城市居民小区生活污水处理回用模式探讨

张 军，杜成玉，许文阁

（滨州市水文局，山东 滨州 256600）

1 城区生活污水处理现状

1.1 城区污水概况

博兴县城区现常住人口18万多，成规模居民小区70多个。城区居民生活用水仍然全部取用城区深层地下水，根据博兴县水务局水资源管理部门的统计，居民生活日均用水量近2万m3，年用水量约600万m3。除少量通过饮用及其他方式消耗以外，绝大多数（约占用水量的80%）通过洗涤、冲厕等方式排出，年均排水量约480万m3。

1.2 城区生活污水处理方式

1）小区生活污水处理方式。目前城区居民生活小区的生活污水均经排水管道排入化粪池，生活污水中的固体排放物在池内进行简单的曝气处理后清运，上部清水直接排放入市政排水管道。

2）城区生活污水处理方式。城区生活污水主要通过市政管网进入污水处理厂，处理后排入支脉河。城区管网未覆盖地区,生活污水排入支脉河。

2 生活污水处理模式的探讨

将生活污水处理到生活杂用水水质标准，主要用于不与人体直接接触的用水，如冲厕、绿地浇灌、洗车、冲洗道路、消防等。

2.1 生活污水处理方式分析

1）国内外主要处理方式。目前国内外生活污水处理形式主要有两种：一种是污水处理厂集中处理，生活污水进入城市污水厂管网，由城市污水厂进行集中处理，达标排放或回用；另一种分散处理，无法进入城市管网的生活污水就地建设污水处理设施，处理后达标排放或进一步处理回用。

2）不同污水处理模式的对比。结合县城区具体情况，针对以上两种生活污水处理方式进行比较。第一种处理方式需在城区铺设大量的输水管网，根据测算，如果将城区所有居民小区和城区污水处理厂连接完毕，需铺设各类管径的专用污水管道45 km以上，估算投资达亿元以上；根据测算，不计入污水管道铺设成本，正常处理费用约1.8元/m3。第二种处理方式是以居民生活小区为单位建设小型中水处理回用系统，将生活污水就地处理回用，将传统的集中处理改为分散处理；根据当前市场价格，建设1套小型生活污水处理系统总投资不到50万元，即使全县所有70个小区全部安装该系统，总造价约在3 500万元以内，低于铺设污水输水管道的费用。采用分散处理方式，不计入设备安装成本，正常处理费用约 0.3 元/m3。

从以上对比数据来看，采用分散式生活污水处理系统，无论从建设投资还是从运行费用来比较，分散式水处理方式比传统的集中处理方式都具有非常明显的优势。

2.2 小区生活污水处理系统的甄选

目前，国内常用的小区内生活污水处理方法主要有以下三种：

1）生物处理法。利用微生物分解作用，把污水中的有机物转化为简单无害的无机物，使污水得到净化。

2）物理化学处理法。利用物理化学反应的方式，分离回收污水中处于各种形态的污染物质，主要包括悬浮的、溶解的、胶体的等。

3）膜处理法。采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其优点是去除率很高，占地面积与传统的二级处理相比，减少了很多。

目前，国内研制生产了一些比较先进实用的智能一体化膜生物反应器生活污水处理设备。该设备将膜分离技术与生物处理技术、智能化控制技术有机结合起来，出水水质优于中水水质标准，适合用于中小型规模的污废水处理和回用，比较适用于居民生活小区。

3 京博雅苑小区应用实践

3.1 小区概况

京博雅苑位于山东省博兴县城西北部，占地面积 8.0 hm2，绿化面积 2.4 hm2，人口 1 200人，小区日用水量84.0m3/d，排放量76.0m3/d。以前，小区内用水全部采用县城供水管网集中供应的深层地下水，仅绿地浇灌一项，一年用水1.75万m3；生活污水直接排入小区化粪池，经过简单曝气处理，上部清液排入城区污水管道，固体物运走排放。原来这种简单的处理方式，不但浪费水资源，而且影响水功能区的达标。小区新建生活污水处理系统后，小区绿化用水全部由中水替代，生产的沼气可满足小区锅炉房烧制热水所需。

