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建筑生態(tài)衛(wèi)生排水系統(tǒng)與技術

文檔作者：仇付國高峰文檔來源：北京建筑工程學院		點擊數：	更新時間： 2024年09月03日
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建筑生態(tài)衛(wèi)生排水系統(tǒng)與技術
仇付國高峰
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萬方數據
便器前端為收集尿液之用．后端則與常規(guī)便器相同．用
來收集糞便。尿液以及沖洗水可用管道單獨收集并被轉移至
貯存的容器中長時期貯存．經簡單處理后回用于農業(yè)生產。
糞便用極少量的水沖洗后用管道收集，并與來自廚房和花園
的一些可生物降解物質一同處理(堆肥法)，堆肥后的最終產
物可用作花園以及農業(yè)土壤調節(jié)劑。歸納目前已有的應用，
源分離技術手段可分為以下幾類。
2．1．1不沖水的堆肥干廁
該類廁所與我國農村普遍應用的干廁區(qū)別在于尿液與
糞便分離．尿液從便器的小便區(qū)單獨排出．大便收集后添加
約與糞便量相同的鋸末或灰土．通過堆肥發(fā)酵實現糞便的穩(wěn)
定化。該類廁所在歐洲低人口密度的鄉(xiāng)村已有較多應用．但
在人1：3密度高、多層建筑、使用頻率高等情況下應用較困難。
脫水處理可以除掉物質中的大部分水分。在脫水型廁所中。
通過加熱、通風和加入干物質使儲糞池里內容物的水分盡快
降到25％以下．達到干燥。這樣才能快速殺滅病原體，并且沒
有臭味和蒼蠅孳生。用蹲便器或坐便器等專門收集裝置把尿
分流入一個獨立的容器中儲存．這可讓糞便非常容易地脫
水．
2．1．2尿液分離的沖水廁具
在便器的小便區(qū)單獨設立排污口用以分離尿液．小便區(qū)
所需沖洗水量較小(O．1—0．5L)，并通過重力流單獨收集。單獨
收集的尿液可以減少排水中約50％的磷負荷、近90％的氮
負荷．該類源分離在歐洲已有較多示范案例。
2．1．3極少量沖水的負壓廁具或尿液分離負壓廁具
負壓沖廁利用排污管道中的負壓與常壓的壓力差(約
40～70kPa)?？娠@著節(jié)水(沖廁耗水約IL)，并同時得到高濃
度的糞尿[4】。德國已在一個有350人的小區(qū)使用負壓廁具混
合收集糞尿．我國清華大學的環(huán)境節(jié)能樓通過尿液分離的負
壓廁具對單獨收集糞和尿進行了示范應用。
負壓排水系統(tǒng)由3個基本單元構成：污水收集單元、真
空管道單元和真空站單元。污水收集單元包括污水收集器具
和真空閥．污水收集器具包括地漏、洗手盆、洗浴盆或真空便
器等．通過開啟真空閥．污水收集器具收集的污水被抽吸到
真空管道中。真空站單元主要由真空收集罐、真空泵、污水泵
及自控等部分組成．真空泵在真空收集罐中產生并維持所設
定的真空。真空管道連通污水收集單元與真空收集罐，污水
經真空管道的傳輸進入真空收集罐．罐內收集的污水最后經
污水泵排出．
真空便器與傳統(tǒng)便器排污的根本區(qū)別在于．傳統(tǒng)便器排
水的驅動力主要是水的靜壓．而真空便器排污的驅動力是負
壓．后者的驅動力是前者的幾十倍，這也是真空便器能夠有
效節(jié)水的主要原因。真空便器分為糞尿分離式和混合式。糞
尿分離式真空便器設有排糞口和排尿口，糞、尿通過不同的
排污13排出?；旌鲜秸婵毡闫鲃t僅有一個排污口，糞、尿混合
由排污口排出。每種便器都可制成坐式與蹲式。
2。2灰水處理技術
糞尿分離后的灰水在量和質上與傳統(tǒng)混合污水相比都
有顯著降低，其中N、P的含量都有顯著降低，通過不同的處
理途徑可以較小的費用再生回用?；宜幚砑夹g以經濟、適
用簡便為原則．必須根據村鎮(zhèn)的特點，采用投資少。運行費用
