再生水回用景观用水.docx
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再生水回用景观用水
再生水回用于景观用水
摘要
随着人们对居住环境要求的不断提高，居住区的建筑景观设计已成为被关注的热点。
其中水景以独特多样的形式成为建筑景观设计的重要组成部分。
我国目前居住区的水最用水除少数为自然降水外，其余均来源于城市管网的自来水，且多数的水景景观因受到每目耗水量的制约而无法达到预期的效果。
改善景观用水现状，探索获取景观用水补充水源的新途径，是亟待研究的课题。
污水回用是解决城市缺水问题的有效途径，纵观国内外污水回用于景观水体的研究现状，研究较多的是在排水管网终端污水处理厂内进行集中式深度处理后回到河道、湖泊等作为景观补充水，而对小区中水用作景观的研究也多限于绿化。
小区生活污水具有原水水量和水质稳定的特点，污染物的成分主要是有机物，可生化性好，处理工艺成熟，可成为较好的景观水体的补充水源。
关键词：
再生水；回用；景观水体；生态综合处理工艺
ABSTRACT
Withthedevelopmentoflivingquality,thelandscapesdesignoftheresidentialdistrictsisunderthespotlightatpresent．Amongthem，thewaterscapesbecomeaveryimportantpartbecauseoftheiruniqueandvariousstyles．Atpresent，tapwaterisusedforheadwaterofmanywaterscapeswhiletheprecipitationispreparedrarelyinourcounty．Thus，mostofthemcan’tachievetheexpectedeffectbecauseofwaterquota．Soitisanurgentissuetoimprovethestatebyexploringnewmeansofwatersupplementforwaterscapes．
Wastewaterreuseprovidesaneffectivewaytosolvetheproblemofshortageofwater．Nowadays，theforeignanddomesticresearchesonreusingsewagetreatedforscenicwateralwaysfocusonreusingthedischargedwateroftheeffluenttreatmentplantwhichflowsbacktoriverorlakeaftertheadvancedtreatmentasthesupplementofthescenicwater．Andresearchesonreusingofthemiddlewaterforlandscapesarelimitedtothegreeningoftheresidentialdistrict，ThefeasibilityofreusingdomesticsewagetreatedforscenicwateronthespotwasstudiedinthispapertothepresentscenicWatersituation．
Thedomesticsewagehassteadyqualityandquantity．Inotherhand，thepollutantsinitaremainlycomposedoforganiccompoundswhichcanberemovedbybiologicmethodseasily．Domesticsewagemaybefeasiblesourceforscenicwater．
KEYWORDS：
Reclaimedwater;Reuse;Scenicwater;
Theecologicalcomplexesoftreatmentprocess
1.课题背景
1．1我国水资源及利用现状
我国是世界上13个贫水国家之一，人均水资源占有量约为2340m3,在世界153个国家中我国居第110位。
在我国600多座城市中，约有一半缺水，其中108座严重缺水。
北京、天津、大连等城市供水长期处于紧张状态。
全国每年因缺水影响工业产值2300亿元，粮食减收200亿至300亿公斤。
随着国民经济的发展和人口的增长,预计我国2030年左右将出现缺水高峰期,届时用水总量将达到7000～8000亿m3／a[1]。
随着人口的增长和社会经济的发展，水资源紧缺这一现象将持续发展，水资源已成为扼制我国社会进步和经济发展的最重要问题之一。
要缓解和解决我国水资源紧缺问题，必须深刻全面地认识我国水资源的特点及问题实质，开源与节流并重、合理利用和有效保护相结合。
近年来，我国对水的重复利用已逐步开展，在一些水源持别紧张的城市，水的重复利用率己达到较高水平，但总体水平还很低。
由此可见，在我国对城市污水的回用就显得尤为重要了。
表12001-2006年中国水资源情况
