一、概述
雨水回用處理工程，可以有不同的設計方案。在設計過程中，也就存在一個針對某種目標進行優化的問題。本文針對兩種不同的處理工藝討論各自方案的優缺點，同時將對各自方案產生的投資成本、運行成本及維護等方面進行相應評估對比。兩種工藝分別是：A方案，將產水水質最優化作為設計目標，用超濾工藝進行設計；B方案將初期投資額的最小化作為設計目標，以雨水傳統回用工藝來設計。為方便比較，前提條件是兩套設備均可自動運行。
二、兩種設計工藝簡述
現以雨水處理量為1000m3/d來評估，按每天設備運行以20h計，即處理量為50m3/h。
A方案超濾工藝：雨水→袋式過濾器→超濾裝置→再生水回用點；袋式過濾器規格，SUS304不銹鋼結構，Φ450*1000，二只50μ的過濾袋；超濾裝置選取國內品牌超濾膜組件11支，裝置閥門為全自動系列，氣動蝶閥與氣動球閥；
B方案傳統工藝：雨水→石英砂過濾器→活性炭過濾器→再生水回用點；石英砂過濾器規格Φ2400×SS1800，石英砂重量7.3T，鋼襯膠，閥門為全自動系列，氣動蝶閥；活性炭過濾器規格Φ2400×SS1800，石英砂重量2.1T，鋼襯膠，閥門為全自動系列，氣動蝶閥。
三、兩種設計工藝投資成本、運行成本及維護等方面對比
3.1. 兩種工藝出水水質對比
|
|
產水水質
|
備注
|
|
|
出水水質穩定，能去除水中絕大部分的懸浮物、膠體等，完全除菌，保證產水濁度小于0.1NTU，SDI15<3。產水水質比自來水水質要好，可直接用于生活用水和空調冷卻水等對水質要求較高的方面。
|
|
|
B方案： 傳統工藝
|
出水水質隨每天的反沖洗狀況而定，有較大的隨機性。能去除水中異味、膠體及色素，重金屬離子、COD等顯著降低，SDI15<5，濁度<1ppm。產水可回用為綠化、洗車、沖廁和景觀補充水等。
|
結論：A方案超濾工藝產水水質比B方案傳統工藝的產水水質要好很多。
3.2. 兩種工藝投資成本對比
|
|
投資金額
|
備注
|
|
A方案： 超濾工藝
|
袋濾（含過濾袋）+超濾裝置+自動控制閥+儀表的總投資金額約為人民幣60萬元。
|
|
|
B方案： 傳統工藝
|
石英砂濾器（含石英砂）+活性炭濾器（含活性炭）+自動控制閥+儀表的總投資金額約為人民幣40萬元。
|
結論：超濾工藝比傳統工藝的投資金額稍高。
3.3. 兩種工藝運行成本對比
A方案運行成本
|
序號
|
項目
|
單位
|
消耗數量
|
單價（元）
|
金額（元/小時）
|
|
1
|
水費
|
m3
|
50.0
|
0
|
0
|
|
2
|
kwh
|
4.0
|
1
|
4.0
|
|
3
|
藥劑
|
元
|
0.0元/小時
|
0.0
|
|
4
|
部件、耗材
|
元
|
2.1元/小時
|
2.1
|
|
合計總體運行費用：
|
6.1元/小時
|
B方案運行成本
|
|
項目
|
單位
|
消耗數量
|
單價（元）
|
金額（元/小時）
|
|
1
|
水費
|
m3
|
50.0
|
0
|
0
|
|
2
|
電費
|
kwh
|
5.5
|
1.0
|
5.5
|
|
3
|
藥劑 （pH校正劑，絮凝劑，助凝劑，pH回調劑等）
|
元
|
1.2元/小時
|
|
1.2
|
|
4
|
部件、耗材
|
元
|
1.9元/小時
|
|
1.9
|
|
|
合計總體運行費用：
|
8.6元/小時
|
結論：從上述兩表可以得出A方案超濾工藝比B方案傳統工藝在運行成本上要小很多。
3.4. 兩種工藝占地面積對比
|
|
占地面積
|
備注
|
|
A方案： 超濾工藝
|
系統占地面積約為10m2。
|
|
|
B方案： 傳統工藝
|
系統占地面積約為35m2。
|
結論：A方案超濾工藝比B方案傳統工藝的占地面積少很多。
3.5. 兩種工藝自動化程度對比
|
|
自動化程度
|
備注
|
|
A方案： 超濾工藝
|
用5個自動閥門（清洗進水、進水、進水排放、濃水排放、產水）即可實現超濾裝置自動運行。
|
|
|
B方案： 傳統工藝
|
需用14個自動閥門來實現系統的自動運行。
|
結論：A方案超濾工藝比B方案傳統工藝容易實現自動化運行。
3.6. 兩種工藝維護管理方面對比
|
|
運營管理
|
備注
|
|
A方案： 超濾工藝
|
維護較方便，超濾膜2～3年更換一次，更換簡單。
|
|
B方案： 傳統工藝
|
維護性不如超濾工藝，石英砂與活性炭的更換周期為每8個月一次，更換勞動強度大，程序繁瑣。
|
A方案超濾工藝比B方案傳統工藝在維護管理方面要好。
四、總結
上述統計和簡單的成本分析表明：超濾工藝處理雨水回用在出水水質、占地面積、運行成本、實現自動化程度和管理維護等方面優于石英砂+活性炭工藝，但石英砂+活性炭工藝具有投資成本的優勢。傳統工藝處理出來的水主要可用于沖廁、灌溉、水景等用途，使用面相對較窄；超濾工藝處理的水可以用于空調冷卻循環和生活用水等方面，而且如用于空調冷卻循環，因為其水質潔凈度非常高，可省去用自來水做空調冷卻水所必須的阻垢劑，同時清洗周期也大大延長。