低、維護管理方便、具有良好抗沖擊負荷的能力。可供選擇的
分散污水處理技術主要有：
(1)利用土壤作為處理載體和排放載體的自然系統(tǒng)。包
括土地處理、人工濕地和地下滲濾。另外還包括一些污泥和
化糞池污泥處理系統(tǒng)：
(2)利用復雜的生物和物理過程的傳統(tǒng)處理系統(tǒng)，以各
種池體、水泵、風機、轉機械和其它機械作為一個處理整體，
這些處理中包括(微生物的1懸浮生長、定生長以及2者的混
合形式。這些系統(tǒng)還包括一些可供選擇的污泥和化糞池處置
系統(tǒng)、如消化池、脫水濃縮和合適的排放方法。
2．2．1 自然處理系統(tǒng)
自然處理系統(tǒng)是指利用自然過程來處理污水．該過程主
要利用自然本身的功能來達到污水處理的預期效果．利用天
然水體、土壤和生物的物理、化學與生物的綜合作用來凈化
污水。其凈化機理主要包括過濾、截留、沉淀、物理和化學吸
附、化學分解、生物氧化以及生物的吸收等。其原理涉及生態(tài)
系統(tǒng)中物種共生、物質循環(huán)再生原理、結構與功能協(xié)調原則，
分層多級截留、儲藏、利用和轉化營養(yǎng)物質機制等。當地理條
件適宜時，自然處理系統(tǒng)投資少、運行費用低，而且能耗也比
人工系統(tǒng)低。此外．所有自然處理系統(tǒng)的出水都有可能達到
回用的要求。
自然生物處理技術包括土地處理系統(tǒng)和水體生物處理
系統(tǒng)兩大類。土地處理系統(tǒng)中有快速滲濾、慢速滲濾、地表漫
流、地下潛流和人工濕地等。水體生物處理系統(tǒng)中主要是生
物塘，按運行方式可分為厭氧生物塘、好氧生物塘、兼氧生物
塘和曝氣生物塘。另外還有聯合系統(tǒng)。即上述各種不同性質
的兩種或多種處理工藝的組合。
2．2．2人工處理系統(tǒng)
和自然處理系統(tǒng)相比．人工處理系統(tǒng)引入了更多的機械
和自動化設備．能對污水的處理過程進行更靈活的控制和調
節(jié)，強化污染物的降解進程。利用復雜的生物和物理過程，以
各種池體、水泵等機械作為一個整體進行處理，與集中處理
不同的是．分散性污水處理方式更著重于小型和集成裝置。
人工處理系統(tǒng)可以說是從各種污水處理廠處理工藝中簡化
而來的．有的甚至是污水處理廠的一種微縮版。
厭氧生物處理技術不僅廣泛用于小型生活污水的預處
理，也適用于二級處理。尤其對于地處熱帶和亞熱帶的發(fā)展
中國家來說．更適于因地制宜地發(fā)展小流量生活污水處理的
厭氧處理系統(tǒng)。它具有投資少、能耗低、操作和維修簡單且效
果穩(wěn)定的優(yōu)點。分散污水處理采用的厭氧生物處理技術主要
有：化糞池、水解酸化、上流式厭氧污泥床反應器。厭氧處理
技術在一定條件下比好氧技術節(jié)能．但是單獨使用厭氧技術
出水水質達不到回用要求。
針對生活污水的污染物濃度低?？缮院玫奶攸c，許
多高效處理技術采用好氧或厭氧一好氧結合的技術。選擇適
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萬方數據
應于污水分散式處理的好氧生物技術時．不僅要兼顧有機物
和氨氮去除效果，同時要考慮運行、維護和管理的方便性。適
用于小量生活污水處理的好氧生物技術主要有生物濾池(曝
氣或不曝氣)、生物接觸氧化、生物轉盤、移動床生物膜反應
器、序批式間歇反應器、延時曝氣的活性污泥法、膜生物反應
器等。
2-3營養(yǎng)物質回收利用技術
生態(tài)排水系統(tǒng)中營養(yǎng)物的利用和回收技術主要有尿液、
糞便直接用于農業(yè)和將營養(yǎng)物質從廢水或尿液中提取富集
利用兩大類。
2．3．1尿液資源化
通過分離和利用尿液、糞便．可能形成一個良性的營養(yǎng)
封閉系統(tǒng)。有很多技術可將人類代謝的營養(yǎng)物分離和利用，
