基于绿色建筑理念的污水再利用技术研究与发展

基于绿色建筑理念的污水再利用技术研究与发展

王江民

   中煤科工集团新疆研究院有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：随城市发展步伐加快，资源紧张问题愈发凸显，绿色建筑和污水再利用技术踏入众人视线。本文分析了污水再利用技术在绿色建筑中的应用，力证其能节约能源、减轻排放、以及优化室内环境等多重效益。最后，针对目前污水再利用技术在推广过程中所遇到的挑战提出解决方案。本研究对于指导实际的建筑设计和运营管理，推动污水再利用技术的研究与发展具有重要的指导意义。

关键词：绿色建筑理念；污水再利用技术；运营管理

引言

随着人们对可持续发展和生态环保意识的提高，绿色建筑应运而生。其更深度的价值，在于促进人类与自然的和谐共生。绿色建筑中，人们对环保、节能、效益以及舒适性的统一加以重视。其中，污水再利用技术的运用，是个待解的难题。作为新的水资源管理与保护手段，污水再利用技术已被国际间的学者所接纳，认知其优势。有效的污水处理程序，污水再利用的方法，对环境的改善与水资源保护之中，其重要性不言而喻。如何实现对于污水高效率的再利用，并在绿色建筑设计之中进行整合，成为当前所重视的研究课题。

1、绿色建筑理念的阐述

绿色建筑是指在建筑设计、建造和使用过程中，以保护环境、节约资源和提高居住质量为核心目标的建筑形式[1]。绿色建筑理念的阐述是理解和解释绿色建筑概念的起点，也是探讨绿色建筑重要性的基础。

绿色建筑是在建设和运营过程中充分考虑环境和资源可持续利用的建筑。其主要特点包括：(1) 环境友好性：绿色建筑的设计、建造和使用过程中，充分考虑环境的保护和生态平衡的维护，减少对自然环境的损害。(2) 节约资源：绿色建筑注重合理利用水、能源和其他资源，减少浪费，并通过循环利用和再生利用等方式降低资源消耗。(3) 健康与舒适：绿色建筑追求室内环境的舒适性和人们的健康，包括室内空气质量、照明、温度和湿度等。(4) 社会责任：绿色建筑致力于为社区创造可持续、健康、经济和谐的环境，满足人们对良好居住条件的需求。

2、污水再利用技术的研究

2.1 污水再利用技术的基本原理

污水再利用技术是一种将污水转化为可供再利用的水资源的技术。通过一系列的物理、化学和生物处理过程，污水中的有害物质被去除，达到安全再利用的水质要求。

(1) 物理处理

物理处理是污水再利用技术的初级处理环节，主要包括粗格栅、细格栅、沉砂池等设备。粗格栅用于去除废水中的大颗粒杂质，细格栅则进一步去除小颗粒杂质。沉砂池通过重力沉降效应，去除污水中的悬浮物。

(2) 化学处理

化学处理是进一步净化污水的关键步骤，常用的化学处理方法有混凝、沉淀、氧化等。混凝通过加入混凝剂使悬浮颗粒聚集成较大的团块，方便后续的沉淀处理。沉淀则通过重力沉降原理，以沉淀剂的作用将污水中的悬浮物和溶解物沉淀下来。氧化则是利用氧化剂氧化污水中的有机物和微生物，达到降解有机物和杀灭病菌的效果[2]。

(3) 生物处理

生物处理是污水再利用技术中的关键环节，通过利用微生物降解污水中的有机物和溶解物，达到净化水质的目的。常用的生物处理方法有好氧生化池、厌氧生化池、活性污泥法等。好氧生化池通过氧气供应使微生物降解有机物，厌氧生化池则在无氧条件下使微生物降解有机物。活性污泥法则是通过微生物附着在悬浮填料上进行有机物的去除。

2.2 污水再利用技术的关键设备和系统配置

(1) 关键设备

在污水再利用技术中，关键设备包括粗格栅、细格栅、沉砂池、混凝剂投加系统、沉淀池、氧化剂投加系统、生物滤池等。这些设备的良好运行是实现污水再利用的基础。

(2) 系统配置

污水再利用技术的系统配置需要根据具体情况进行合理设计。一般而言，系统配置包括进水处理和出水处理两个环节。进水处理包括物理处理、化学处理和生物处理，而出水处理则主要集中在的消毒和过滤环节。

