中水系统（Greywater systems）是一种以经过处理的城市污水为水源的供水系统。它由中水原水系统、中水处理系统及中水给水系统组成。中水系统的建立可以帮助减少建筑或建筑小区对新鲜水源的需求，减轻市政排水系统的负担，同时也能实现水资源的循环利用，有助于推动可持续发展和环境保护。

二十世纪中后期，各国陆续进行了对中水系统的初步探索，验证相关技术，尝试建立中水网络。二十世纪后期，各国均建立了中水系统示范网络以及试点，将中水技术运用到生产实践中。到二十一世纪，中水系统体系在世界各国不断完善，并在日常生活中发挥着不可或缺的作用。

中水系统可分为排水设施完善地区的单位建筑中水回用系统、排水设施不完善地区的单位建筑中水回用系统、小区域建筑群中水回用系统和区域性建筑群中水回用系统。中水可用作于厕所冲洗、农田灌溉、植物灌溉、园林绿化、道路保洁、汽车清洗、环境景观、冷却设备补充用水等。

污水回用是指将经过处理后的污水重新使用，以减少对新鲜水资源的消耗，达到节约用水的目的。

1976年起，中国开始关注污水回用技术的研究和应用：

1.污水处理技术验证：在中水系统起步阶段，进行了针对污水处理的试验，包括采用物理、化学和生物处理等方法。

2.污水回用方案探索：通过试验探索，确定了适用于不同用途的污水回用标准和处理要求，如城市绿化、农业灌溉、工业用水等，并验证了回用水对各领域的适应性和效果。

3.中水管网建设与水质控制：在部分区域建设了中水管网，并进行了收集、处理、储存和分配试验。

在“七五” “八五”期间，中国加强了对污水回用技术的研究和开发并建立示范工程。

对回用技术集成化研究，将各个单项技术成果和示范工程经验进行整合，提供系统完整的集成化技术方案。

对城市污水地下回灌深度处理技术进行研究，不断推动城市污水地下回灌深度处理技术的实施，并增加回用工程的规模和实效。

进入21世纪后，中国政府出台了一系列政策措施，如“十五”纲要明确提出污水回用等节约用水的要求。随着污水回用技术广泛应用，城市供水中污水回用已经成为一种重要的水源补充方式，同时，在农业灌溉、工业用水等方面也得到了广泛的应用。

为了克服干旱、淡水供应不足等问题，日本有效利用中水，新建的政府机关、学校、企业办公大楼以及公园、运动场等公共建筑物基本上都设置了中水道，政府还制定了奖励政策，通过减免税金、提供融资和补助金等手段大力加以推广中水。

相继出台了《污水处理水循环利用技术方针》《冲厕用水、绿化用水：污水处理水循环利用指南》《污水处理水中景观、戏水用水水质指南》《再生水利用事业实施纲要》《再生水利用下水道事业条例》《污水处理水的再利用水质标准等相关指南》，除此还制定了《污水处理水循环利用技术指南》《污水处理水中景观、亲水用水水质指南》等再生水水质标准。

在美国，佛罗里达州大规模地建设双管供水系统，并以自来水40%左右的价格将中水提供给高尔夫球场、城市绿化和建筑物、住宅区的中水道，而得克萨斯州则根据自己用水的传统和水文地质特点，大规模进行中水的地下回灌。

20世纪50年代，以色列开始污水处理工作，处理过程分为污水的收集、输送、处理、季节性储存、输送给用户和安全处理。1964 年，以色列在加利利海地区建立了地下水库-拦洪工程， 利用再生水和汛期雨洪水实施回灌，统一调度地表水与地下水，形成地下水库，以供旱季使用，总库容47亿立方米。

以色列是最早使用中水进行农作物灌溉的国家之一，1/3的农业灌溉使用中水。以色列还是使用再生水进行灌溉比例最高的国家，大约是污水总量的2/3。2010年，以色列全国污水排放量约5亿立方米，再生水利用量达3.5亿立方米。

污水收集系统用于收集城市、工业或农业区域产生的污水，这包括下水道网络、管道和泵站等设施，将污水从源头输送到中水处理设施，主要分为两种类型：

小区内有市政中水管网和市政排水管网，通常会采用污废合流的方式，将小区内的雨水和污水一同排放到市政排水管网中。经过化粪池等简单处理后，污水会被排入市政污水管网。

小区没有市政管网，同样采用污废合流式，将所有污水和废水混合排放以简化排水系统的设计和建设，减少基础设施投资成本。但可能会增加处理过程中的负担和挑战。

小区内没有市政中水管网，但有市政排水管网，通常采用污废分流式的方式：将污水经过化粪池处理后，排入市政污水管网；废水经过小区废水管网收集至小区中水处理站，处理达到回用标准后进行回用。

