劉進(jìn)榮

摘要 我國(guó)高校用水浪費(fèi)嚴(yán)重，提高水資源的有效利用率和重復(fù)使用率勢(shì)在必行。以西藏民族學(xué)院為例，分析西藏民族學(xué)院校園中水回用的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性，提出污水處理的分散處理系統(tǒng)及MBR法處理工藝。

關(guān)鍵詞 校園；中水回用；MBR；可行性

中圖分類號(hào)：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-489X（2009）09-0081-02

Feasibility of Treated Waster Water Reuse in Campus of Tibet College of Nationalities//Liu Jinrong

Abstract Colleges and universities have become main water consumers in urban of our country and wasted too much water. It is important to raise the ratio of water reuse and reduce water consumption. Taking Tibet College of Nationalities as an example, this paper analyzed the technical-economical feasibility of reused water in the campus of colleges, and proposed decentralized sewage treatment systems and MBR technology of treat sewage.

Key words campus；water reuse；MBR；feasibility

Authors address Department of State-owned Property Management, Tibet College of Nationalities, Xianyang, Shaanxi 712082

中水回用主要是指將生活污水（優(yōu)質(zhì)雜排水和雜排水）、雨水、污水處理廠尾水、廠礦冷卻水等城市污水，根據(jù)不同水質(zhì)和不同用途要求，經(jīng)過適當(dāng)處理，用于地面清潔、澆花、洗車、空調(diào)冷卻、沖洗便器、消防、景觀等[1-3]。中水回用可行性研究，就是對(duì)回收利用二次水的必要性、技術(shù)的可行性、經(jīng)濟(jì)的合理性等進(jìn)行的研究。目前，全國(guó)高校在校學(xué)生有2 000多萬人，2006年的統(tǒng)計(jì)資料顯示，學(xué)生年均用水量為170噸左右，是居民人均生活用水量的2倍左右，水資源的浪費(fèi)非常嚴(yán)重。隨著各高校擴(kuò)招，校內(nèi)師生總數(shù)越來越多，高校區(qū)呈區(qū)域化集中分布狀態(tài)[2，3]。隨著人員的增多，校區(qū)已成為城市用水大戶。在高校區(qū)啟用中水回用系統(tǒng)，對(duì)節(jié)約水資源，保護(hù)環(huán)境，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)中水回用的研究比較多，但實(shí)施較少，尤其是高校中水回用研究實(shí)施的更少。為此，本文以西藏民族學(xué)院為例，對(duì)中水回用技術(shù)在高校校園中應(yīng)用的可行性進(jìn)行系統(tǒng)研究，為中水回用技術(shù)的拓展提供理論參考。

1 基本狀況

1.1 工程概況西藏民族學(xué)院位于陜西省咸陽市境內(nèi)，屬全日制普通本科高等院校，目前在校人數(shù)8 000多人。該校區(qū)學(xué)生宿舍集中，公共浴室、教學(xué)樓等建筑布置集中，水景面積約為3 000平方米，草地面積約為20 000平方米，道路面積約10 000平方米，在學(xué)生宿舍樓附近設(shè)有化糞池4座。

1.2 用水基本情況

1）污水水量及水質(zhì)。根據(jù)生活用水量定額規(guī)定，有的盥洗室最高日用水定額為（50～100）L/人?d，時(shí)變化系數(shù)為2.5，有的盥洗室、浴室最高日用水定額為（100～200）L/人?d，時(shí)變化系數(shù)為2.5。取綜合用水指標(biāo)200 L/人?d，初步確定該校區(qū)產(chǎn)生的生活污水水量約為1 600 m3/d。校園污水主要由生活污水組成，根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)定，混合后污水水質(zhì)為：BOD，150 mg/L；COD，20 mg/L；SS，200 mg/L。

