蓝色建筑：'源对源(source to source)'的分散式水资源综合管理方案
在学校、酒店和商品房等现代建筑里，冲厕、清洁、冷却塔、景观灌溉等非饮用水用水占了总用水量的很大一部分。但往往人们是将饮用水水质的水用于非饮用水用途。产生的污水厂一般都会通过污水管网输送到污水厂作处理。而在无管网覆盖地区，这些污水则直接排入环境，大多未经处理或半处理。但无论是污水管网覆盖还是或无覆盖地区，污水的就地循环和回用都并不常见。上述的两种现状都是对水资源、能源和人力财力的巨大浪费。这种现象在用水需求日益增长的发展中国家尤为严重，而这些国家的财力往往跟不上污水厂兴建的速度。在水资源压力日渐紧张的今天，我们需要更好地对用水、垃圾和污水作就地综合管理。在这样的原则下，终端用户跟服务供应商和污水垃圾处理厂积极合作，共同对水作就地处理利用。
在过去很长的时间里，分散式水处理系统被视为是“低端”或者“过渡性”的解决方案，是只适用于还在等待集中式方案获批的“离网”地区。然而，近几年涌现的经济划算、维护成本低的紧凑型技术使得分散式方案变得更加有吸引力，能和传统的集中式污水厂和管网作很好的互补。但除了技术进步之外，还需采纳和应用新的理念和标准，分散式的解决方案才能充分实现它的潜力，成为城市水管理的新主流。
面对这个需求，新加坡ECOSOFTT公司，联合当地的一家工业设计公司以及中国清华大学研发出了一个叫“蓝色建筑（Blue Buildings）”的分散式方案新标准，作为现有的集中式系统的补充。这一理念和技术可能为智慧城市新型住宅和建筑的发展提供基础元件。
蓝色建筑标准( Blue Building Standard) 提供了分散式水资源综合管理的新范例。它能够让居民住宅、酒店、商业楼宇、学校和其他建筑：
(a) 减少超过50%的用水量和浪费率
(b) 对超过80%的污水作现场循环回用
(c) 剩下的20%污水作环境友好式的排放
下面是蓝色建筑标准的示意图，其包括四个首要准则：
(1) 用水资源: 增加供水来源途径和多样性
(2) 水回用: 整合不同的水源作回用
(3) 水循环：运用合适的技术收集和循环污水
(4) 污水排放: 安全地将多余的用水转给其他社区，或者回到大自然。
蓝色建筑的分散式解决方案是可以规模化的，小至单家独户，大至商品住宅区、学校和商业建筑。同时它也是模块化的，使用户可以根据实际用水需求和财政情况选用合适的组件。例如，学校可以选择雨水回收系统来丰富供水来源，等财政资金允许的时候再加设黑水循环作为日后的升级项目。无论是城市、农村或者是城郊结合地区，蓝色建筑标准都已经在以下方面得到验证：
雨水收集——自然水循环中的低成本水源
利用低能耗和高回收率的技术实现污水回用
利用生物处理方法减少化学品的使用
通过分散式处理使回用水成为新的可靠的供水来源
对包括灰水和黑水在内的污水作就地原位处理，减少建造双管网的成本和施工时间
对不同来源的供水作优化处理，把非饮用水用到非饮用用途
运用智能设备检测管理用水情况
增加用户参与度，分享水管理的责任
蓝色建筑不依赖任何一项单一技术，相反，它为技术创新创造了平台，实现了不同技术的整合。当然，技术本身还是需要满足具体的标准以实现经济和环境效益的最大化。下表是技术选择的标准和意义：
到目前为止，他们通过实践验证，列举了以下符合上述标准的技术。但是，技术的选择也不是一成不变的，而是根据用户的实际需求作改进。正因如此，蓝色建筑才能成为一个开源平台。
1. 无泥好氧生物滤池 (Aerobic Biofilter Without Sludge - ABWS)
