檀月

（北京市排水管理事務(wù)中心，北京 100000）

水是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)資源。我國人均水資源占有量低，空間分布不平衡，水資源狀況令人擔(dān)憂。隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，我國水資源需求缺口越來越大[1]。污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后，可作為再生水用于沖廁、綠化灌溉、道路澆灑等方面，因此中水具有成為第二大城市水資源的巨大潛力。高校產(chǎn)生的污水主要為生活污水，排放地點(diǎn)相對集中，排放量相對穩(wěn)定，大多數(shù)無害。高校污水再利用不僅可以減輕城市缺水壓力，還可以大大減少污染物排放，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益[2-3]。

1 高校污水處理與中水回用的背景

高校污水排放量大，再生水回用潛力巨大，構(gòu)建高校中水回用系統(tǒng)具有重要意義。一是污水排放量大。中國高校在校人數(shù)多，每人每天用水量比居民每天用水量大[4]。為了構(gòu)建良好校園環(huán)境，營造舒適的學(xué)習(xí)和居住氛圍，高校已成為主要的中水回用者，綠化和景觀用水量不斷增加。二是各類污水污染程度較低。高校學(xué)生宿舍為主要用水建筑，其用水量占總用水量的60%～70%。學(xué)生宿舍產(chǎn)生的污水主要為淋浴排水和洗衣排水，其污染物含量比衛(wèi)生間排水少，可作為中水回用的理想原水。三是排水管線設(shè)施比較單一。高校建筑物的分布與普通居民住宅及其他公共建筑有所不同，建筑物相對緊湊，排水管線設(shè)施比較單一，這樣可以更好地實(shí)現(xiàn)水質(zhì)分流[5]，使得中水回用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、新建或改造變得更加容易，也能夠節(jié)省建設(shè)成本。

2 高校污水處理及中水回用工藝

2.1 集中處理工藝設(shè)計(jì)

改造前，某大學(xué)采用原位分散處理系統(tǒng)，可以重復(fù)利用沖廁污水，但其他污水直接排放到污水管道中，造成浪費(fèi)。學(xué)生宿舍排入污水管道的污水量大且污染程度低，因此改造后采用集中處理系統(tǒng)，污水可作為中水回用的原水。該大學(xué)有兩個大型宿舍區(qū)，原始地形有一定坡度，所以污水采用重力流方式排放。該大學(xué)計(jì)劃在宿舍區(qū)出口處各設(shè)置一座中水處理站，對宿舍區(qū)污水進(jìn)行處理，處理后的再生水用作學(xué)校綠化和景觀用水。這種設(shè)計(jì)不僅減少重新鋪設(shè)管道的成本，還節(jié)約長途運(yùn)輸和水泵使用費(fèi)用。中水處理站以生活污水為原水，其處理方法大致可分為兩類，一是以綜合生活污水為原水，采用好氧生物處理工藝，二是以糞水為原水，采用好氧生物與物理化學(xué)相結(jié)合的處理工藝。進(jìn)水的有機(jī)物濃度較高，采用厭氧處理工藝作為預(yù)處理單元，以加強(qiáng)生物處理。

2.2 中水回用工藝比選

中水回用工藝發(fā)展迅速，種類多樣。一是生物接觸氧化法。綜合生活污水中有機(jī)物含量高，生物處理不僅有效，而且比化學(xué)處理更便宜。生物接觸氧化法作為一種生物處理方法，具有填料比表面積大、充氧條件好、單位容積生物固體量高等特征，是綜合生活污水處理的常用方法，其工藝流程如圖1所示。二是水解-生物接觸氧化法。當(dāng)水中有機(jī)物含量過高時，可以串聯(lián)使用多個生物接觸氧化池，也可以使用厭氧工藝作為預(yù)處理。厭氧水解不僅可以實(shí)現(xiàn)預(yù)處理，將大分子有機(jī)物分解成更小的分子，還可以減少厭氧反應(yīng)的氣體處理裝置。水解-生物接觸氧化法的工藝流程如圖2所示。三是厭氧-土壤處理法。以厭氧-土壤處理為主的工藝流程如圖3所示，其再生水僅可回用于綠化澆灑，可回用范圍較小。盡管有許多中水回用工藝，但核心工藝可分為3 種，即生物處理、物理化學(xué)處理和膜生物處理，如表1所示。其中，生化需氧量（BOD）和懸浮物（SS）是主要水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)。

