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1、 . 我校生活污水處理與中水回用環(huán)境工程三峽大學(xué):公子毅目錄摘要2前言31序論51.1中水回用概念51.2中水回用的發(fā)展61.2.1國(guó)外中水回用的發(fā)展61.2.2中水回用在國(guó)的發(fā)展71.3中水回用常用技術(shù)81.4中水回用的局限性112高校用水132.1高校用水現(xiàn)狀132.1.1高校生活污水排放特點(diǎn)142.1.2高校水資源利用不合理原因分析162.1.3高校不注重中水回用原因分析172.1.4國(guó)高校中水回用現(xiàn)狀182.1.5校園中水回用的技術(shù)方法192.1.6高校中水回用實(shí)例分析3223設(shè)計(jì)概述243.1用水量與生活污水水質(zhì)243.1.1用水量數(shù)據(jù)采集243.1.2污水水質(zhì)分析253.2總體設(shè)計(jì)
2、描述253.2.1設(shè)計(jì)圍273.2.2設(shè)計(jì)原則273.2.3設(shè)計(jì)依據(jù)273.2.4中水處理目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)273.2.5設(shè)計(jì)目的與意義284原位分散處理工藝294.1設(shè)計(jì)原理294.2設(shè)計(jì)流程294.3工作原理304.4儲(chǔ)水箱設(shè)計(jì)304.5過(guò)濾網(wǎng)設(shè)計(jì)與清潔314.6浮球閥324.7效果分析334.8創(chuàng)新點(diǎn)與總結(jié)345集中處理工藝設(shè)計(jì)345.1設(shè)計(jì)原理345.2中水處理站處理方法355.2.1以生活污水為原水的中水回用工程代表性工藝流程355.2.2以糞便水為主要原水的中水工程375.3方案比較385.4方案論證395.5主要構(gòu)筑物說(shuō)明405.5.1格柵415.5.2調(diào)節(jié)池415.5.3沉砂池415.
3、5.4 MBR 膜生物反應(yīng)器415.5.5消毒池425.6主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算425.6.1細(xì)格柵的設(shè)計(jì)說(shuō)明、計(jì)算425.6.2調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)說(shuō)明與計(jì)算465.6.3沉砂池設(shè)計(jì)485.6.4 MBR反應(yīng)池505.6.5消毒池設(shè)計(jì)與計(jì)算545.6.6高程布置565.7投資成本、運(yùn)行成本565.8運(yùn)行管理585.8.1.潛水泵585.8.2鼓風(fēng)機(jī)595.8.3.膜生物反應(yīng)池595.9設(shè)計(jì)創(chuàng)新性的分析606分析總結(jié)60致 61參考文獻(xiàn)62我校生活污水處理與中水回用 學(xué) 生 公子毅 指導(dǎo)老師 寧三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院摘要:水資源是人類生存生活必不可缺的重要資源。目前,水資源短缺和水污染已經(jīng)成為全國(guó)許多城市
4、共同面對(duì)的問(wèn)題,并且制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此實(shí)現(xiàn)污水再生利用即中水回用是必要的。高校校園用水具有水量大,用水集中等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)即是針對(duì)高校這一用水現(xiàn)狀,以我校為對(duì)象討論建立校園中水回用站的可行性,并設(shè)計(jì)出適用于本校的原位分散處理系統(tǒng)和集中處理系統(tǒng),以達(dá)到將污水回用為沖廁水和校園綠化用水的目的。本系統(tǒng)的使用在一定程度上能減少我校宿舍區(qū)排放污水的量,同時(shí)也能為國(guó)大學(xué)生活污水處理提供借鑒。Abstract :Water is an important resource for human survival life indispensable. Currently, water shortag
5、e and water pollution has become a common problem faced by many cities, and constraints to sustainable economic and social development.Therefore, recycling of sewage water that is in the water reuse is necessary. Water campus universities have large volume of water, concentrated water and so on.The
6、design for the water that is the current situation of, in my school campus for the object to discuss the feasibility of establishing water reuse station, and design in-situ applied to the University of distributed processing systems and centralized processing systems to meet the wastewater reuse wit
7、h the flushing water and campus green water purposes.Use of the system to a certain extent, can reduce the amount of sewage of my school dormitory area, but also can provide a reference for domestic sewage treatment university.關(guān)鍵詞 :校園中水回用 原位分散處理系統(tǒng) 集中處理系統(tǒng) 校園中水回用站Keywords :Campus water reuse In situ d