1.2.城市污水回用于景观用水的意义
景观环境用水是指满足景观需要的环境用水，即用于营造城市景观水体和各种水景构筑物的水的总称。
景观环境水资源的分类可以有很多种，通常所讨论的景观水，大致有四种类型：
（1）小型的天然湖泊，如杭州的西湖和扬州的瘦西湖等；
（2）人造湖泊，如各大中城市公园内的湖泊；
（3）与房地产开发相配套的人造景观湖；
（4）各种景观用的河道[2]。
图1景观水资源分类[3]
Fig.1.Classifieddiagramofscenicwaterresource
随着人们生活水平和人居环境质量的提高，人们对整个居住小区的外部人文景观、绿化和自然环境的要求也越来越高。
在城市绿地、公园建设和大型标志性建筑区中，人工湖泊、人工河道及景观水池不断涌现。
房地产开发中水景住宅也成为一大热点：
在目前遍布上海的千余个正在开发的住宅楼盘中，有水景设施的就占了四分之一；即使在水资源短缺的北京，现有的800多个住宅楼盘里，“水景住宅”仍占到了5％～6％，这足以说明水景对人们生活的重要性：
水景设置可以提高环境的品质，丰富空间环境，增强居住的舒适感；增加居住坏境的湿度，减少浮尘，改善区内小气候；同时可以为人们营造回归自然的氛围，带来精神上的享受[1]。
从人居的角度看“水景”有许多的优点，但是随着世界城市化水平和工业化程度的提高，水资源短缺和水污染加剧日益严重，目前城市污水回用已经成为解决城市缺水、提高水资源有效利用率、有效控制水体污染的一条重要途径。
因此，利用再生水补给人工景观水体也就应运而生。
尤其在一些水资源严重短缺的地方，如我国的北方地区，常年气候干燥，风沙肆虐，水景的设置很有必要，但是考虑到当地水资源的短缺。
使用再生水补给景观水体成为一种必然。
例如我国北京、天津、石家庄、郑州等地均已开始或计划实施再生水作为城市内河景观补给水的工程，而且已经取得了一定的效果。
再生水回用于景观环境是满足缺水城市对于娱乐性水环境需要而发展起来的一种再生水回用方式，到目前为止，只有少数发达国家对此做过一定的研究，并提出相应的水质标准。
可以预见，随着环境意识的提高，再生水回用于景观水体必将拥有广阔的发展前景。
2.再生水回用于景观用水的方法
2.1再生水回用于景观水体存在的问题
对再生水处理的程度取决于再生水的回用方式。
就再生水回用于景观水体而言，要严格考虑再生水中存在污染物和病原体对水体美学价值和人体健康的危害。
作为景观水体，首先要求在感观上给人舒适的感觉，要求水体清澈，透明度高，不出现浑浊，黑臭以及富营养化现象。
景观水体是人们休闲娱乐的理想处所。
一旦景观水体发生富营养化，使得水体透明度下降，水体浑浊，臭味弥漫，大煞风景，使水体的旅游观光的价值大减，甚至丧失观赏功能。
其次就是景观水体对人体健康的影响。
尤其是娱乐性景观水体，因为水体要与人体有轻微接触，因此水中不能含有对眼睛的隔膜、耳隔膜以及皮肤有害的化学物质；在城市污水中经常检验到肠道疾病的因素有杆状细菌和阿米巴痢疾，霍乱，伤寒和副伤寒病菌等[4]。
2．2再生水回用于景观用水的处理技术
原水中处理各种杂质的方法：
图2原水中处理各种杂质的方法
在我国，再生水作为景观环境用水时，其指标限值应满足下列表中的规定[5]：
表2我国颁布的景观水标准
表3景观环境用水的再生水水质标准
序 号
项 目
观赏性景观环境用水
娱乐性景观环境用水
河道类
湖泊类
水景类
河道类
湖泊类
水景类
1
基本要求
无飘浮物，无令人不愉快的嗅和味
2
pH值（无量纲）
6～9
3
五日生化需氧量（BOD5）≤
10
6
6
4
悬浮物（SS） ≤
20
10
5
浊度（NTU） ≤
5.0
6
溶解氧 ≥
1.5
2.0
7
总磷（以P计） ≤
1.0
0.5
1.0
0.5
8
总氮 ≤
15
9
氨氮（以N计） ≤
5
10
粪大肠菌群（个/L） ≤
10000
2000
500
不得检出
1l
余氯 ≥
0.05
12
色度（度） ≤
30
13
石油类 ≤
1.0
14
阴离子表面活性剂 ≤
0.5
表4选择控制项目最高允许排放浓度（以日均值计）
序号
选择控制项目
标准值
序号
选择控制项目
标准值
l
总汞
0.0l
26
甲基对硫磷
0.2
2
烷基汞
不得检出
27
五氯酚
0.5
3
总镉
0.05
28
三氯甲烷
0.3
4
总铬
1.5
29
四氯化碳
0.03
5
六价铬
0.5
30
三氯乙烯
0.8
6
总砷
0.5
31
四氯乙烯
0.1
7
总铅
0.5
32
苯
0.1
8
总镍
0.5
33
甲苯
0.1
9
总铍
0.001
34
邻-二甲苯
0.4
10
总银
0.1
35
对-二甲苯
0.1
11
总铜
1.0
36
间-二甲苯
0.4
12
总锌
2.0
37
乙苯
0.1
13
总锰
2.0
38
氯苯
0.3
14
总硒
0.1
39
对-二氯苯
0.4
15
苯并（a）芘
0.00003
40
邻-二氯苯
1.0
16
挥发酚
0.1
41
对硝基氯苯
0.5
17
总氰化物
0.5
42
2，4-二硝基氯苯
0.5
18
硫化物