2）中水供給對(duì)象及處理量。鑒于實(shí)際情況，這里暫時(shí)只考慮處理后的中水回用于校區(qū)景觀及噴灑道路、草地等。校區(qū)綠地面積約為20 000 m2，按照綠化用水標(biāo)準(zhǔn)1.5 L/m2?次，每天澆灑1次計(jì)算，綠化用水量為30 m3/d；校區(qū)道路面積約為10 000 m2，按照噴灑道路用水標(biāo)準(zhǔn)1.5 L/m2?次，每天澆灑2次計(jì)算，噴灑道路用水量為30 m3/d；校區(qū)水景面積約為3 000 m2，蓄水能力約900 m3，按照15天水景水更新一次考慮，則每天循環(huán)水量約為60 m3/d；按照我國(guó)水位計(jì)算規(guī)范推薦的公式計(jì)算，水體的蒸發(fā)量為7.5 m3。因此，高校中水處理量為127.5 m3/d，時(shí)處理水量確定為5.5 m3（24 h）。

2 中水回用可行性分析

2.1 技術(shù)可行性分析

1）污水處理系統(tǒng)選擇。隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，中水回用技術(shù)日趨成熟。國(guó)家陸續(xù)頒布《城市污水再生利用分類標(biāo)準(zhǔn)》《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》《城市污水再生利用景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》《建筑中水設(shè)計(jì)規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范。根據(jù)這些技術(shù)規(guī)范，結(jié)合高校特點(diǎn)，高校污水處理系統(tǒng)可分為以下幾種形式[3]。

①分散系統(tǒng)。采用小型成套的處理設(shè)備，以幾棟建筑物為一組，采用各自的管網(wǎng)收集中水。其優(yōu)點(diǎn)是安排布置比較靈活，對(duì)未來規(guī)劃的適應(yīng)能力強(qiáng)。

②小集中系統(tǒng)。以功能分區(qū)為基礎(chǔ)，依據(jù)各分區(qū)的水量、水質(zhì)特點(diǎn)，全校范圍分區(qū)設(shè)置“中水”站。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)、水量變化適應(yīng)能力強(qiáng)。

③統(tǒng)一系統(tǒng)。全校范圍內(nèi)只建設(shè)一座“中水”站，統(tǒng)一收集、統(tǒng)一供給，建設(shè)一套統(tǒng)一完整的“中水”收集、供給管網(wǎng)系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)、水量變化適應(yīng)能力強(qiáng)，管理維修方便，形成良好的規(guī)模效益。

與系統(tǒng)①相比，系統(tǒng)②的缺點(diǎn)是由于有多個(gè)“中水”站及給水管網(wǎng)，因此，基建費(fèi)用高，一次性投資較大；系統(tǒng)③的缺點(diǎn)是由于要建設(shè)一個(gè)“中水”收集管網(wǎng)，且管網(wǎng)埋深較大，因此，一次性投資也高。同時(shí)，高校生活廢水污染程度低、組分單一，較易進(jìn)行處理，投入資金也相對(duì)較低，因此，方案①對(duì)高校中水回用較為合適。

2）污水處理工藝選擇。將污水處理成符合中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水，一般應(yīng)進(jìn)行3個(gè)階段的處理[2]。第一階段為預(yù)處理，主要有格柵和調(diào)節(jié)池2個(gè)處理單元，其主要作用是去除污水中的固體雜質(zhì)和均勻水質(zhì)；第二階段為主處理階段，該階段為中水處理的核心和關(guān)鍵，主要作用去除污水中的溶解性有機(jī)物；第三階段為后處理階段，該階段主要以消毒為主，對(duì)出水進(jìn)行深度處理，保證出水達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