8、istributed processing systemCentralized processing system Campus water reuse station前言 中水是指民用建筑或居住小區(qū)用后排放的各種生活污水、冷卻水,經(jīng)適當(dāng)處理后作為雜用水再回用于民用建筑或居住小區(qū),其水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的雜用水標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)低于城市給水中的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),高于污水允許排放標(biāo)準(zhǔn),介于“上水”與“下水”之間,是可以在一定圍重復(fù)使用的非飲用水。中水回用技術(shù)是污水資源化的重要措施之一,它將污水處理、凈化作為城市低水質(zhì)用水的第二水源,具有開源節(jié)流與環(huán)境保護(hù)的綜合效益。我國(guó)住宅建設(shè)從一般性的住宅到康居工程,
9、已發(fā)展到今天的生態(tài)小區(qū),建設(shè)部已出臺(tái)的生態(tài)小區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中很重要的一條就是節(jié)水,包括雨水的利用、中水的回用。設(shè)計(jì)指標(biāo)中要求中水回用達(dá)到小區(qū)用水的30%,因此,隨著生態(tài)小區(qū)建設(shè)的發(fā)展,中水回用工程將會(huì)越來(lái)越受到重視。目前我國(guó)共有1500余所各級(jí)各類高校,在校學(xué)生4000余萬(wàn)人。學(xué)校的生活用水量迅速增長(zhǎng),這些用水均在一次使用后排放到城市污水管網(wǎng),經(jīng)城市污水處理廠集中處理,污水排放量很大,而校園綠化、學(xué)生公寓沖廁、澆灑路面、洗車等雜用水也消耗大量自來(lái)水,造成了能源和資源的浪費(fèi),節(jié)水型校園不足,進(jìn)行校園中水回用的高校管理水平和節(jié)水效益也是層次不齊。因此,污水回用技術(shù)在高等院校的應(yīng)用與推廣勢(shì)必成為重要的節(jié)
10、水途徑。在現(xiàn)有的學(xué)校類建筑(如教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、學(xué)生宿舍等)中逐步配建中水回用設(shè)施,推廣使用中水回用技術(shù),對(duì)節(jié)水、環(huán)保與社會(huì)所作的貢獻(xiàn)都將是非常大。中水回用的處理技術(shù)按其機(jī)理可分為物理化學(xué)法、生物化學(xué)法和物化生化組合法等。通?;赜眉夹g(shù)需多種污水處理技術(shù)的合理組合,即各種水處理方法結(jié)合起來(lái)深度處理污水,這是因?yàn)閱我坏哪撤N水處理方法一般很難達(dá)到回用水水質(zhì)的要求。目前常用的中水回用技術(shù)有生物化學(xué)法、物理化學(xué)法、膜生物反應(yīng)器技術(shù)(物化生化結(jié)合法)。本課題采用污水集中處理和原位分散處理相結(jié)合的系統(tǒng),采用MBR法處理我校學(xué)生宿舍生活污水,使其能夠回用于宿舍沖廁用水與校園綠化用水。本課題的目的即是設(shè)計(jì)出適合本
11、校各苑區(qū)采用的中水回用方式,對(duì)本校產(chǎn)生的生活污水簡(jiǎn)單的處理使其能夠達(dá)到回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)造性的將污水原位分散系統(tǒng)和集中處理系統(tǒng)結(jié)合使用,使得系統(tǒng)的整體運(yùn)行上更加靈活和切合實(shí)際,本系統(tǒng)在我校的運(yùn)行使用也能對(duì)全國(guó)其他高校的節(jié)水與中水回用提供經(jīng)驗(yàn)。中水回用通過(guò)處理污水使其再次利用,在一定程度上可以增加我國(guó)可用水量,節(jié)約水資源,緩解我國(guó)匱乏的淡水資源壓力。由于中水回用處理費(fèi)用與自來(lái)水相比要少很多,可以節(jié)省掉一部分用水資金,節(jié)省用水開支,故其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀,通過(guò)處理污水來(lái)回用中水,也可以緩解我國(guó)地下水的開采進(jìn)度,對(duì)于保護(hù)環(huán)境和緩解生態(tài)危機(jī)都具有十分重要的意義。本處理工程的完成,每年能夠?yàn)槲倚K奚釁^(qū)節(jié)約
12、用水27萬(wàn)噸,節(jié)約用水開支80萬(wàn)元,回用水用來(lái)綠化也能減少很大部分的用水開支。目前國(guó)嘗試建立污水回用站的大學(xué)并不多,既有資金問(wèn)題的制約,也有技術(shù)上的難題,本設(shè)計(jì)結(jié)合我校實(shí)際情況來(lái)研究污水回用的可行性,可以看到,不論是資金還是技術(shù)上都有很強(qiáng)的可行性,因此本設(shè)計(jì)也能為國(guó)的其他大學(xué)提供借鑒與參考。污水回用是可行的同時(shí)也是節(jié)約用水必須采取的措施,本設(shè)計(jì)可以在我校實(shí)行的情況下進(jìn)而向社會(huì)推廣,為社會(huì)的水資源節(jié)約提供新的解決途徑。1序論1.1中水回用概念中水一詞最早來(lái)自于日本,因其水質(zhì)介于上水(自來(lái)水)和下水(污水)之間而得名,主要是指生活污水(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
13、水,根據(jù)不同水質(zhì)和不同用途要求, 經(jīng)過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒等簡(jiǎn)單處理工藝或利用膜分離技術(shù)、臭氧氧化、活性炭吸附等深度處理工藝,得到的可利用水。其主要用于地面清潔、澆花、洗車、空調(diào)冷卻、沖洗便器、消防、景觀等。中水回用,一方面為城鎮(zhèn)供水開辟了第二水源,可大幅度降低上水(自來(lái)水)的消耗量,另一方面在一定程度上解決了下水(污水)對(duì)水源的污染問(wèn)題,從而起到保護(hù)水源、水量的作用。1.2中水回用的發(fā)展1.2.1國(guó)外中水回用的發(fā)展 在國(guó)外,比如日本、以色列、美國(guó)、澳大利亞、加拿大等國(guó)家很早就在廣泛使用中水回用系統(tǒng)。他們的技術(shù)先進(jìn),法律法規(guī)也相對(duì)完善, 而且人們的中水回用意識(shí)較強(qiáng)。 (1)日本,由于土地和各
