本页讨论两个主题:
- 加州现行灰水法规
- 后院灰水设计计算器
内容
一般信息
灰水(也称为灰水或灰水或灰水)是未与粪便接触的废水,旨在用于灌溉。灰水是一种常见的水再利用方法,其优点是减少用水量并保护水资源。
由于受到病原体的污染,灰水可能不会与粪便接触。虽然灰水一定不能含有粪便,但它通常含有肥皂、清洁产品、食物颗粒和染料,其中可能含有硝酸盐、磷酸盐、细菌、漂白剂、固体(有机和非有机)和产生泡沫的元素。使用含有这些污染物的水可能会导致周围环境的退化,改变 pH 值、营养物质超载并增加氧气需求。[1]通过使用湿地处理系统,通过生物处理减少污染物并产生更健康、更高效的生态系统,可以减少灰水对环境的退化。
加州灰水定义
加州健康与安全法规 (第 17922.12a 节) 将灰水定义为“未经处理的废水,未被任何厕所排放物污染,未被传染性、污染性或不健康的身体废物影响,并且不会受到不健康加工、制造或操作废物污染的威胁。”该法规还规定了哪些家庭水源可以提供灰水:浴缸、淋浴、浴室洗脸盆、洗衣机和洗衣盆。在加州,任何来自厨房水槽或洗碗机的废水都不能归类为灰水。
加州水法 (第 14877 条) 将灰水系统定义为“与管道系统相连、用于灰水卫生分配或使用的系统和设备”。加州管道法,特别是第 24 条,为灰水系统的管道和安装制定了监管标准。
美国有一些最严格的要求,加利福尼亚州拥有全国第一个灰水法规[2]。直到 2009 年,加利福尼亚州的法规都非常严格,在大多数情况下无法安装许可系统。2009 年 8 月 4 日,加利福尼亚州管道法规通过了新法规,以帮助为水再利用系统提供灵活性。
有关加州灰水法律的更多信息,请访问Oasis Designs 网页。
加州设计标准
第 16A 章[3]规定的标准如下所示,但请务必向当地执法机构核实其他当地规则和法规。
加州灰水系统分为三类,每类都有不同的许可要求:
- 单件设备或洗衣机
- 无需许可证
- 单系统
- 超过垫圈或单一固定装置系统
- 排放量为每天 250 加仑或更少
- 需获得建筑许可证
- 复杂系统
- 多户家庭或多住宅单元
- 排放量超过每天 250 加仑
- 需获得建筑许可证
建筑许可证的要求:
- 适用于单一系统或复杂系统
- 确定地下水位和土壤类型的吸收质量
- 所有组件必须防水
- 必须接受相应执法机构的检查
- 可能适用其他当地法规和检查要求(联系当地执法机构)
所有加州灰水系统必须满足以下要求:
- 未连接至饮用水系统
- 根据位置、排水能力、土壤类型和地下水位进行设计
- 排放区必须与污染源位于同一地块,除非法律豁免。
- 未经相关执法机构批准,不得施工(洗衣机或单一装置系统除外)
- 必须有双重排放,以便在灰水和下水道之间切换
- 避免使用洗尿布的水或接触任何粪便物质
- 灰水可能不
- 用于喷灌
- 被允许池塘
- 从所需排放位置流出的径流
- 排放至雨水管道
- 排放至地表水体
- 排放点必须被 2 英寸(51 毫米)的材料(覆盖物、岩石、土壤)覆盖
- 灰水不能用于根作物或粮食作物的可食用部分
摘要 加州管道规范第 16A 章
城市或县有权在加利福尼亚州标准的基础上增加更严格的标准,必须小心处理所有地方标准和州标准。这里只讨论州标准。第 16A 章的目标是[3]:
- 通过促进灰水利用来节约用水,
- 减少不合规灰水系统的数量,
- 提供指导,以及
- 提供一种可以减轻私人污水处理系统压力的替代方案。
