李子夫1,金璠2 (1.德國漢堡工業大學;2.化工部第三設計研究院,安徽合肥230024) 中圖分類號:TU992.21 文獻標識碼:D 文章編號:1000-4602(2001)01-0064-02 1 現有排水系統的特點和存在的問題 以沖水廁所為特征的生活污水排水系統是從19世紀的歐洲發展起來的,它在防止疾病傳播和污染方面起到了巨大的作用,但也存在著明顯的缺點,即需要用大量自來水沖洗糞便,并且與其他生活污水一起混合排放,使糞便中所含氮、磷、鉀等被稀釋而無法回收利用。同時,由于氮、磷是造成水體富營養化的主要物質,生活污水中的氮、磷必須通過深度處理才能去除,這就大大增加了處理費用。 2 生活污水的特征 根據對生活污水的研究,不同的水質所含成分有很大不同,大致可以分為: 黑水:指廁所糞便污水,包括人尿和糞便;黃水:指人尿;褐水:指糞便污水;灰水:指來 自于家庭的廚房、洗衣、沐浴和盥洗等污水。生活污水的分類及其水量、水質見表1。 表1 生活污水的分類及其水量、水質 指標 | 黑水(不包括沖洗水) | 灰水 | 黃水 | 褐水 | 人均流量[L/(人·a)] | ≤500 | ≤50 | 25 000~100 000 | 有機碳[kg/(人·a)] | ≤6 | ≤17 | ≤5.5 | 總氮[L/(人·a)] | ≤5 | ≤0.5 | ≤0.3 | 總磷[L/(人·a)] | ≤0.40 | ≤0.2 | ≤0.5 | 鉀[L/(人·a)] | ≤1 | ≤0.17 | ≤1.1 | 注 灰水的總磷值為采用無磷洗衣粉時的含量。 |
從表1中可以看出,黃水中含有大量的氮,而大部分有用的物質都包含在黑水中。如果能盡量減少沖洗水的水量,那么黑水可以采用很小容積的設備進行充分處理,出水可以用作肥料,節省了處理、運輸費用。當然,污染較輕的灰水無需深度處理即可達到污水排放要求。 3 廁所類型及其相應的處理系統 目前有三種廁所可以作為沖水廁所的替代,即堆肥廁所(干廁)、真空排水廁所、分流廁所。 表2為各種廁所所需沖洗水量的對照。 表2 不同類型廁所的沖洗水量 L/(人·d) 廁所類型 | 傳統沖洗廁所 | 兩級沖水水箱廁所 | 堆肥廁所 | 真空廁所 | 分流廁所 | 黑水量 | 9 | 9和4 | | 1.5 | 9和0.2 | 1次大便+4次小便的黑水量 | 45 | 25 | 0 | 7.5 | 9.8 |
從表2可見,后三種廁所類型可以節約大量沖洗水。 3.1 堆肥廁所 符合衛生要求并安裝在家庭使用的堆肥廁所在歐洲大約出現在19世紀中葉。這種廁所的坐板 下連接一個盛糞便的容器,容器內撒上干土用以吸水,用完廁所后,將座位后盒子中的土撒 在上面以減少臭味。為了減少氣味和保證所需的蒸發量,必須設置通風設備。目前常用的堆 肥廁所如圖1所示。 
圖1 堆肥廁所 采用堆肥廁所的污水處理可以采用圖2建議的系統。 
圖2 采用堆肥廁所的污水處理流程 3.2 真空排水廁所 真空排水廁所是將黑水通過真空管道加少量的沖洗水收集到真空罐內。這種系統目前主要應 用在大型游船、飛機和快速列車中。真空廁所作為沖水廁所的替代品應用于住宅、賓館等 ,已引起人們的重視。德國漢堡工業大學污水技術研究所在這方面進行了許多有益的探索, 研究所所長Otterpohl教授提出采用真空廁所排水系統,排出污水根據分類處理的概念,并 將這個概念應用在德國呂貝克市(Luebeck)的一個居住區中,取得了很好的效果。具體流程 如圖3所示。 
圖3 采用真空廁所的污水處理流程 3.3 分流廁所 這種廁所是由瑞典近年最新發展起來的,目前已在部分住宅中安裝使用,其基本型是將坐便器分成兩個部分,前部收集黃水,后部收集褐水。采用分流廁所的污水處理可以采用圖4建議的系統。 
圖4 采用分流廁所的污水處理流程 4 結束語 以上三種類型的廁所與傳統的沖水廁所相比都具有節水、減污的優點, 這為污水分類處理 以及污水的資源化提供了先決條件。上面提出的污水分類處理系統只是建議的方案,根據不 同的條件,也可以采用其他處理工藝。目前新排水系統的發展處于剛開始階段,仍有許多工 作要做,希望我國的給排水工作者根據國情,研究發展適合我國特色的新的排水系統,為保 護環境、減小供水壓力、實現可持續發展做出努力。 參考文獻: [1]Jonsson H,Vinneras B,et al.Source Separation of Urine[J]. Wasser & Boden,1999,(11):21-25. [2]Lange J,Otterpohl R.Handbuch zu einer zukunftsfaehigen Wasserw irtschaft[M].Mall-Beton Verlag,1997. [3]Otterpohl R,Albold A,Oldenburg M.Source Control in Urban Sani tation and Waste Management:Ten Systems with Reuse of Resources[J].Water Scien ce and Technology,1999,39(5):153-160. [4]Otterpohl R,Grottker M,Lange J.Sustainable Water and Waste Ma nagement in Urban Areas[J].Water Science and Technology,1997,35(9):121-133. [5]Otterpohl R,Oldenburg M,Buttner S.Alternative Entwasseru ngsko nzepte zum Stoffstrommanagement[J].Korrespondenz Abwasser,1999,46(2):204-211 . [6]Otterpohl R,Oldenburg M,Zimmermann J.Integrierte Konzepte fur die Abwasserentsorgung landlicher Siedlungen[J].Wasser & Boden,1999,(11):10 -13. [7]Porto D,Steinfeld C.The Composting Toilet System Book[M].Ce ntre for Ecological Pollution Prevention,Massachusetts,1999. E-mail:z.li@tuhh.de 收稿日期:2000-10-11 |