14、種資源都稀少,一直是一個(gè)憂患意識(shí)較強(qiáng)的國(guó)家。早在 1962年就開始回用污水,70年代已初現(xiàn)規(guī)模;90年代初在全國(guó)圍進(jìn)行了廢水再生回用的調(diào)查研究與工藝設(shè)計(jì);1991年在“造水計(jì)劃”中明確將污水回用再生技術(shù)作為最主要的開發(fā)研究容加以資助,開發(fā)了很多污水深度處理工藝,在新型脫氮、脫磷技術(shù),膜分離技術(shù),膜生物反應(yīng)器技術(shù)等方面取得很大進(jìn)展的同時(shí), 對(duì)傳統(tǒng)的活性污泥法、生物膜法進(jìn)行了不同水體的工藝實(shí)驗(yàn),建立了許多水再生工廠。并結(jié)合本國(guó)和各地區(qū)的不同情況,采用不同的方法處理中水,比如雙管供水系統(tǒng),即飲用水系統(tǒng)與再生水系統(tǒng),應(yīng)用比較普遍。日本政府鼓勵(lì)中水回用,制定了相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)措施,通過(guò)減免稅收、擴(kuò)大融資和提供
15、補(bǔ)助金等手段大力推廣中水回用。 (2)美國(guó)是世界上最早采用污水再生利用的國(guó)家之一。1950年污水研究者俱樂(lè)部利用模型進(jìn)行了污水深度處理實(shí)驗(yàn)研究,60年代末將膜生物反應(yīng)器用于廢水處理;70年代初開始大規(guī)模污水處理,有近300余座城市實(shí)現(xiàn)了污水處理后再利用。目前,美國(guó)的城市污水處理等級(jí)基本上都在二級(jí)以上,處理率達(dá)到100%。污水處理工程至今已建有2萬(wàn)余座污水廠。由于推行比較慎重,對(duì)水質(zhì)控制較嚴(yán)格,城市污水回用所占比重不高,圍不廣,直接提供飲用水或者回收水引到城市供水管網(wǎng)在美國(guó)還沒有實(shí)施。此外,美國(guó)關(guān)于中水回用的法律法規(guī)也十分完善,實(shí)施法規(guī)分布在各州,涵蓋了中水回用的各個(gè)方面。(3)以色列,位于地中
16、岸,大部分處于干旱和半干旱地帶。由于自然條件的限制,使人們很早就開始利用中水,也是在中水回用方面最具特色的國(guó)家。根據(jù)國(guó)地區(qū)條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)采取不同的中水回用原則,把水資源循環(huán)使用作為一項(xiàng)基本國(guó)策,70%以上的污水經(jīng)過(guò)處理后用于農(nóng)田灌溉,使農(nóng)業(yè)用水節(jié)約30%以上。占全國(guó)污水處理總量46%的出水直接回用于灌溉,其余33.3%和約20%分別回灌于地下或排入河道,其回用程度之高堪稱世界第一。為保證中水回用工作的順利進(jìn)展,以色列將污水回用以法律的形式給予保障。而且,對(duì)中水回用技術(shù)的研究也處于世界先進(jìn)水平,尤其是在回用水水質(zhì),以與中水回用可能引起的生態(tài)學(xué)問(wèn)題等方面。此外,俄羅斯、西歐、印度、南非和納米比
17、亞的污水回用事業(yè)也比較普遍。1.2.2中水回用在國(guó)的發(fā)展在國(guó),我國(guó)的城市污水回用技術(shù)起步較晚,1958年才將中水回用列入國(guó)家科研課題。20世紀(jì)60年代關(guān)于污水灌溉的研究達(dá)到了一定水平;70年代中期進(jìn)行了城市污水以回用為目的的污水深度處理試驗(yàn);80年代初,相繼在、 等大城市開展了污水回用的實(shí)驗(yàn)研究;90年代,完成了幾個(gè)典型的回用工程。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),國(guó)很多城市的污水處理廠再生水回用工程相繼投入使用, 中水回用的圍迅速擴(kuò)大。1987年市規(guī)定:凡建筑面積超過(guò)2萬(wàn)m2的旅館、 飯店和公寓與建筑面積超過(guò)3萬(wàn)m2以上的機(jī)關(guān)科研單位和新建生活小區(qū)都要建立中水設(shè)施。市規(guī)劃建設(shè)的10座中水廠,已建成水源六廠、
18、酒仙橋、肖家河、 方莊4座,每日可提供中水25.5萬(wàn)m3,鋪設(shè)中水管道約230km。、等城市也先后建成一系列中水系統(tǒng)。在、的部分高校,已建立起一些中水回用系統(tǒng),但全國(guó)其他省市有正規(guī)中水處理設(shè)施的高校并不多??偟膩?lái)說(shuō),由于資金缺乏、技術(shù)相對(duì)落后,中水回用在我國(guó)還處于起步階段,污水回用率偏低。國(guó)民的節(jié)水和利用中水的的觀念還不強(qiáng),需要通過(guò)宣傳教育加強(qiáng)節(jié)水意識(shí)。北方的中水回用工作較南方好些,這與客觀的自然地理因素、經(jīng)濟(jì)條件有關(guān),也和管理、意識(shí)等主觀因素密切相關(guān)。發(fā)達(dá)國(guó)家在考慮使用回收水時(shí),首先確定的是回收水再利用的途徑,甚至這些項(xiàng)目都要在相關(guān)規(guī)則或者法律中規(guī)定,超出這些圍的使用很難被批準(zhǔn)。而我國(guó)對(duì)回收
19、水再利用沒有專門的規(guī)定,也沒有中水回用的鼓勵(lì)政策。加之水價(jià)偏低,沒有制定處理后的中水價(jià)格,在某種程度上限制了中水回用的發(fā)展。1996年全國(guó)已有近180多套中水處理設(shè)施,但因種種原因,當(dāng)時(shí)設(shè)施運(yùn)行率并不高,如市29套中水設(shè)施,只有2套得以勉強(qiáng)堅(jiān)持運(yùn)行;l20套中水設(shè)施,保持運(yùn)行的僅60套。還為此專門出臺(tái)了關(guān)于住宅使用中水的規(guī)定,城市規(guī)劃面積5萬(wàn)平方米以上的新建住宅小區(qū),規(guī)劃人口在1萬(wàn)人以上的住宅小區(qū)都要使用中水,配有中水管道。目前一些小區(qū)都使用中水來(lái)替換自來(lái)水用于景觀用水,以與澆灌綠地。 市也是一個(gè)典型的缺水型城市,人均水資源占有量?jī)H是全國(guó)的1/7,面對(duì)日益嚴(yán)重的水資源短缺現(xiàn)狀,中水回用工程正在
20、大力推進(jìn)。市區(qū)中部長(zhǎng)達(dá)7.2公里的海泊河再生水供應(yīng)管網(wǎng)已經(jīng)基本鋪裝完成,海泊河區(qū)域的企業(yè)和居民將成為再生水工程的第一批受益人。 由此可見,我國(guó)建成的中水回用系統(tǒng)并沒有有效的使用,與國(guó)外的高普與率、高利用率的中水回用系統(tǒng)比較,還有很大的差距。1.3中水回用常用技術(shù)中水回用的處理技術(shù)按其機(jī)理可分為物理化學(xué)法、生物化學(xué)法和物化生化組合法等。通常回用技術(shù)需多種污水處理技術(shù)的合理組合,即各種水處理方法結(jié)合起來(lái)深度處理污水,這是因?yàn)閱我坏哪撤N水處理方法一般很難達(dá)到回用水水質(zhì)的要求。發(fā)展到目前,中水回用的工藝流程有:生物化學(xué)法 生物化學(xué)法(簡(jiǎn)稱生化法)利用自然界存生的各種細(xì)菌微生物,將廢水中有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成