目前，主處理階段的方法大致可分為3類[4]。第一類為微生物處理法，即利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機(jī)物，包括耗氧和厭氧微生物處理，一般以耗氧處理較多；第二類為物理化學(xué)處理法，即混凝沉淀（氣?。┘夹g(shù)與活性氧化碳吸附相結(jié)合的方法，該方法與傳統(tǒng)的二級(jí)處理相比，提高了水質(zhì)，但運(yùn)行費(fèi)用較高；第三類為膜處理法，即超濾（微濾）或反滲透膜處理法，該方法與傳統(tǒng)的二級(jí)處理相比，其優(yōu)點(diǎn)是SS去除率很高，占地面積大大減少。膜生物反應(yīng)器（MBR）是高效膜分離技術(shù)與先進(jìn)生化技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，該技術(shù)將超濾膜與生物反應(yīng)器有機(jī)地結(jié)合起來，克服了傳統(tǒng)污水處理工藝的流程冗長(zhǎng)、占地面積大、操作管理復(fù)雜等缺點(diǎn)；且出水懸浮物濃度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)固液分離設(shè)備，在感官上已接近于自來水的情況。因此，膜處理法（即MBR法）可以用于高校中水回用[5]。

西藏民族學(xué)院校園采用的MBR法污水處理工藝選擇如圖1所示。經(jīng)該污水處理工藝處理后，主要出水水質(zhì)濁度＜5 NTU、BOD＜10 mg/L、NH3-N＜10 mg/L、COD＜50 mg/L，其水質(zhì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）的規(guī)定。

2.2 經(jīng)濟(jì)可行性分析

1）投資及運(yùn)行費(fèi)用估算。西藏民族學(xué)院校園污水處理工藝設(shè)備按照市場(chǎng)估價(jià)，并根據(jù)國(guó)家統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額及建筑安裝工程間接費(fèi)定額，項(xiàng)目投資金額約為50萬元。該工藝運(yùn)行時(shí)，勞動(dòng)定員1人，工資標(biāo)準(zhǔn)按500元/月計(jì)（可兼職），則年工資總額為0.6萬元；系統(tǒng)總裝機(jī)容量為14.14 kW，使用工作容量為8.04 kW，同時(shí)啟動(dòng)系數(shù)K=0.7，電價(jià)按0.5元/kW?h計(jì)，則年電費(fèi)為2.465萬元；藥劑分為消毒劑、絮凝劑和助凝劑，年費(fèi)用為0.683萬元；MBR超濾膜運(yùn)行有效時(shí)間為3年，3年后就需要更換膜，更換膜的一次性費(fèi)用約需4萬元，則噸水膜更換費(fèi)用為0.304元。因此，該項(xiàng)目建成后，噸水運(yùn)行成本為1.16元/噸水。

2）經(jīng)濟(jì)效益分析。建設(shè)中水回用設(shè)施，使用中水，將減少自來水用量，減少排入市政管網(wǎng)的污水量，可節(jié)省水費(fèi)和排污費(fèi)。按供水區(qū)現(xiàn)行價(jià)格2.4元計(jì)算，每噸水可節(jié)省1.24元，每年可節(jié)約自來水用水2.4萬立方米，每年可節(jié)約自來水費(fèi)用約3萬元。隨著水資源日漸短缺，水價(jià)大幅度上漲，其經(jīng)濟(jì)效益將更加明顯。同時(shí)，中水回用減少污水排放量，消除污水污染，從而減少環(huán)境資源損失。據(jù)測(cè)算，建設(shè)中水設(shè)施每投入1元，可減少因環(huán)境污染造成的經(jīng)濟(jì)損失3元。此外，城市排水設(shè)施和城市集中污水處理廠規(guī)模大，投資和運(yùn)行費(fèi)用高，區(qū)域建設(shè)中水回用設(shè)施，減少排入市政管網(wǎng)和污水處理廠的污水量，也相應(yīng)減少排水設(shè)施和污水處理廠的建設(shè)投資，使用中水每立方米可減少0.36元的費(fèi)用。

3 結(jié)束語

西藏民族學(xué)院校園采用的分散污水處理系統(tǒng)及MBR法處理工藝，具有處理效率高、占地面積小、工程投資低等特點(diǎn)，處理后各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到國(guó)家《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》。因此，本文采用的高校校園中水回用方案在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均具有可行性。同時(shí)，中水回用系統(tǒng)能夠最大限度地利用現(xiàn)有的水資源，減少自來水用量，在一定程度上減輕城市污水處理廠的壓力，提高水資源利用率，對(duì)于其他高校中水系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行管理都有很好的借鑒意義。

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