原水管道一般采用重力流设计，当靠重力流不能直接接入时，采取局部提升等措施接入。室内外原水收集管道及附属构筑物均采取防渗、防漏措施，并含有防止不符合水质要求的排水接入的措施。原水系统应计算原水收集率，收集率不低于回收排水项目给水量的75％。原水收集率可按下式计算：

式中：η2——原水收集率；

∑Qp——中水系统回收排水项目的回收水量之和(立方米/d)；

∑QJ——中水系统回收排水项目的给水量之和(m³/d)。

原水系统设置分流、溢流设施和超越管，在流入处理站之前满足重力排放要求。 职工食堂和营业餐厅的含油脂污水进入原水收集系统时，要先通过除油装置处理后，方可进入原水收集系统。原水要进行计量，所以设置具有瞬时和累计流量功能的计量装置。

中水处理设施是整个中水系统的核心，负责对污水进行处理以产生再生水。处理工艺包括物理、化学和生物处理，以去除悬浮物、有机化合物、营养物质和微生物等污染物。常见的处理工艺包括格栅过滤、沉淀池、生物处理、悬浮填料、逆渗透等。

处理过程：

1.前处理：废水经过格栅、沉砂池等物理处理单元，去除大颗粒杂质、悬浮物和沉积物等。

2.生物处理：前处理后的水进入生物处理单元，主要采用活性污泥法或固定床滤池等生物降解工艺。在这些工艺中，通过细菌和其他微生物的作用，有机物被分解为无害的物质，从而减少水中的有机负荷和污染物。

3.深度处理：生物处理后的水可进行深度处理，以进一步去除残留的污染物和微生物，深度处理可以包括濾料过滤、活性炭吸附、紫外线消毒等。濾料过滤通过过滤层将微小颗粒和细菌等截留，活性炭吸附则能吸附有机化合物和部分溶解性污染物，紫外线消毒则能破坏水中的微生物。

4.再利用：处理后的中水可以通过适当的处理工艺，符合再利用的要求，再利用可以用于冲洗、灌溉、工业用水等，同时根据再利用需求，中水还可以接受进一步的处理，如逆渗透膜过滤、臭氧处理等，以达到特定的水质标准。

5.监测和控制：中水系统通常配备监测和控制设备，以监测水质、流量、压力等参数，并根据需要自动调节处理过程，确保系统的稳定运行和再利用水的质量。

本章节参考资料均来源于国家标准《建筑中水设计标准》

中水系统按照其服务的范围不同，可分为：

1.建筑物中水系统

建筑物中水系统主要服务于单个建筑物或建筑物群，如商业大厦、办公楼、酒店、医院等。

2.小区中水系统

小区中水系统是指为整个小区或社区提供中水服务的系统。

3.城镇中水系统

城镇中水系统是在城市或城镇范围内建立起来的中水处理和供应系统。

缓解水资源短缺问题

通过收集和处理污水，并将其转化为再生水，可以极大地增加城市的可用水量。这对于缓解水资源短缺问题、降低对传统水源的依赖以及提高水资源的可持续利用至关重要。再生水作为一种合法的替代水源已经得到了国际社会的广泛关注和利用，越来越多的国家和城市都在推动再生水利用项目，并将其纳入水资源管理的重要策略之一。

实现水资源可持续利用

水随着城市人口和经济的不断增长，对水资源的需求也在迅速增加，给城市的水资源供应和管理带来了巨大的压力。水资源短缺是一个普遍存在的问题，特别是在干旱地区或人口密集的城市中，这一问题尤为突出。推进污水深度处理和普及再生水利用是实现可持续水资源利用和环境保护的重要举措。

在国际上，水资源的管理目标已经发生了重大变化。以前的水资源管理主要关注水的控制、开发和利用，但现在，更多的关注点已经转向以水质再生为核心的水循环再利用以及水生态的修复和恢复。这种转变理念的目标是实现水资源的可持续利用和水生态的良性循环，通过最大限度地回收和再利用水资源，保障水的可持续供应，并减少对自然水源的过度开采和破坏。

带来可观的经济效益和生态效益

2.社会效益：再生水合理利用对于缓解城市的水资源紧缺状况具有长远而积极的作用。通过回收再生水，可以降低对传统水源的依赖，减轻水资源短缺问题。这使城市可以维持正常的供水量，满足日益增长的需求，从而提高城市的饮水安全水平和居民的生活质量。此外，再生水的利用可以延长水资源的可持续利用周期，为未来的水资源管理奠定基础，具有明显的社会效益。

3.生态效益：再生水合理利用不仅可以清除废污水对城市环境的不利影响，还可以进一步净化和美化环境。通过适当的处理和监管，再生水的质量可以达到符合要求的水质标准，使其可以安全地用于农业灌溉、园林绿化等领域。通过使用再生水代替传统水源，可以减少对自然水体的开采压力，保护水生态环境，维护生物多样性。