21、無(wú)害物質(zhì),使廢水得以凈化。原水格柵調(diào)節(jié)池接觸氧化池沉淀地過(guò)濾消毒出水。生物化學(xué)法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理系統(tǒng)、厭氧生物處理法等方法。1、 活性污泥法(1)鼓風(fēng)曝氣:即排流式曝氣,將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中,保證水中有一定的溶解氧,以維持微生物的生命活動(dòng),分解水中有機(jī)物,以達(dá)到凈化污水效果。(2)機(jī)械曝氣:即表面曝氣,利用裝在曝氣池的機(jī)械葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),劇烈攪動(dòng)水面,使空氣中的氧溶于水中,供微生物生命活動(dòng),進(jìn)行生化作用以達(dá)到凈化污水效果。(3)純氧曝氣:它是按鼓風(fēng)曝氣方法向水中吹入純氧,以提高充氧效率,從而加快污水凈化速度。(4)深井曝氣:般用直徑為0.5-6.0m,深度50-
22、60m的曝氣裝置,利用水壓來(lái)提高水中氧的轉(zhuǎn)移速率,以提高其凈化效率。2、 生物膜法(1)生物濾池:使廢水流過(guò)生長(zhǎng)在濾料表面的生物膜,通過(guò)兩面間的物質(zhì)交換與生化作用,使廢水中有機(jī)物降解,達(dá)到凈化目的。(2)生物轉(zhuǎn)盤:由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成,不斷旋轉(zhuǎn)的圓盤面上生長(zhǎng)一層生物膜,以凈化廢水。(3)生物接觸氧化:供微生物棲附的填料全部浸于廢水中,并采用機(jī)械設(shè)備向廢水中充入空氣,使廢水中有機(jī)物降解,以凈化廢水。3、生物氧化塔:利用水中微生物的藻類、水生植物等對(duì)廢水進(jìn)行好氧或厭氧生物處理的天然或人工塘。4、土地處理系統(tǒng) (1)土地滲濾:利用土壤膜中的微生物和植物根系對(duì)污染物的凈化能力(過(guò)濾
23、、吸附、微生物分解等)來(lái)處理生活污水,同時(shí)利用污水中的水、肥來(lái)促進(jìn)農(nóng)作物、牧草、樹木生長(zhǎng)。 (2)污水灌溉:主要目的為灌溉,以充分利用凈化后的污水。5、 厭氧生物處理法:利用厭氧微生物(如甲烷微生物等)分解污水中有機(jī)物,達(dá)到凈化水目的,同時(shí)產(chǎn)生甲烷氣、CO2等氣體。厭氧生化處理主要用于處理高濃度有機(jī)廢水與污泥硝化處理。物理化學(xué)法 原水格柵調(diào)節(jié)池絮凝沉淀池超濾膜消毒出水。運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使廢水得到凈化的方法。通常是指由物理方法和化學(xué)方法組成的廢水處理系統(tǒng),或指包括物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程的單項(xiàng)處理方法,如浮選、吹脫、結(jié)晶、吸附、萃取、電解、電滲析、離子交換、反滲透等。1935年W魯?shù)婪蚝虴H特
24、魯尼克開始試驗(yàn)用物理化學(xué)處理系統(tǒng)處理污水。隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)廢水水質(zhì)日趨復(fù)雜,廢水中許多污染物,如重金屬離子,用通常的生物處理法難以去除;許多復(fù)雜的有機(jī)物、生物難以降解;對(duì)有毒的污染物其濃度超過(guò)微生物的耐受限度時(shí),生物處理法又不適用。為了保護(hù)環(huán)境和合理利用水資源,廢水排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格,對(duì)廢水回用率的要求越來(lái)越高。因此,70年代以來(lái),物理化學(xué)處理法得到廣泛重視和迅速發(fā)展。物理化學(xué)處理既可以是獨(dú)立的處理系統(tǒng),也可以是生物處理的后續(xù)處理措施。其工藝的選擇取決于廢水水質(zhì)、排放或回收利用的水質(zhì)要求、處理費(fèi)用等。為除去懸浮的和溶解的污染物而采用的化學(xué)混凝-沉淀和活性炭吸附的兩級(jí)處理,就是比較典型的一種
25、物理化學(xué)處理系統(tǒng)。處理過(guò)程是在廢水中投加石灰,快速混合后,進(jìn)行絮凝沉淀,除去大部分懸浮的和膠體的物質(zhì),同時(shí)除去一部分磷酸鹽。沉淀后的出水,流過(guò)活性炭接觸床,由于活性炭的吸附作用,除去溶解的污染物,如溶解的有機(jī)物等?;钚蕴恳M(jìn)行反沖洗和再生。沉淀池的沉渣經(jīng)脫水、煅燒后,其中石灰可回收利用;煅燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w可用作調(diào)整沉淀出水的pH。通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)處理后,出水水質(zhì)的代表性數(shù)據(jù)是:BOD(生化需氧量)5mgL、COD(化學(xué)需氧量)15mg/L、懸浮物5mg/L、磷0.15mg/L、氮2.6mg/L。假若對(duì)水質(zhì)有其他要求,還可增加相應(yīng)的處理過(guò)程,如為了進(jìn)一步脫氮,可以增加氨解析、離子交換或折點(diǎn)氯化。
26、和生物處理法相比,物理化學(xué)處理法的優(yōu)點(diǎn)是:占地面積可少1/4至1/2;出水水質(zhì)好,而且效果比較穩(wěn)定;對(duì)廢水水量、水溫和濃度變化的適應(yīng)性較強(qiáng);可以除去有害的重金屬離子;除磷、脫氮和脫色的效果好;可根據(jù)不同要求,選擇處理方案;處埋系統(tǒng)的操作管理易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制。但這種處理系統(tǒng)的設(shè)備費(fèi)和日常運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)較高,要比生物處理法消耗較多的能源和物料,因此決定處理工藝方案時(shí)要根據(jù)對(duì)出水水質(zhì)的要求,進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較和對(duì)環(huán)境影響的全面分析。膜生物反應(yīng)器技術(shù)(物化生化結(jié)合法) 膜生物反應(yīng)器 (Membranebioreacto,簡(jiǎn)稱)是將生物降解作用與膜的高效分離技術(shù)結(jié)合而成的一種新型高效的污水處理與回用工