基于生物过滤和修复的低成本的污水解决方案，适合小型社区
2. 气提循环悬浮载体床 (Airlift Circulating Floating-Carrier Bed - ACFB)
基于生物膜工艺的紧凑型污水解决方案，适合单家独户、酒店、学校和商业楼宇
3. 循环生物过滤反应器(AIRR/BRR– Bio-filtration With Recirculating Reactors)
基于天然植物根系等作生物膜载体的低成本污水解决方案，适合单家独户和小型社区，结合强曝气控制微生物活性
视频：无泥好氧生物滤池（ABWS）技术
跟传统的集中式处理相比，采用蓝色建筑标准的业主不再需要在非饮用水用途中使用饮用水标准的水源，大大减少了传统集中式处理会产生的水资源和能源的浪费。另外蓝色建筑适用于“离网”和“并网”的给排水系统，减少了下水道管网的压力。另外，它的可规模化潜力，能够给缺水地区和国家提供大规模的可靠供水和回用服务。
1. 背景
这个教育机构位于印度中部的Jabalpur市没有自来水和污水管网接驳的地区。它是印度中部地区领先的研究生学校，而且是当地水务和市政卫生培训中心。该研究院的学生和教工约500名。
地下水是他当地唯一的水源，通过打井抽取上来，而且没有连接任何供水和污水处理管网。周边地区的开发也靠同一地下水来源，所以地下水衰竭速度很快。为了满足用水需求，相关部门新增了两口井。所有的污水通过一个化粪池作简单处理，每三个月作一次清洗。由于处理不当，地下水受到了污染，威胁到了供水来源，并污染了附近的湖泊和农田，以及Narmada河。
主要问题:
损耗并受到污染的地下水层
化粪池处理效果不理想
未经良好处理的污水排入附近河流
2. 解决方案
学院的管理层决定，通过采用分散式处理方法，实现供水自给，并将所有污水经处理后在校园内回用。多出的回用水回灌补给地下水或者零污染地排到周边的河流。另外也通过雨水回收增加供水来源。最终目标是打造一个绿色示范项目供学生和参观者学习，教育他们如何更好地管理水资源。在这个过程中，学生和教工都受到感染，主动参与到项目中，共同创造一个生态友好的示范校园。
3. 项目结果
经过对该研究院的考察，从社会、经济和环境等方面评估后，ECOSOFTT的团队将 ABWS, AIRR 和 ACFB技术综合应用到了这个项目中。这个综合解决方案的亮点包括：
每天产生的污水约60000升，90%得到回用
和谐地融入校园建筑景观中
系统占地面积小
出水水质高
没有臭味
普通教工就能完成日常运行工作
出水可以做园林灌溉
出水会做定期检测，保证出水质量可以满足当地河流的D级排放标准。ABWS无泥好氧生物滤池和 ACFB气提循环悬浮载体床系统的处理效果见下表 (前者为运行9个月后的数据，后者为1年)：
▲ Xavier研究院的ABWS系统
▲ Xavier研究院的ABWS反应器
▲ Xavier研究院的ACFB系统
自新系统投入运行，旧的化粪池就不再使用了。新系统的维护周期为3-6个月。出水用于景观灌溉，减少了地下水的用量。污水中的氮磷等营养物以20:1的碳氮比变作有机肥料。通过实践蓝色建筑的标准，Xavier研究院变成了“零排放校园”——不再对周围的水体和地下水造成污染。
分散式的解决方法和综合管理模式让水资源实现“源对源”的就地处理变成经济可行，能在应用到住宅区、商业楼宇中。上述的印度的校园水处理系统的案例证明了它在技术和经济上的可行性。分散式系统要得到更大程度的接纳，其标准的建立、适合技术的应用和使用者的参与都是至关重要的因素。蓝色建筑标准展示了水管理乃至社会思维模式的变化，是城市地区实现生态平衡的有效选择方案之一。