为了更有效地解决城市缺水问题，需要扩大中水系统的规模，并进行统一的规划和管理。区域性循环中水系统可以覆盖更大的范围，将多个建筑物或小区纳入一个统一的中水系统中，实现中水的集中处理、输送和再利用。通过统一的规划和管理，区域性循环中水系统能够更有效地利用中水资源，提高水资源的利用效率，减轻城市的水资源压力。因此，扩大中水系统的规模，并进行统一的规划和管理，中水系统是解决城市水资源问题的重要措施之一。需要指出的是，中水系统的发展规划是一个综合性的任务，涉及多个利益相关方、技术领域和政策层面。因此，制定中水系统发展规划应充分考虑当地的水资源情况、社会文化特点、经济发展需求和环境保护目标，以确保中水系统的可持续发展和社会经济效益。

（一）要选择精致成套综合服务，这样不仅可以减少人工成本，而且还可以提高中水系统的利用效率，可以在短时间内完成中水系统的应用。

（二）中水处理设施一般要设置在产业较为集中的地区。设置地点不宜设置在远离城市产业区域的地区，多多考虑周围植被生态的分布状况，要坚持不对生态系统产生和危害的基础上。要建立一种简约、技术含量高于一体的污水处理系统，促使其在实践中发挥积极有效的作用。

（三）中水系统的成本效益问题。要将系统运行过程中所产生的成本问题考虑在内，如仅仅是一次水资源的循环利用，今后会对一个城市的经济发展造成较大的负担。因此，要合理考虑到成本问题和产生的经济效益。

具体见中国国家发展改革委 住房城乡建设部关于印发《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》的通知。

2010年后，美国开始众多自然+人工强化技术结合的案例，如2010年投产的科罗拉多州Aurora的PrairieWaters项目。这个项目利用了自然河岸过滤、含水层补给，以及UV-AOP、BAC、GAC等处理技术，研究对象也逐渐从非饮用回用向饮用回用转变在饮用水回用方面，也涵盖了直接和非直接饮用回用的研究，且可以分成地下水补给、地表水强化、原水强化和自来水强化四个情景。

硅谷的ValleyWater则正在利用PPP模式，进行一个用再生水补给地下水的项目，目标是在2025年覆盖SantaClara郡10%的用水需求。加州首府萨克拉门托则计划在2023年动工开始兴建农业再生水的项目，以减少对地下水的依赖。

日本研究小组一直在开发有前途的水再利用技术。例如，创新的臭氧气体发生器可以在臭氧产生过程中产生剧烈的变化，其中氧自由基的损失被抑制。臭氧气体产生效率的提高可以显著降低臭氧化系统的能耗。光催化陶瓷膜工艺也在开发中，用于水过滤和氧化。研究小组一直在评估涂有二氧化钛的多孔陶瓷膜在紫外发光二极管辐射下去除废水中药物和个人护理产品的性能。与单一紫外或紫外/二氧化钛系统相比，该工艺已被证明可为某些聚苯硫醚提供更高的去除率。

2021年起，日本开始了中试规模的实验来评估使用螺旋缠绕膜元件的新型膜的操作和去除性能。

再生水通常被称为"中水"或"再生水"，这是因为它不同于自来水（上水）的高水质和不同于污水（下水）的原始状态。这种水通常用于非饮用的用途，如冲洗厕所、清洁道路、灌溉园林等。

再生水系统的建立可以有效地利用城市中的水资源，减轻水资源短缺和环境污染的压力。通过将污水进行再生处理，可以减少对新鲜水源的需求，从而降低对水资源的消耗。再生水可以被视为是城市可持续发展的一个重要组成部分。

然而，在使用再生水的过程中，也需要注意其可能存在的潜在风险，例如水质不稳定、微生物和化学物质等问题。因此，在进行再生水处理时需要采用合适的技术和处理方法，确保其水质符合相关的标准和要求，确保使用过程中的安全性和可靠性。

解决水环境污染

在中国的许多地区，水资源严重短缺，同时污水排放量不断增加，引发了巨大的环境和水资源供求矛盾。因此，专家们普遍认为解决城市缺水问题需要从节水、治污和多渠道开源等多个方面入手。再生水的合理利用已经成为解决水资源短缺、水环境污染的迫切需求，并符合可持续发展的原则。

由于城市绿化和河湖景观用水对水质要求并不高，再生水可以作为替代水源，满足这部分用水需求综合来看，再生水的合理利用对于解决水资源短缺和水环境污染问题具有重要意义，也是实施可持续发展的重要措施之一。

使用方法与范围

方法：直接使用与间接使用相结合，需因地制宜。直接使用中，就地使用与集中使用相结合，需因时制宜。

中水用于采暖系统补水等其他用途时，其水质应达到相应适用要求的水质标准。中水同时满足多种用途时，其水质应按最高水质标准确定。

表：再生水用于非限制性灌溉的水质标准