27、藝。其處理流程為:原水格柵調(diào)節(jié)池活性污泥池超濾膜消毒出水。對(duì)于中水處理流程選擇的一般原則是,當(dāng)以洗漱、沐浴或地面沖洗等優(yōu)質(zhì)雜排水(CODcr 150-200mg/l,BOD5 50-100mg/l)為中水水源時(shí),一般采用物理化學(xué)法為主的處理工藝流程即可滿足回用要求。當(dāng)主要以廚房、廁所沖洗水等生活污水(CODcr 300-350mg/l,BOD5 150-200mg/l)為中水水源時(shí),一般采用生化法為主或生化、物化結(jié)合的處理工藝。而物化法一般流程為混凝、沉淀和過(guò)濾。傳統(tǒng)的生物化學(xué)法運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)必須考慮到反應(yīng)速率和污泥的沉降性能。反應(yīng)速率主要取決于活性污泥的濃度 ,污泥濃度高 ,則反應(yīng)速度就快。但考慮到
28、二沉池不能過(guò)大 ,所以活性污泥的濃度就不能太大 ,從而影響了反應(yīng)速率。污泥的沉降性能則取決于曝氣池的運(yùn)行條件。嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件是首要條件 ,因此也限制了生物化學(xué)法的應(yīng)用圍。為了克服這些不足 ,科學(xué)家們首先想到了用膜來(lái)進(jìn)行固液分離。超濾膜分離技術(shù)正是在這樣的情形下發(fā)展起來(lái)的。其原理是在一定壓力下,采用具有一定孔徑的分離膜,將溶液中的大分子物質(zhì)、膠體、細(xì)菌和微生物截留下來(lái),從而達(dá)到濃縮與分離的目的。其處理精度可達(dá)0.1微米。不會(huì)產(chǎn)生生化法那樣的氣味兒,污泥量少,無(wú)需進(jìn)行污泥處理。同時(shí)啟動(dòng)也十分方便,不必象生化法那樣接種和培馴污泥,因而操作方便。國(guó)外的研究資料表明,超濾技術(shù)作為中水處理的后處
29、理技術(shù),具有適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)懸浮物、細(xì)菌和洗滌劑的去除率高,出水穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。1.4中水回用的局限性 目前中水在我國(guó)的利用已經(jīng)開始起步,但是在利用中還存在一些問(wèn)題,比如:中水有點(diǎn)兒味、有異色、運(yùn)輸費(fèi)高。中水本身挺便宜,但在運(yùn)輸費(fèi)用上開銷卻不小。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的前提下節(jié)水型社會(huì)的建設(shè),整個(gè)經(jīng)濟(jì)機(jī)制也要跟上,不單單是中水企業(yè)所要考慮的問(wèn)題,這些問(wèn)題制約著中水的發(fā)展。1. 認(rèn)識(shí)誤區(qū) 雖然中水的價(jià)格具有一定的優(yōu)勢(shì),已能在缺水城市中受到廣泛的認(rèn)同,但在利用中仍然存在著認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),這也是阻礙中水發(fā)展的一個(gè)很大的原因。 一些用過(guò)中水的居民對(duì)于使用中水沖廁所基本上都比較認(rèn)同,但也提出了一些疑問(wèn)。就曾有居民提出中水
30、用起來(lái)還行,就是需要再改進(jìn),因?yàn)楦杏X有點(diǎn)兒味,有異色。有異色其實(shí)是因?yàn)楦呶蹚S過(guò)來(lái)的水,有一部分氨氮,又因?yàn)槎?jí)排放標(biāo)準(zhǔn)里面,允許有一部分氨氮,還有磷等高于生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì),經(jīng)過(guò)光線反映到人的肉眼以后就有顏色了,但這些都不會(huì)給能使用中水的場(chǎng)合留下隱患和異常。 中水的水質(zhì)也是居民有疑慮最不放心的,認(rèn)為中水是從污水處理來(lái)的,感覺有點(diǎn)兒臟。其實(shí)這是心理作用,因?yàn)槎贾乐兴畞?lái)源是污水很臟,就覺得中水回用的話也很臟,實(shí)際上它是經(jīng)過(guò)深度處理的。其實(shí)再生回用的水與污水處理廠的出廠水不是一回事,再生水是對(duì)污水處理廠處理過(guò)的水再進(jìn)行深度處理,達(dá)到國(guó)家再生水的使用標(biāo)準(zhǔn),僅次于自來(lái)水的水質(zhì),臟只是人們的一種心理感
31、覺而已。但中水畢竟是污水的再生水,屬于人體非接觸用水,不可以用于洗衣服、做飯、洗澡等,如果要用的話,還要再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步深度處理才行。 2. 中水回用輸配 中水雖好,讓人青睞,但有時(shí)卻又讓人望而卻步,無(wú)法利用。盡管現(xiàn)在居民(尤其是缺水性城市)對(duì)中水的熱情越來(lái)越高,但部分城市的中水公司的日處理能力和每天的實(shí)際應(yīng)用量卻相差較大。一方面是巨大需求,一方面是有水沒人用。顯然之所以制約著中水的大面積應(yīng)用主要原因是受管網(wǎng)的制約。 水是特殊商品,要想把水供出去,最后讓用戶使用,必須有前提條件市政管網(wǎng)得到位。日前即使有中水管網(wǎng)的城市,也都主要集中在干管、主干線或者是中水廠附近較小的圍,缺少供水支線。整個(gè)設(shè)施的建設(shè)
32、,尤其是管網(wǎng)的建設(shè)不配套,跟中水廠生產(chǎn)能力相配套的管網(wǎng)的鋪設(shè)不多,尤其是配水管網(wǎng),直接導(dǎo)致了有水供不出去的尷尬局面。 對(duì)于中水利用目前的現(xiàn)狀利用率低的問(wèn)題,主要是由中水市場(chǎng)的發(fā)展和國(guó)家法律、法規(guī)不配套引起的,法律、法規(guī)與政策應(yīng)該超前,至少也不應(yīng)該滯后。水資源應(yīng)用應(yīng)當(dāng)有一個(gè)排序,就是說(shuō)應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)首先使用什么樣的水。在中水市場(chǎng)發(fā)展的初級(jí)階段,政府保護(hù)哪類的水或者限制使用什么樣的水的政策能配套,中水市場(chǎng)的起步就能堅(jiān)實(shí)了許多?,F(xiàn)階段中水市場(chǎng)的發(fā)展不能僅僅依靠?jī)r(jià)格杠桿,政府可以出臺(tái)強(qiáng)制性的政策,對(duì)符合使用中水條件的,不再提供其它優(yōu)質(zhì)水源,也能使加強(qiáng)節(jié)水不是一句空話,真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的水使用在高要求的地方,低質(zhì)