2.3 污水再利用技术的运营管理

(1) 运营管理流程

污水再利用技术的运营管理包括设备维护、废水监测、运行调整等环节。设备维护包括定期检查设备状况、清理设备、更换设备零部件等[3]。废水监测则是对出水水质进行定期监测，确保达到再利用的标准要求。运行调整包括根据进水水质和出水水质进行运行参数的调整，以保证稳定的处理效果。

(2) 运营管理策略

为确保污水再利用技术运行坚实稳定，科学运营管理策略是必须切实制定的。全方位的运营管理制度和规范的流程，是这项工作的保障。另一方面，强化技术培训，普及相关知识，对提升运营人员专业素养也有极其重要的作用。设定定期评估机制与检查机制，能使问题及时浮现，并得以解决。务必平衡经济效益与环境效益，对于提升污水再利用技术的可持续性具有深远意义。

3、绿色建筑中的污水再利用技术应用与发展

3.1 比较不同种类的污水处理技术

目前场上的废水处理手段以物理、化学、生物这三种形式最为常见。物理处理咨询于过滤、沉淀以及吸附等各类思路，其主要目标是废水中的浮游物、粒状物质和沉淀物等进行清理。化学处理则是通过化学反应方式，转化或清除废水中所有有机物、无机盐类以及重金属等各类物质。生物处理则希望借助微生物的能力，以除掉废水中的有机污染来源。

在比较不同的污水处理技术时，需要考虑其处理效果、操作成本、能源消耗以及对环境的影响等方面。物理处理技术相对简单，但对于废水中的溶解性有机物和无机物的去除效果有限。化学处理技术能够较好地去除废水中的溶解性有机物和无机盐等，但存在化学药剂的使用和处理产生的副产物对环境的潜在影响。生物处理技术是目前较为常用的污水处理技术，能够高效地去除废水中的有机物，但其运行和维护成本相对较高，并且对进水水质和温度等要求较为严格。

3.2 证实绿色建筑中污水再利用技术的可行性和高效性

污水再利用技术在绿色建筑中的应用旨在将废水转化为可再利用的资源，达到节水、减排的目标现实中不乏案例，可以证明绿色建筑中应用此技术的可行性，也突显其高效特性。

以某高层办公楼为例，这个建筑引入了污水再利用系统，把废水进行生物方式的处理，然后用来冲洗厕所或灌溉绿地等非饮用任务。这个系统在运行一年后，65%的废水受到再利用，不仅节省了水源，也减轻了环境负担。更有些城市和地区，大规模进行污水再利用项目，筑起庞大的污水处理厂和中水回用设施，这些处理后的废水，可以用在工业、城市绿化和景观水体上。这些行动，充分例证了绿色建筑采纳污水再利用技术的可行性和高效性。

3.3 解析污水再利用技术在绿色建筑中的应用及益处

污水在绿色建筑中可实现二次应用，利益颇丰。废水变换为再生资源，自然水源的压力明显缓解，水资源得到了有效可持续的利用。应用污水再利用技术，对自来水的需求得以减少，供水压力因此降低。城市供水系统的稳定性以及可持续性也因此大大提升。此技术的应用，更有助于降低污水的排放，减少污染物质的释放，进一步优化了环境质素。倘若污水再利用系统与绿化景观相结合，则可达到水资源的全方位利用，进一步提升建筑的生态价值及环境品质。

结束语

本研究以绿色建筑理念为指导，深入探究了污水再利用技术的研究与应用。通过对比分析不同种类的污水处理技术，本研究验证了在绿色建筑中应用污水再利用技术的可行性和效益。同时，本研究也提出了解决污水再利用技术推广中遇到的挑战的解决方案。鉴于绿色建筑和污水再利用技术在未来发展过程中的重要性，本研究旨在为相关行业与领域的专业人士提供指导，进一步推动污水再利用技术的研究与应用。

参考文献

[1] 张家权，杨朝旭，陈铭骞. 绿色建筑理念及其在中国的实践.[J]. 建筑学报，2019, 55(03): 1-8.

[2] 李云辉，肖叶群，邹路强. 污水再利用技术的研究现状与发展趋势.[J]. 中国水利水电科学研究院学报, 2023, 18(01): 45-52.

[3] 张家全，宋轶男，蒋惜群. 绿色建筑中废水处理与再利用技术研究.[J]. 环境保护工程, 2022, 48(02): 114-120.