发展建筑中水回用刍议

发发展展建建筑筑中中水水回回用用刍刍议议孙友峰孙亚军（北京汇佳汉青中水科技有限公司，北京100085）摘要：建筑中水回用是城市污水再生利用的重要途径。我国已进入城镇化快速发展的时期，为建筑中水回用的开展创造了有利时机。经过近20年的积累和发展，我国自主研发的中水处理技术取得了长足进步，建筑中水回用技术储备已基本完成。建筑中水设施不同于排水设施和其它市政、环境设施，项目投资本身同时具有直接的经济效益和间接的经济效益以及可以相对定量的环境效益。目前建筑中水回用工作仍然面临严峻的挑战，突出表现在业主单位投资积极性不高、设施利用效率普遍不高、运行监管缺位、公众认知和接受程度不够。本文从建设和管理体制、规划及设计、施工及验收、运行监管、公众参与及社会监督等五个方面，对我国更好地开展建筑中水回用工作提出了建议，并展望了建筑中水回用的未来发展趋势。关键词：污水回用，建筑中水DiscussiononDevelopingBuildingReclaimedWaterSystemYoufengSun,YajunSun(BeijingHuijia-HanqingWaterRecycle&ReuseTechnologiesCo.,Ltd.,Beijing100085)Abstract:Waterreuseinbuildingswasanimportantwayofmunicipalwastewaterreuse.Atpresent,itisagoodchancetodevelopwaterreuseinbuildingswhenChinahasbeenindevelopingfastinurbanization.Afterdevelopedandaccumulatedforabout20years,thetechnologiesofwaterreusedevelopedbyourselveshavegainedgreatprogress,andtheseriestechnologiesofwaterreuseinbuildingshavebeenformed.Differentfromothercivilandenvironmentalprojects,theprojectsofwaterreuseinbuildingshavenotonlyquantitativeenvironmentalbenefits,butalsodirectandindirecteconomicbenefits.However,theapplicationofwaterreuseinbuildingsisalsofacinggreatchallenges.Themainproblemsinwaterreuseinbuildingsarethelowinitiativeoftheinvestors,lowutilizationoftheequipments,imperfectsupervisiononoperation,lowacceptanceandcognition.ThispaperproposedsomeadviceontheapplicationofwaterreuseinbuildingsinChinafromsystemofmanagementandconstruction,plananddesign,construction,checkandacceptance,supervisiononoperation,participationofpublicandthesupervisionbypublic.Andtheperspectiveofwaterreuseinbuildingswasanalyzed.Keywords:wastewaterreclamationandreuse,buildingreclaimedwatersystem污水再生利用的研究和实践在我国经历了“六五”期间（1980~1985）的起步阶段，“七五”到“九五”（1986~2000）的技术储备和示范工程引导阶段，目前已逐渐成为广大技术人员、政府管理人员的共识。国内不少城市和地区已经就污水再生利用进行了大量的实践应用，如北京、天津等地已出台了相关的法律法规以推动和规范污水再生利用产业。建筑中水回用作为城市污水再生利用的一个重要途径，近年来也得到较快的发展。本文拟结合有关调研及工程实践，就建筑中水的发展作一探讨。1关于对建筑中水回用的认识和态度1.1建筑中水回用是城市污水再生利用的重要途径世界各国在污水再生利用的模式方面各有特点。欧美等国主要致力于集中式的污水再生利用，即将城市污水处理厂出水经深度处理后回用于工业、农业、景观水体等（“集中式污水回用”或“市政中水回用”）；日本等国则根据其国土狭小的特点，大力开展了分散式的污水再生利用，即以建筑物的污水为原水，经处理达到回用要求后通过“中水道”用于建筑物和小区的生活杂用水（“分散式中水回用”或“建筑中水回用”）。集中式的中水回用需要铺设长距离的污水收集管道系统及中水输送管道系统，管网建设投资巨大，而且从技术上看，长距离管道系统发生损坏的可能性提高，发现损坏位置的难度增大，造成的二次污染可能更加严重，发生故障或战争时期损害后受影响的服务区范围更大。建筑中水系统收集单个建筑、单个社区等产生的污水，就地处理并在小范围内实现水资源的循环利用，大大降低了管道系统的成本，在枯水季节仍可保证稳定的供水，而且具有更好的运行灵活性和增长弹性，可适应规划区域的调整和扩大，更符合现代城市对保护环境、节约资源的可持续发展需要。建筑中水回用的作用和意义主要可归纳为以下几点：①以新建的建筑物为主要对象，对供水短缺的地区而言是缓和供水不足的有效措施；②对城市建筑规模的迅猛发展，污水排放量快速增加的地区，是减轻城市排水系统负荷，减轻污水处理厂负荷、保护公共水域的有效措施；③在枯水季节确保了稳定的供水，为城市居民生活提供了一个良好的环境；④实现了区域水资源的合理开发利用，节约了水资源，减轻了水污染，为城市的可持续发展创造了条件。