33、的水用在低需求上,能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)水資源總的合理分配。 中水市場(chǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀是需要有大量的輸配管網(wǎng),但中水管網(wǎng)需要的投資巨大,施工的難度也很大,因此若在中水利用的統(tǒng)一規(guī)劃上做足文章,也可減少一些中水的輸配尷尬。 首先要看有哪些正常的用途可以用中水處理以后的水來(lái)替代,根據(jù)替代量的多少,根據(jù)中水回用量的多少,再根據(jù)經(jīng)濟(jì)用量、生態(tài)用量各自的多少,做詳細(xì)的平衡計(jì)算,最后把整個(gè)水循環(huán)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都考慮到,真正形成一個(gè)循環(huán)經(jīng)濟(jì),就是水用了再處理再用,這樣才是一個(gè)真正的節(jié)水型社會(huì)。 解決這一問(wèn)題可以采取集中與分散相結(jié)合的方式,用多個(gè)分散的污水處理廠替代一個(gè)集中的大廠,這樣可以就地收集、就地處理和回用,可以減少回用
34、成本。同時(shí)分區(qū)域收集的污水細(xì)菌等污染類型也比較單一,選擇性強(qiáng),還可以減少處理成本。從過(guò)去傳統(tǒng)水供應(yīng)模式依靠大量管網(wǎng)建設(shè)的集中模式,轉(zhuǎn)向就地收集、就地處理、就地中水回用的分散模式。 3. 中水水價(jià) 在尷尬中前行的中水還有個(gè)制約其利用的主要原因就是目前的水價(jià)形成機(jī)制不合理,污水再生利用缺乏必要的市場(chǎng)環(huán)境。 我國(guó)的水價(jià)主要由三部分組成,第一部分是資源水價(jià),主要包括水資源的檢測(cè)、評(píng)價(jià)、管理等方面的支出;第二部分是工程水價(jià),包括從集水到自來(lái)水廠處理再到輸水直至最后居民使用所需的投資和運(yùn)行費(fèi);第三是環(huán)境水價(jià),用了水就要排水,排了水就會(huì)污染環(huán)境就要進(jìn)行處理。可是目前我國(guó)的環(huán)境水價(jià)只計(jì)算到污水處理,還沒有包括
35、中水回用這一塊,因此要形成合理的水價(jià)首先要轉(zhuǎn)變消費(fèi)觀念。這是一種循環(huán)經(jīng)濟(jì)指導(dǎo)下、科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下的一種新的消費(fèi)理念,擴(kuò)大了消費(fèi)的涵。過(guò)去認(rèn)為“用”這塊算消費(fèi),“排”就不算了;現(xiàn)在“排”算了,“回用”又管不著了。這與循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展是相違背的,完全抵觸的。只要有用,就應(yīng)該把用過(guò)的這一部分怎么妥善處理,怎么再利用納入正常的消費(fèi)圍,因此在環(huán)境水價(jià)里要加入回用的這塊費(fèi)用。一個(gè)合理的水價(jià)可以有效地推進(jìn)中水的利用,而中水自身價(jià)格的制定也很重要。中水的價(jià)格政策應(yīng)該相應(yīng)地跟宏觀政策、資源配給相呼應(yīng)。城市污水再生利用的水價(jià)跟調(diào)水或從河里取水這個(gè)水價(jià)應(yīng)該組成一個(gè)有利于城市污水再利用的水價(jià)政策。當(dāng)然更要關(guān)注再生
36、水價(jià)跟自來(lái)水價(jià)要有合理的比例,使再生水具有競(jìng)爭(zhēng)性。再生水的價(jià)格定的比較合適,使再生水生產(chǎn)企業(yè)能夠得到起碼是成本的回收,才能維持企業(yè)的運(yùn)行,才能較快地發(fā)展好中水市場(chǎng)。2高校用水2.1高校用水現(xiàn)狀 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)的用水量近年在急速增長(zhǎng),水資源變得越來(lái)越缺乏,高等院校用水量較大,屬于中國(guó)的用水大戶。目前我國(guó)共有1500余所各級(jí)各類高校,在校學(xué)生4000余萬(wàn)人。學(xué)校的生活用水量迅速增長(zhǎng),這些用水均在一次使用后排放到城市污水管網(wǎng),經(jīng)城市污水處理廠集中處理,污水排放量很大,而校園綠化、學(xué)生公寓沖廁、澆灑路面、洗車等雜用水也消耗大量自來(lái)水,造成了能源和資源的浪費(fèi),節(jié)水型校園不足,進(jìn)行校園中水回
37、用的高校管理水平和節(jié)水效益也是層次不齊。因此,污水回用技術(shù)在高等院校的應(yīng)用與推廣勢(shì)必成為重要的節(jié)水途徑。中水是指各種排水經(jīng)過(guò)處理,達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后,可以在一定圍重復(fù)利用的非飲用的的雜用水,應(yīng)用于市政雜用、農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水和地下水回灌等領(lǐng)域。將污水處理為中水后,加以回收利用的過(guò)程就是中水回用。為了更好的利用水資源,提高水資源的重復(fù)利用率,通過(guò)對(duì)污水水質(zhì)情況的分析,將校園的生活污水通過(guò)處理達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),來(lái)滿足沖廁、綠化、景觀、澆灑道路等用水需求,在高校中樹立節(jié)水意識(shí),啟動(dòng)中水回用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)污水資源化是解決水資源緊缺問(wèn)題的有效途徑。2.1.1高校生活污水排放特點(diǎn)用水結(jié)構(gòu)用水
38、結(jié)構(gòu)即用水用戶的用水構(gòu)成情況,一般用部各類用水的用水量占總用水量的比例表示。高校由于其用水群體的特殊性,如學(xué)生集中住宿,而且宿舍樓是公寓式的,每間房住人,人口密度遠(yuǎn)高于普通居民住房,是用水和排水較集中的地方。高校用水集中在學(xué)生宿舍和教學(xué)樓,用水構(gòu)成主要由教學(xué)、科研用水、宿舍生活用水和浴室用水4部分組成,高校用水結(jié)構(gòu)見表1。高校為中水回用系統(tǒng)提供排水水量穩(wěn)定,成分單一,易于收集的生活污水等特點(diǎn)。其中,盥洗、洗浴和洗衣廢水處理容易,成本低,處理后可用于沖廁、室雜用與景觀綠化用水,是主要的優(yōu)質(zhì)中水水源。表1不同地區(qū)高校用水結(jié)構(gòu)1地點(diǎn)宿舍浴室食堂飲用教學(xué)科研綠化45.8225.635.7126.041