表1 3 種中水回用工藝的比較

圖1 生物接觸氧化法工藝流程

圖2 水解-生物接觸氧化法工藝流程

圖3 厭氧-土壤處理法工藝流程

寒暑假的原水量和中水使用量大大減少，中水設(shè)施需要定期關(guān)閉和啟動，因此該大學(xué)采用相對容易管理且啟動過程短的膜生物處理工藝作為中水回用工藝。高校污水中大塊懸浮物及漂浮物較少，人工清理格柵即可滿足運(yùn)行要求。格柵后面設(shè)置毛發(fā)聚集器，用于收集浴室廢水中的毛發(fā)并將其清除，以保障膜生物反應(yīng)器（MBR）的正常運(yùn)行，延長膜的使用壽命。修建調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量并給調(diào)節(jié)池充氣，從而使水質(zhì)均勻。為了合理利用高校土地資源，將網(wǎng)格、脫毛器和調(diào)節(jié)池合建，減少占地。修建曝氣沉砂池，用來去除污水砂粒，延長膜的使用壽命。修建旋流沉淀池，采用MBR，通過好氧生物反應(yīng)分離有機(jī)物。將消毒池和回用池合建，處理后的污水將進(jìn)一步得到處理，儲存于回用井中，然后經(jīng)變頻增壓泵送至終端水系統(tǒng)。經(jīng)設(shè)計(jì)，該大學(xué)中水回用工藝流程如圖4所示。

圖4 中水回用工藝流程

3 設(shè)備運(yùn)行管理

兩個中水處理站地勢較低，該大學(xué)可以通過重力方式收集生活污水，節(jié)約污水收集成本。兩個中水處理站均為地下式，可以在不影響原有景觀的情況下投產(chǎn)使用。設(shè)備運(yùn)行管理期間，要明確注意事項(xiàng)。

3.1 潛水泵

啟動前，仔細(xì)檢查葉輪是否轉(zhuǎn)動靈活、油室是否有油。接通電源后，檢查葉輪旋轉(zhuǎn)方向是否正確。仔細(xì)檢查電纜是否損壞，連接線盒內(nèi)電纜的入口密封是否完好。為了確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查電機(jī)相間、相間對地的絕緣電阻，使其符合要求。如果發(fā)現(xiàn)問題，就要將設(shè)備更換并對其進(jìn)行維修。當(dāng)潛水排污泵停止運(yùn)行時，應(yīng)將其放入干凈的水中并運(yùn)行幾分鐘，以防止沉淀物留在泵內(nèi)，并保障泵清潔。

3.2 鼓風(fēng)機(jī)

在運(yùn)行過程中，應(yīng)定期仔細(xì)檢查鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)、排氣口的壓力和溫度，做好每日抄表記錄，以便分析比較。定期清洗和仔細(xì)檢查空氣濾清器，以保持其正常工作。關(guān)注進(jìn)氣溫度對鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境條件的影響，如排氣體積流量、運(yùn)行負(fù)荷和功率以及喘振的可能性。立即調(diào)整進(jìn)口導(dǎo)葉或蝶閥的節(jié)流裝置，消除進(jìn)口空氣溫度變化對體積流量和運(yùn)行負(fù)荷的影響，保障鼓風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)常關(guān)注并定期測量機(jī)組運(yùn)行的聲音和軸承的振動。如果出現(xiàn)異常聲音或振動增加，應(yīng)立即采取措施；如有必要，應(yīng)停機(jī)并進(jìn)行仔細(xì)檢查，找出原因，排除故障。

3.3 膜生物反應(yīng)池

混濁物堵塞膜表面孔隙和工作壓差升高時，要合理選擇液體試劑去除混濁物，做好膜生物反應(yīng)池的清潔工作。若使用環(huán)境條件不符，采用不當(dāng)試劑進(jìn)行清潔時，過濾性能可能會降低。每6 個月清潔一次，相同過濾流量的工作壓差比初始穩(wěn)定運(yùn)行時高5 kPa 時，應(yīng)在更短的時間內(nèi)利用液體試劑清理膜生物反應(yīng)池。

4 結(jié)論

加強(qiáng)污水處理，推進(jìn)中水回用，是新時代創(chuàng)建綠色校園的客觀要求。該大學(xué)結(jié)合用水現(xiàn)狀，考慮地形因素，選擇集中處理工藝，能夠更好地處理生活污水，實(shí)現(xiàn)中水回用。改造項(xiàng)目完成后，每年可以節(jié)水27 萬t，節(jié)省水費(fèi)80 萬元。此外，將再生水回用于綠化和景觀領(lǐng)域，還能大幅度減少相關(guān)費(fèi)用。經(jīng)分析，膜生物處理工藝在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上都有很高的可行性，可以為其他高校中水回用提供參考，為全社會水資源節(jié)約提供新的解決方案。