1.0
43
苯酚
0.3
19
甲醛
1.0
44
间-甲酚
0.1
表4（续）
序号
选择控制项目
标准值
序号
选择控制项目
标准值
20
苯胺类
0.5
45
2，4-二氯酚
0.6
21
硝基苯类
2.0
46
2，4，6-三氯酚
0.6
22
有机磷农药（以P计）
0.5
47
邻苯二甲酸二丁酯
0.1
23
马拉硫磷
1.0
48
邻苯二甲酸二辛酯
0.1
24
乐果
0.5
49
丙烯腈
2.0
25
对硫磷
0.05
50
可吸附有机卤化物（以Cl计）
1.0
一般项目中景观水处理的要点是要有效去除水中颗粒物，改善水的感观指标；并对景观水体进行循环处理，适度去除过剩营养物。
工程性研究表明，适宜景观环境回用的污水处理再生工艺包括:
（1）除磷生化处理+消毒；
（2）除磷脱氮生化处理+消毒；
（3）除磷脱氮生化处理+过滤+消毒；
（4）传统生化处理+微絮凝+消毒；
（5）传统生化处理+絮凝、沉淀、过滤+消毒；
（6）传统生化处理+絮凝、沉淀、CMF+消毒；
具体工艺的选择应依据景观环境用水的类型、可供水量、回用地点水力控制措施、水质保持措施、景观环境用水的最终去向等因素，权衡利弊，统筹考虑[6]。
图3城市再生水的一般处理流程
目前，我国对回用于景观水体的再生水的处理工艺一般包括二级处理和深度处理[7]：
城市污水→常规二级处理→澄清、过滤→杀菌→回用
单独的常规二级处理和包括脱氮除磷工艺的二级强化处理远远不能达到回用于景观水体的水质标准。
尤其氮、磷指标更是与再生水回用于景观水体要求相差很远。
因此，需要在进行二级处理后增加深度处理。
深度处理主要去除常规二级处理所不能完全去除的污水中杂质，如营养型无机盐氮磷、胶体、细菌、病毒、微量有机物、重金属以及影响回用的溶解性矿物质。
目前，我国城市污水深度处理或三级处理，已在应用的工艺有：
混凝、沉淀、过滤等常规工艺，微絮凝过滤法以及生物接触氧化后纤维球过滤，生物炭过滤等方法。
沉淀、过滤、消毒深度处理后，注入市区作为景观用水，取得了良好的社会效益。
国外深度处理方法主要有混凝澄清过滤法、活性炭吸附过滤法、超滤膜法、半透膜法、微絮凝过滤法、接触氧化过滤法、生物快滤池法、流动床生物氧化硝化法、离子交换、反渗透、臭氧氧化、氯吹脱、折点加氯等工艺。
这些工艺普遍存在着运行费用高、管理操作复杂、处理量受限制等缺点，而膜污染又是膜过滤工艺难以逾越的障碍[8]。
2.3城市景观水处理技术—生态综合处理工艺
生态综合处理工艺是通过特别的生态处理，对景观水起到物理及生物过滤的作用，和重复利用营养化物质、沉积悬浮物、增加生物氧气、沉淀有害金属、去除病菌、降解有毒化合物等，水中的微生物代谢作用所消耗的溶解氧量（BOD）、固体悬浮物（SS）、氮含量等几种常见指标不合格的水，经过人造湿地后，可以部分清除，达到净化作用[9]。
景观水生态处理系统通常有三种形式，地下水流、地表水流、垂直水流[9]。
（1）.地下水流处理系统的原理：
水体有机物浓度太高，可将水流引入地下，进行厌氧处理，再进行好氧处理，使大分子，高分子的有机物通过厌氧处理，转化成小分子的酸，醇等物质，以便于好氧处理顺利进行。
图4地下水流净化处理技术概念图
湿地的边缘可以种植各种对水体有净化作用的植物，常见的有花鸢尾、水葱、香蒲、菖蒲、蒲草、芦苇、荷花、泽泻、雨久花、水蓑衣等，最常用的香蒲和芦苇，属于生物入侵品种，使其它竞争力较弱的湿地植物逐渐消失。
图5湿地水流净化处理技术图
（2）.地表水景观系统的基本构造与地下水流的基本相似，作厌氧处理的封闭部分改为开放式，将砾石改为沙子、粘土、壤土的混合物，厚度约30公分，栽植上述水生植物，种植区基质的密度要求达到85%，否则植物会被水流冲走或漂浮，种植水生植物后的关键技术是，逐步灌水，不要一次到位，这样植物的成活率更高。
地表水景观系统可以将人工及仿自然的水体。
图6仿自然水体食物链示意图
（3）.垂直水流指景观水向下或向上的流动模式，有助于硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。
对细菌总数、总大肠菌群、藻类等生命物质也有较好的去除效果。
图7垂直水流景观水处理技术图
3.结束语：
景观环境回用在我国刚刚起步，目前还缺乏这方面的工程性实践，我们不仅在人体健康研究方面缺乏足够的技术支持，例如各种消毒工艺的副产物的影响问题，在水力控制措施与再生处理程度的匹配以及对大气、土壤和地下水的环境影响方面更缺乏足够的研究支持，特别是当重污染工业废水进入污水管网时。
我国地域辽阔，环境条件复杂，因此一时一地的研究不足以说明问题，只有使用标准的各方持之以恒地进行跟踪研究，才能获得令人信服的数据，进一步完善本标准的准则体系，从而更好地指导实践活动。
因此有必要鼓励使用标准各方对利用再生水的景观河道、湖泊和水景的水质，底质以及回用地的大气，地下水进行跟踪监测研究，及时发现回用中的问题，为以后的深入研究提供基础资料，积累我国在景观环境回用方面的经验。
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