39、4.840.95.346.932.740.283.854613152195注:數(shù)據(jù)為各項(xiàng)目用水占用水總量百分比由表一可知, 高校用水中寢室用水和學(xué)校公共用水量(包涵飲用、教學(xué)科研、綠化用水)所占比例較大,食堂用水所占比例最小。分析其原因可能有有:高校的規(guī)模不斷擴(kuò)大,招生人數(shù)逐漸增加,使用水出口不斷增多、總用水量增大;天氣變熱,學(xué)校綠化用水、 飲用水、洗漱用水與衛(wèi)生間用水等等用水量增多;食堂用水最少的原因在于學(xué)校食堂數(shù)量少,圍小,用水途徑單一;加之如今許多學(xué)生選擇在校外就餐, 使得在校食堂就餐的學(xué)生減少。而寢室與學(xué)校公共場(chǎng)所,包含的圍較廣,規(guī)模較大,用水途徑多樣化。用水量分析高校用水的特點(diǎn)是學(xué)生
40、用水量受季節(jié)、溫度影響較大,用水點(diǎn)少,高校用水具有規(guī)律性:早上6:008:00,中午12:00-13:00,晚上21:00-23:00為用水和排水高峰期,上課和夜間(0:00-5:00)時(shí)用水量較少.周末洗澡的人數(shù)較多,導(dǎo)致洗浴和洗衣排水量猛增,因此,變化系數(shù)較大。各季節(jié)溫度的差異也會(huì)使的高校學(xué)生人均用水量發(fā)生變化。夏季溫度較高,洗衣服洗浴用水量會(huì)大大增加,冬季溫度低,熱水用量將會(huì)增加,但洗衣用水會(huì)降低,用水總量也會(huì)相對(duì)減少。具體各季節(jié)用水量見下圖一2。圖1中將122月、35月、69月、1011月分別劃分為春、夏、秋、冬季(因?yàn)?月溫度仍較高,與6月基本持平,且7、8月為暑假,因此將9月歸入夏
41、季)。圖1中可以清晰看出,春、秋、冬季的用水量幾乎相等,均值為103.87L/(人d); 夏季用水量明顯高于其他三季, 為其他三季平均值的1.66倍。而全年的人均用水量為121.06L/(人d)。水質(zhì)分析高校生活污水主要來(lái)源為洗滌與盥洗廢水、食堂廢水、沖廁淋浴廢水與教學(xué)區(qū)用水等,生活廢水污染程度低且組分相對(duì)單一,易處理水占總排水量的絕大多數(shù),主要污染物為COD、NH3-N、總磷、動(dòng)植物油等。各污染物含量濃度見下表。表2 不同地區(qū)高校生活污水污染物濃度含量1COD/(mgL-1)BOD/(mgL-1)SS/(mgL-1)TN/(mgL-1)陰離子洗滌劑/(mgL-1)20080100-2-518
42、0-36138-106-40-1502-5230-530100-220130-25020-702-5200-31012387382-5由上表可以看出,高校生活污水水質(zhì)污染程度相對(duì)降低,屬于易處理型污水,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理即可用于校園綠化用水與地下水回灌。2.1.2高校水資源利用不合理原因分析同學(xué)們節(jié)水意識(shí)淡薄 在高校的學(xué)習(xí)生活中,部分同學(xué)們沒有養(yǎng)成“科學(xué)用水,適量用水”的用水習(xí)慣,在生活中不注重水的重復(fù)性利用。例如在沐浴前,會(huì)將熱水器軟管中的冷水直接放走,而沒有收集起來(lái)進(jìn)行合理的二次利用;用水時(shí)將水龍頭擰開過(guò)大或者使用后不關(guān)閉水龍頭造成水浪費(fèi)等。部分用水設(shè)施損壞 由于長(zhǎng)期的使用,水龍頭與給排水管網(wǎng)
43、管道老化或被毀壞,造成水輸送過(guò)程中的滴漏現(xiàn)象。由于沒有得到與時(shí)的修繕與替換,造成長(zhǎng)時(shí)間的水資源流失。有資料顯示,一個(gè)關(guān)不緊的水龍頭一個(gè)月能流掉1-6m3水。很多學(xué)校宿舍樓都存在壞舊的水龍頭與用水管道,這不僅給高校帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)損失也給社會(huì)帶來(lái)了資源的損失。寢室樓熱水供應(yīng)系統(tǒng)冷水無(wú)效的損失 冷熱雙管沐浴系統(tǒng)采用雙管雙溫供水,因反復(fù)調(diào)溫帶來(lái)巨大浪費(fèi)。由于水溫的調(diào)整過(guò)程,實(shí)際就是改變冷水和熱水流量比例的過(guò)程,流量的大小和壓力有關(guān)。當(dāng)某一水龍頭經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整,得到合適溫度之后,當(dāng)鄰近的龍頭再有人開閉時(shí), 壓力就會(huì)變化,導(dǎo)致剛剛調(diào)好的溫度隨之發(fā)生變化,不得不再進(jìn)行重新調(diào)整。在這反復(fù)調(diào)整過(guò)程中,有15%-20%
44、的水成為無(wú)功用水白白流失。目前,全國(guó)大部分宿舍熱水供應(yīng)系統(tǒng)都是采用的這種熱水系統(tǒng),因此可能會(huì)導(dǎo)致水資源的大量浪費(fèi)。超壓出流造成的隱性浪費(fèi)超壓出流是指給水配件前的靜水壓大于流出水頭,其流量大于額定流量的現(xiàn)象。超出額定流量的那部分流量未產(chǎn)生正常的使用效益,是浪費(fèi)的水量。這種水量浪費(fèi)不易被人們察覺和認(rèn)識(shí),是一種無(wú)形的水量浪費(fèi)?,F(xiàn)行的建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)中,從防止因給水配件承壓過(guò)高而導(dǎo)致?lián)p壞的角度,對(duì)給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規(guī)定。但壓力要求過(guò)于寬松,對(duì)限制超壓出流作用有限。目前全國(guó)大部分高校的宿舍樓、教學(xué)樓等建筑均存在超壓出流問(wèn)題,造成了大量的水資源浪費(fèi)。2.1.3高校不注重中水回
45、用原因分析缺乏對(duì)污水再生利用的系統(tǒng)規(guī)劃 目前我國(guó)尚未建立城市污水再生利用規(guī)劃指標(biāo)體系。在城市建設(shè)總體規(guī)劃中,已經(jīng)進(jìn)行了城市的供水與排水規(guī)劃,但在高校水資源的綜合利用方面缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,尤其是高校污水再生利用規(guī)劃,這勢(shì)必會(huì)造成重復(fù)建設(shè)和決策失誤。 因此,高校污水再生利用應(yīng)納入城市總體規(guī)劃以與城市水資源合理分配與開發(fā)利用計(jì)劃,在綜合平衡、科學(xué)論證的基礎(chǔ)上,針對(duì)高校實(shí)際情況進(jìn)行總體規(guī)劃,確定其應(yīng)有的位置和作用。在再生水水質(zhì)、使用用途、處理程度、處理流程、輸水方式的選擇上,要綜合平衡、遠(yuǎn)近結(jié)合,既要滿足功能要求和用水水質(zhì)需求,又要因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理。過(guò)高的目標(biāo)與要求,將可能適得其反。高校生活污水收集與