如堆肥、真空廁所(干廁)和尿液分離廁所，尿液里含有大多
數人類代謝的營養(yǎng)物．將尿液分離．排入污水中的營養(yǎng)物將
大大減少．尿液中包含的大部分營養(yǎng)物能滿足農業(yè)生產中的
營養(yǎng)需要。因此，利用尿液作為肥料是營養(yǎng)圈封閉的重要一
步。對于人121密度低的地方如農村，尿液經過一定的儲存期
后達到穩(wěn)定化，可直接作為肥料使用。對于人口密度高的地
區(qū)．為更好地解決尿液的收集與儲運．對其進行濃縮和處理
則十分必要。
Maurer于2003年報道了瑞士對尿液蒸發(fā)濃縮的研究．
根據該研究結果設計的反應器可將尿液體積縮至l／lO．耗電
約7MJ／kg氮，燃料耗能約11MJ。反滲透用于濃縮尿液的試
驗顯示．將尿液濃縮5倍時耗能約為5～10kWh／ms．與氮肥生
產耗能(153MJ，l【曲相比，該方法仍具有能量的優(yōu)勢【51。
2．3．2從廢水或尿液中回收營養(yǎng)物的技術主要包括：磷酸鈣
沉淀法(CaHPO。)，應用較多的是流化床(僅回收磷)；磷酸銨
鎂沉淀法(MgNH4P04．6H20)，適用于濃縮NH4+和P043一溶液；
離子交換技術法．適用于處理含有一種或兩種營養(yǎng)物的廢
水．需結合磷酸銨鎂沉淀法和其他的銨鹽濃縮處理和沉淀技
術。
3結語
建筑生態(tài)衛(wèi)生排水系統(tǒng)將各類污水分別收集并進行接
近自然、低能耗的處理，廢水中的營養(yǎng)物質和水能分別得到
安全的回收利用。形成閉合的循環(huán)系統(tǒng)。將尿液單獨收集和
儲存，經適當處理后用作農肥；將糞便單獨收集，由生態(tài)廁所
加以分解處理或直接外運堆肥．使有機物盡量得到應用：而
污染較輕的灰水則可以排入管道進行集中處理。這樣．既減
輕了下一步水處理的負荷和降低了N、P含量．又可就地采
用生態(tài)處理工藝后進行綜合利用．采用該技術可以達到節(jié)約
水資源、回收利用營養(yǎng)物質、防止生態(tài)環(huán)境惡化的多重目的。
參考文獻
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pects of removal and recovery．Water Science and Technology，
2003，48(1)
(上接第27頁)
+630m控制絞車的饋電開關并聯0．1～0．2uF的瓷片電容．運
行到目前為止饋電開關不會因諧波干擾產生誤動作。
3．4其它降低電纜電感和電容的措施
為盡可能地降低電纜電感和電容．我們還采取了將動力
電纜的接地與控制線的接地分開．特別是變頻器應該使用專
用接地線：將動力電纜與控制電纜分開，相距至少0．5m以
上。并盡量避免平行敷設。
通過采取以上各項措施．運行到目前為止各個饋電開關
未發(fā)生因變頻器諧波干擾產生誤動作。
4結束語
絞車變頻器產生的諧波對供電系統(tǒng)內相關各級饋電開
關產生的影響．主要是通過電纜的電感和電容作用于饋電開
關的保護裝置，可以通過降低電纜長度、采用金屬屏蔽電纜、
在饋電開關上并聯電容器等措施進行抑制．我司吾祠煤礦
由1．2m絞車變頻器諧波的成功經驗，希望能給大家～些借鑒
和幫助．
美將用黃豆油取代石油進行橡膠制品生產
美研究人員最近研究出一種新配方．用黃豆油替代石油
進行車用橡膠零部件生產。
研究人員發(fā)現．在車用橡膠零部件生產申，使用黃豆油
和黃豆填充物可以替代25％的石油．在提高橡膠產品延性的
同時，降低對環(huán)境的影響。
埃及將建首座核電站
埃及政府2007年就宣布要發(fā)展核計劃，并積極為建設中的首座核電站項目建在地中海沿岸的達巴阿。

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