3.2 生活污水处理回用情况

京博雅苑小区生活污水处理系统主要由中水原水系统、中水缓存分离系统、中水处理系统和中水供水系统、沼气生产和沼气供气系统六部分组成。其中中水原水系统是指收集、输送中水原水到中水处理系统的管道系统和附属构筑物；中水缓存分离系统采用小区原有化粪池，将生活污水上部清液和污水中固体物分离开来，其上部清液进入中水处理系统，污水中固体物进入沼气生产系统用于生产沼气；中水处理系统采的上海爱笛环境工程设备有限公司生产的A2-MBR智能一体化膜生物反应器；沼气生产系统采用厌氧反应池；中水供水系统是指输送中水的管道系统和附属构筑物；沼气供气系统是指输送沼气去小区锅炉房的管道系统。

工艺流程如图1所示：

图1 博兴京博雅苑污水处理回用工艺流程图

处理系统选用上海爱笛环境工程设备公司的A2-MBR-120型，设计日处理污水120m3。设计进出水水质指标见表1，处理后中水水质情况见表1。

表1 设计进出水水质

处理后的中水水质优于生活杂用水水质标准，用于小区绿地浇灌。绿地浇灌洒水量选取2 L/m2·d，小区绿化用水量 48m3/d，因此，污水处理能力满足小区浇灌绿地所需。

3.3 效益评价

京博雅苑小区中水回用工程，将小区内部的生活污水经过处理后用作小区绿化浇灌，使用1 m3中水就相当于少用等量的深层地下水，同时少排出近1m3的污水。另外，小区配套沼气生产系统可生产沼气45m3/d，沼气供热产生的热水可以满足全小区居民生活用热水需要。沼渣用于小区绿地肥料，氮、磷、钾含量均高于露天粪坑和堆沤肥。

小区采用上海爱笛环境工程设备公司生产的A2-MBR-120型，日处理污水120m3，投资50万元，厌氧反应池300m3，输水管道500m，输送沼气管道50 m，管理人员3人，总计投资58万元。不考虑水价上涨因素，6年可以收回建设投资，考虑到未来水价上涨的趋势，投资回收期还可以进一步缩短。

以目前自来水价格3.5元/m3计算，每天绿化用水需48m3，全部用中水代替，每日可节约费用153.6元，每年可节约5.6万元的绿化用水费用。300m3沼气池可产沼气45m3/d，节约天然气成本117元，每年节约4.3万元。

博兴县目前共有规模小区70多个，居住户数为2.4万户，全部小区住户年用水量约600万m3，占城区居民生活用水量的80%。若全部建设使用生活污水处理回用设施，每年可节约用水量250万m3。按目前各小区水费均价3.50元计算，每年可节省水费870多万元。

4 结语

由以上分析可知，建设分散式生活污水处理工程可行性强，具有较好的社会效益和经济效益：一是可以有效减少污水排放量，缓解河流污染，促进水功能区达标，实现人与自然和谐发展；二是可以解决水资源短缺问题，保证经济平稳快速发展；三是中水回用比开发其他水资源具有经济上的优势，回用水的制水成本低，节省了水资源远距离输送的能耗费用和基建费用；四是在当前实行最严格水资源管理制度，实施用水总量控制的情况下，生活污水处理回用节约的水量可增加地方用水总量控制指标；五是沼气的利用，节约煤气和电能，将带来可观的经济效益，同时可减少CO2排放量，降低空气污染指数，有效缓解温室效应的影响。

但是由于各地对中水回用的认知度不足，中水回用往往流于形式，缺少完整的对中水再利用系统的规划，缺少政府支持。需要采取相应的行政措施，全方位提高认识，制定中水再利用的优惠政策。