂排水。

表1 住宅建筑分项给水百分率(%

项目

冲厕

厨房

沐浴

盥洗

洗衣

总计

住宅

21.3~21

20~19

29.3~32

6.7~6.0

22.7~22

100


二、分户型排水节水中水系统处理后中水水质要求

由于经分户型排水节水中水系统处理后的废水仅用于家庭冲厕,因此,分户型排水节水中水系统处理后的中水水质应符合我国城市杂用水水质国家标准GB/T 18920-2002《城市污水再生利用 城市杂用水水质》中关于冲厕用水水质要求,指标主要包括PH值、色度、嗅、浊度、溶解性总固体、五日生化需氧量、氨氮、阴离子表面活性剂、铁、锰、溶解氧、总余氯和总大肠菌群等13项。

表2 冲厕用水水质要求

序号

项目

指标

1

酸碱度(PH)

6.0~9.0

2

色(度)                   

≤30

3

无不快感

4

浊度(NTU)                 

≤5

5

溶解性总固体(mg/L)        

≤1500

6

五日生化需氧量(BOD5)(mg/L)

≤10

7

氨氮(mg/L)                

≤10

8

阴离子表面活性剂(mg/L)    

≤1.0

9

铁(mg/L)                  

≤0.3

10

锰(mg/L)                  

≤0.1

11

溶解氧(mg/L)              

≥1.0

12

总余氯(mg/L)

接触30分钟后≥1.0,管网末端≥0.2

13

总大肠菌群(个/L)           

≤3


三、分户型排水节水中水系统水质安全性检测及评价方法

1.搭建水质安全性检测系统

分户型排水节水中水系统包括:废水回收管路、储存水箱、水处理装置、向坐便器供水的系统和排污管道组成。利用废水回收管路和储存水箱选择性的收集、储存洗衣机、淋浴沐浴、洗手盆等卫生洁具的优质杂排水,经水处理、紫外线杀菌后,由微型水泵向坐便器水箱供水。

2.配制试验用模拟家庭优质杂排水

根据分户型排水节水中水系统的设计原理,按照GB 50336-2002《建筑中水设计规范》中给出了住宅建筑各种排水污染浓度表,收集指标达到标准要求的沐浴排水、盥洗排水和洗衣排水,并根据规定的比例配置模拟家庭优质杂排水

表3 住宅建筑各种排水污染浓度表(毫克/升)

               指标                  

  类别

沐浴排水

盥洗排水

洗衣排水

生化需氧量(BOD5)

50~60

60~70

220~250

重铬酸盐指数(CODcr)

120~135

90~120

310~390

固体悬浮物浓度(SS)

40~60

100~150

60~70

3.测试配制模拟家庭优质杂排水的水质

取配置好的试验用模拟家庭优质杂排水,按照GB/T 18920-2002《城市污水再生利用 城市杂用水水质》的要求对水质进行检测。

4.按系统说明启动中水消毒处理过程

消毒系统由消毒盒、消毒管和水循环装置组成,消毒盒上设有进水管和出水管,消毒盒内有缓释固体水处理消毒用药块。模块内配置好的试验用模拟家庭优质杂排水储水经水管进入消毒盒,启动自控器内设置的强制消毒启动功能,流经药块进行杀菌消毒,消毒时间为6分钟,然后经出水管流入装置内。

5.测试经处理后冲厕用水的水质

从分户型排水节水中水系统出水口采样,取经消毒处理后的冲厕用水进行水质分析。水质采样的设计、组织按GB/T 12997《水质 采样方案设计技术规定》及GB/T 12998《水质 采样技术指导》的规定进行,样品的保管按照GB/T 12999《水质采样样品的保存和管理技术规定》的规定进行。


四、试验举例

本试验按照GB 50336-2002《建筑中水设计规范》的规定,收集的沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水浓度见表5,并按照沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水=30:6.5:22.5的比例倒入模块中,配置成试验用模拟家庭优质杂排水。

表4 城市杂用水标准水质项目分析方法

序号

项目

测定方法

执行标准

1

酸碱度(PH)

PH电位法

GB/T 5750

2

色                     

铂-钴标准比色法

GB/T 5750

3

浊度(NTU)                 

分光光度法

GB/T 5750

目视比浊法

4

溶解性总固体

重量法(烘干温度180℃±1℃)

GB/T 5750

5

五日生化需氧量

稀释与接种法

GB/T 7488

6

氨氮

纳氏试剂比色法

GB/T 5750

7

阴离子表面活性剂

亚甲基蓝分光光度法

GB/T 7494

8

二氮杂菲分光光度法

GB/T 5750

原子吸收分光光度法

9

过硫酸铵分光光度法

GB/T 5750

原子吸收分光光度法

10

溶解氧

碘量法

GB/T 7489

电化学探头法

GB/T 11913

11

总余氯

邻联甲苯铵比色法

GB/T 5750

邻联甲苯胺—亚砷酸盐比色法

 

N,N-二乙基对苯二胺-硫酸亚铁铵滴定法

 

N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法

GB/T 11898

12

总大肠菌群

多管发酵法

GB/T 5750

表5 试验用模拟家庭优质杂排水浓度表(毫克/升)

              指标   

 类别

沐浴排水

盥洗排水

洗衣排水

生化需氧量(BOD5)

56

64

238

重铬酸盐指数(CODcr)

125

111

358

固体悬浮物浓度(SS)

48

132

64

表6 消毒处理前后水质检测结果

序号

项目

配置的试验用模拟家庭杂排水

经消毒处理后的冲厕用水

1

酸碱度(PH)

6.0

6.5

2

色(度)                     

﹤5

﹤5

3

有微弱异味

有微弱消毒剂气味

4

浊度(NTU)                 

﹤1

﹤1

5

溶解性总固体(mg/L)        

1823

793

6

五日生化需氧量(BOD5)(mg/L

12.0

9.5

7

氨氮(mg/L)                  

5.0

1.0

8

阴离子表面活性剂(mg/L)      

1.2

未检出(﹤0.05)

9

铁(mg/L)                    

未检出(﹤0.0005)

未检出(﹤0.0045)

10

锰(mg/L)                    

未检出(﹤0.0005)

未检出(﹤0.0005)

11

溶解氧(mg/L)                

1.0

3.0

12

总余氯(mg/L)

1.5

2.5

13

总大肠菌群

(个/升)           

未检出

未检出

按照GB/T 18920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》规定的试验方法,分别检测配置好的试验用模拟家庭优质杂排水和经消毒处理后的冲厕用水的水质。


五、结论

通过实验可以看出,家庭优质杂排水经分户型排水节水中水系统处理后,完全能符合GB/T 18920-2002《城市污水再生利用 城市杂用水水质》中冲厕用水的要求,在绿色建筑中推广分户中水冲厕,是可行、可靠的节水措施和途径。

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