第 16A 章设立了安装灰水系统的最低要求。规范的第 I 部分涵盖住房和社区发展部 ( HCD ) 监管的所有人员和占用。规范的目的是为用户提供指导,同时为流程增加更多的灵活性。规范的这一章包含允许安装有限类型的灰水系统而无需施工许可证的规定。但是,该规范并没有消除考虑安装灰水系统的人员与当地政府联系的需要,以确保他们了解并遵守当地的要求或禁令。水资源部 (DWR) 采用了第 16A 章的第 II 部分[3] ,该部分涵盖了循环水系统的一般许可、标签、标牌、检查和测试。第 16 章第 II 部分的主要目的是确保识别灰水系统,以便公众和在系统上或周围工作的人员了解灰水管道的内容。
第 16A 章“非饮用水再利用系统”作为一项紧急灰水法规被添加到 2007 年加州管道规范中。该法规被确定为“紧急”,以消除原本需要的 18 个月等待期。第 16A 章于 2009 年 7 月 30 日获得加州建筑标准委员会 (CBSC) 批准。紧急法规于 2009 年 8 月 4 日提交给国务卿,提交后立即生效。非饮用水再利用系统(第 16A 章)现在是 2007 年加州管道规范第 5 部分第 24 章的一部分,并于 2010 年 1 月 27 日经 CBSC 一致批准成为 HCD 管道规范的永久组成部分。第 24 章,第 5 部分,第 16A 章“非饮用水再利用系统”(第 I 和 II 部分)
地下灰水湿地设计和计算器
地下流湿地是符合加州法规的灰水湿地的理想选择。人工湿地可用于灰水处理,以帮助在水用于灌溉之前减少污染物。
灰水从房屋中排放出来,要么直接排入灰水湿地,要么先排入初级处理系统,然后再进入湿地。
初级治疗
如果废水中含有油脂、油和大固体,则需要进行初级处理,因为油脂、油和大固体会堵塞湿地或杀死有益细菌,从而降低湿地处理功能。初级处理会分离出较大的固体油脂和油。初级处理可以通过过滤器、油脂分离器和沉淀池来完成。
经过初级处理后,水在灰水湿地中通过过滤和生物过程进行二级处理。生物过程发生在湿地植物上,通过植物上和周围的细菌以及固定固体的分解进行。
加州灰水系统可能不需要进行初级处理,因为加州灰水系统不允许排放厨房水槽污水(油脂和大颗粒的最大来源)。
欲了解更多示例和想法,请访问http://greywater.com/treatment.htm或用于灰水的地下流人工湿地。
灰水地下湿地计算器
Excel住宅地下人工湿地计算器旨在根据家庭生化需氧量 (BOD) 负荷[4] [5]和加州天气[6]确定家庭湿地的大小。要下载计算器,请单击此处,使用前必须保存并启用文件。
要了解如何使用计算器,请单击 Excel 表右上角的蓝色“如何使用计算器”链接,或单击底部的“如何使用计算器”选项卡。
地点
选择灰水湿地的位置时,请考虑以下几点:
- 湿地应直接位于污水流的接收端
- 建议下坡坡度约为 0.5% - 1% [4] [5],以便水可以在重力作用下流过湿地,然后流到最终的排放区。
- 该站点应易于监控和维护。[5]
- 请勿在现有的湿地上建造灰水处理系统。
材料
建造潜流湿地所需的材料。[4]
材料 |
---|
水泥 |
砖块 |
PVC 或金属管道(入口和出口) |
细塑料网 |
防渗线性 |
阀门 |
止回阀(回流防止器) |
沙 |
碎石 |
覆盖物 |
湿地植物(人工湿地的挺水植物) |
浆纱
地下人工湿地的设计和规模可以基于生化需氧量 (BOD) 的减少。BOD 是一种水质参数,用于测量水中生化活动(例如需氧细菌)所需的氧气量。系统中高浓度的 BOD 会降低可用氧气量并对水生生物造成危害。[7]进入灰水湿地的平均 BOD 经测量为 65 mg/L。[8]自然系统中的最终 BOD 通常在 2 至 7 mg/L 之间。[4]
BOD 去除率可根据适当温度下的反应速率常数使用以下公式计算:[5]
- 钾r=钾20(1.06电视−20){\displaystyle \,k_{r}=k_{20}(1.06^{T-20})}
在哪里
- k r = 特定温度下的反应速率