我国已进入城镇化快速发展的时期，为建筑中水回用的开展创造了有利时机。各级政府尤其是水资源紧缺地区的政府，在城市规划和建设中应将污水处理资源化与再利用落到实处，并应摒弃片面追求处理规模的传统观点，充分认识到建筑中水回用在城市水资源可持续利用与管理中的地位，下大力气加强建筑中水回用工作的开展，使之与市政中水回用互为补充、相辅相成，共同成为城市的第二水源。1.2建筑中水回用具有技术经济可行性1.2.1技术可行性分析经过近20年的积累和发展，我国自主研发的中水处理技术取得了长足进步，建筑中水回用技术储备已基本完成。随着国内大批环保企业的崛起，新建的中水设施大多数都由国内环保企业提供包括设计、施工、设备、调试在内的完整解决方案。中水处理技术也呈现出多样化、集成化、装置化、自动化，设计施工标准化、规范化等发展趋势。以往对于建筑中水回用很大的顾虑在于从管理上似乎无法应对众多分散化的污水处理设施的风险控制问题，随着中水处理技术的日益进步和成熟，尤其是小型化、集成化、自动化的中水处理装置的出现，大大提高了风险管理的可行性和可靠性。正像大量汽车、家用电器、计算机、手机、数码相机等机电和数码产品可以实现大众化普及一样，建筑中水设施设备在城市众多建筑和社区内的成功推广和应用也同样可以期待。1.2.2经济可行性分析建筑中水设施不同于排水设施和其它市政、环境设施，项目投资本身同时具有直接的经-20-1001020304050-50-40-30-20-1001020304050变化幅度（%）内部收益率（%）吨水投资吨水成本自来水价济效益和间接的经济效益以及可以相对定量的环境效益。①直接效益笔者根据有关统计数据，取中水设施吨水基建投资为3000元/（m3/d），吨水运行成本为1.60元/m3（含折旧），对建筑中水设施的直接经济效益进行分析。结果表明，建成中水设施后，每人承担的建设费用为120元，开发商因此增加的造价仅占总造价的3‰，中水设施的静态投资回收期为3.42年，财务内部收益率为14.90%，可见，中水设施并未给这些新建项目的建设单位和最终用户增加较大的财务负担，在中水制水成本与自来水价之间维持合理差价的情况下，中水设施具有较好的盈利能力。笔者对建筑中水设施直接经济效益的敏感性做了分析（见图1）。由图可知，吨水投资、运行成本的变化幅度在20%以内时，静态投资回收期仍保持在5年以内，内部收益率基本超过10%；自来水价的变化对静态投资回收期和财务内部收益率的影响显著，尤其是内部收益率。当自来水价下降10%即为3.60元/m3时，静态回收期为4.11年，内部收益率降为9.63%，中水设施已缺乏盈利能力。可见，自来水价是影响建筑中水设施直接经济效益的最重要的因素。图1建筑中水设施直接经济效益的敏感性分析备注：1）财务内部收益率的计算期为10年，净现金流量的贴现率为10%；2）吨水投资变动时，吨水成本和自来水价分别定为1.60元/m3和4.00元/m3；3）吨水成本变动时，吨水投资和自来水价分别定为3000元/(m3/d)和4.00元/m3；4）自来水价变动时，吨水投资和吨水成本分别定为3000元/(m3/d)和1.60元/m3。②间接效益以1m3水为单位进行计算，取建筑中水设施的平均制水成本为1.60元/m3，则建筑中水设施的全部间接效益见表1。表1中水设施的间接效益分析分类间接效益节省城市引水、净水的边际费用2.40元/m3（取自来水平均水价为4.00元/m3，不包括排污费）节水可增加的财政收入每缺水1m3要损失34.25元消除污染而减少的社会损失2.40元/m3（设定其投入产出比为1∶1.5）节省城市排水设施的建设和运行费0.49元/m3合计39.54元/m3，投入产出比为1∶24（如果不计入节水可增加的财政收入为1∶3.3）0510152025-50-40-30-20-1001020304050变化幅度（%）静态回收期（年）吨水投资吨水成本自来水价（a）建筑中水设施静态投资回收期的敏感性分析（b）建筑中水设施财务内部收益率的敏感性分析笔者对北京和天津两地的24个建筑中水设施调研数据表明，平均运行成本为3.28元/m3，若以该值计算，投入产出比为1：12（如果不计入节水可增加的财政收入约为1：1.9）。由此可见，无论从直接效益还是从间接效益来看，建筑中水回用均具有较好的经济可行性。2我国在建筑中水回用方面存在的主要问题尽管我国在发展建筑中水回用方面也已有了近20年的历史，在技术储备、管理政策等方面都已积累了不少的经验，但也要客观地看到，目前建筑中水回用工作仍然面临严峻的挑战。笔者曾于2004～2005年对北京和天津两地正在运行的48个建筑中水设施（其中宾馆饭店、大专院校和居住小区各16个）进行了深入地调研，普遍存在的问题有：（1）建设方面。因缺乏足够的经济鼓励政策，业主单位投资积极性不高，加之一般其不是中水设施真正的管理者和受益者，其重视程度不够，造成中水设施与主体工程不能做到同时设计、同时施工（主要为土建部分），降低了中水设施的建设质量；中水设施的施工和验收缺乏明确的规范依据，导致责任不清，给其正常运行埋下了隐患。此外，因为业主单位对工程造价的限制，使得一些工程选用的设备质量欠佳，造成设施停运或故障频发。（2）运行方面。调研的中水设施设计能力利用效率普遍不高，平均只有53%。设计处理能力利用率低于50%的中水设施分别占到商业楼宇、大专院校、居住小区中水设施总数的62.5%、25%、81.25%，占全部中水设施的56.25%。不少建筑中水设施投产不久后便处于停运状态，究其原因，一是处理能力利用不足，“大马拉小车”使得运行成本过高；二是缺少专业的运行管理人员；三是设备频繁出现故障，设备维修成本增加。（3）监管方面。中水设施的运行监管缺位，存在一定的水质安全隐患。调研发现，只有不到1/4的中水设施在日常运行过程中对部分水质和运行指标进行监测并记录，管理单位“三无”现象（无水