- k 20 = 20 °C 时的反应速率
- T = 湿地系统最低温度(°C)
反应速率常数因系统和存在的细菌而异。k 值越大,BOD 分解越快。[7]对于湿地设计,反应速率常数ak 20值为 1.1 天-1 。 [4]所需的 BOD 减少所需的面积可以根据停留时间计算,停留时间是基于反应速率常数的对数级去除,包括流量、深度和介质的孔隙率
- 一个=大号西=问[升n(碳0/碳丙)]钾rdn{\displaystyle \,A=LW={\frac {Q[ln(C_{0}/C_{c})]}{k_{r}dn}}}
在哪里:
- A = 面积(平方米)
- L = 长度(米)
- W = 宽度(米)
- Q = 流量(立方米/天)
- C o = 初始浓度 (mg/L)
- C c = 所需流出物浓度(mg/L)
- d = 砾石介质深度(米)
- n = 介质的孔隙率 (-)
维护
湿地处理系统需要的维护有限,但一些监测和初步工作将提供更好的长期处理。以下列出了几个值得关注的问题:
- 水深 - 为了满足加州的要求,灰水不能储存起来,因此要保持湿地的深度,以确保所有水都在地下进行处理。在植物生长初期,改变水深将鼓励植物的根系生长得更深,从而在较低的深度提供更多的处理[4]
- 植被 - 灰水不应该对植物有毒。如果湿地植物枯萎或死亡,请检测您的水。[5]
- 入侵植被 - 应监测和维护湿地植被,以确保湿地中没有入侵物种,因为它们可能会阻塞或降低湿地的处理能力。此外,如果湿地植物物种不是本地的,则不应允许湿地中的植被迁移到任何天然湿地。
- 定期清洁 - 初级处理网筛需要定期清洁。清洁间隔时间取决于灰水系统的流入量。前六个月或确定清洁时间表之前,每月检查一次网筛。
- 暴风雨溢流 - 暴风雨事件会将水注入湿地。如果担心暴风雨径流会导致湿地溢流,应在暴风雨来临前几天将灰水系统切换到污水系统。
资源
- ↑ Yocum, Dayna,2006,《设计手册:灰水生物过滤人工湿地系统》,加州大学圣巴巴拉分校布伦环境科学与管理学院
- ↑ Greywater Action,2010 年,“关于灰水再利用”。< http://greywateraction.org/content/about-greywater-reuse >
- ↑ 跳至:3.0 3.1 3.2 HDC,2010 年,“非饮用水再利用系统”,加州管道规范,第 24 章,第 5 部分,第 16A 章,第 I 部分,< http://web.archive.org/web/20170218030139/http://www.hcd.ca.gov/codes/shl/Preface_ET_Emergency_Graywater.pdf >
- ↑ 跳至:4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Crites, Ronald 和 Techobanoglous, Grorge,1998 年,《小型分散式废水管理系统》,《水资源与环境工程》
- ↑ 跳至:5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 EPA,1993,用于废水处理的地下流人工湿地:技术评估,水务办公室,832-R-93-008
- ↑ 金门气象服务,2011 年,<www.ggweather.com>
- ↑ 跳至:7.0 7.1 Metcalf 和 Eddy,2003 年,《废水工程处理与再利用》,麦格劳希尔,纽约,纽约州
- ↑ Casanova, LM, V.Little, RJFrye, 和 CPGerba 2001. 回收家用灰水的微生物质量调查. 美国水资源协会杂志 (JAWRA) 37(5)