46、處理設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后 高校生活污水的收集與處理是高校生活污水再生利用的重要前提條件,目前我國(guó)的高校污水管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后于整個(gè)城市的污水管網(wǎng)建設(shè),二級(jí)生物處理率不到15%。 因此,強(qiáng)化高校污水管網(wǎng)與污水處理工程設(shè)施的建設(shè)是推動(dòng)高校污水再生利用的關(guān)鍵。高校生活污水再生利用技術(shù)相對(duì)落后高校污水再生利用事業(yè)的發(fā)展必須依靠科技進(jìn)步,從始至終都要有新技術(shù)、 高技術(shù)的保證和支持。 雖然高校是一個(gè)人才聚集地,但由于大家對(duì)高校的生活污水處理并不重視,所以高校投入了很大的力量研究城市生活污水處理,但卻沒有多少高校將眼光放在了自己的身上,對(duì)學(xué)校的生活污水再生利用進(jìn)行過(guò)研究和分析。2.1.4國(guó)高校中水回用現(xiàn)狀校園中水
47、回用系統(tǒng)的建設(shè)起步相對(duì)較晚,并且大部分高校并未進(jìn)行中水回用系統(tǒng)的建設(shè),而是直接將校園污水排入城市污水管道,這使得校園中水回用的成效很低。近年來(lái),一批水利院校先后進(jìn)行了中水回用的試點(diǎn)研究,先后建起了中水回用系統(tǒng),取得了一定的效果,也為其他院校提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。高校生活污水處理中的先行者,比如同濟(jì)大學(xué)校區(qū)小橋流水、植物茂盛,一派春意。那些景觀水系全部來(lái)自學(xué)生浴室的淋浴水。為了使學(xué)校的生活污水再利用,2006年,同濟(jì)大學(xué)的師生們想出了“中水回用”措施,建起生活污水處理站,通過(guò)膜生物技術(shù)等,使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后用于池塘補(bǔ)水和綠化灌溉。一年節(jié)約用水量達(dá)到12萬(wàn)立方米。今后,學(xué)校還將增加更多的節(jié)水項(xiàng)目。我國(guó)
48、交通大學(xué)、建筑科技大學(xué)、大學(xué)、環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等高校的科研人員對(duì)校園污水回用進(jìn)行了初步研究,并建立了處理工藝與回用系統(tǒng),取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益,為校園生活污水處理提供了借鑒與新思路。 中水回用技術(shù)運(yùn)用的意義首先在于它能緩解我國(guó)水資源短缺的現(xiàn)狀,為生活用水、農(nóng)業(yè)用水乃至工業(yè)用水等開辟了第二水源,能大量節(jié)約有限的淡水資源,使水資源得到高效可持續(xù)利用。同時(shí),中水回用又是抑制污水排放的有效途徑,大大減輕了自然水體的污染程度與污染圍,相應(yīng)地降低了治理環(huán)境污染的投資, 發(fā)揮了一定的社會(huì)效益??梢?實(shí)現(xiàn)中水資源化具有明顯的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,是使水資源得到節(jié)約利用和增值的有效途徑,也是
49、實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的有效途徑。中水利用可以為用戶或企業(yè)工廠等節(jié)省水費(fèi)、排污費(fèi)的支出,以與鋪設(shè)引水管線與運(yùn)行等設(shè)施的投入費(fèi)用,相應(yīng)的可降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,而近距離引用中水是一套既經(jīng)濟(jì)又方便可行的方案,同時(shí)又能提高水的利用率,所以應(yīng)大力提倡使用中水回用技術(shù)。海水淡化也是一種水資源尋求途徑,但與中水回用相比,其費(fèi)用高,技術(shù)手段復(fù)雜,區(qū)域限制較大。另外,海水雜質(zhì)含量要比中水高的多,這也是中水回用的優(yōu)勢(shì)之一。2.1.5校園中水回用的技術(shù)方法高校生活污水根據(jù)其盥洗室、廁所、食堂、浴室相對(duì)獨(dú)立情況,確定采用集中處理系統(tǒng)和原位分散處理系統(tǒng)。集中處理系統(tǒng)集中式生活污水回用處理系統(tǒng)是市政工程中的標(biāo)準(zhǔn)管理系統(tǒng),在很多工業(yè)
50、發(fā)達(dá)的城市中,污水的集中處理回用系統(tǒng)占主導(dǎo)地位。污水集中回用處理的優(yōu)點(diǎn)較多,最重要的是處理廠能夠可靠、高效的管理和控制污水處理的運(yùn)行。而且,許多人也認(rèn)為大規(guī)模處理廠與大量的小型處理設(shè)施相比,基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少,但也存在許多不足之處,比如:水在城市污水管網(wǎng)中至少有三次的輸送,且在輸送過(guò)程中浪費(fèi)大量基建和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。根據(jù)已建、在建污水處理廠的實(shí)際情況,每噸水造價(jià)一般在1000-1500元,運(yùn)行費(fèi)用在0.8-1.0元。據(jù)保守估計(jì),建成一座日處理10萬(wàn)t的污水廠,一次性投資就需要1.0億-1.5億元,年運(yùn)行費(fèi)用3000萬(wàn)-5000萬(wàn)元。從遠(yuǎn)處取水,需要戶而非大量經(jīng)費(fèi)鋪設(shè)管線,且排水管線會(huì)發(fā)生滲漏,
51、滲出的污水會(huì)污染土壤和地下水。各種污水廢水和雨水混合導(dǎo)致污染物種類十分復(fù)雜,且污染物濃度和成分波動(dòng)較大,這樣對(duì)有效去除去除污染物造成困難。在長(zhǎng)距離輸水過(guò)程中,回用水品質(zhì)下降,終端的回用水水質(zhì)可能達(dá)不到回用用水要求。原位分散處理為了克服集中式污水回用處理秒系統(tǒng)的缺陷,找出完整、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)有效的污水回用系統(tǒng)的新途徑,20世紀(jì)90年代開始,不少研究者提出了新的想法和革新的觀念,其建議的共同點(diǎn)在于提出了污水分散式回用處理的概念,通過(guò)就地處理與回用,實(shí)現(xiàn)水平衡和水循環(huán),特別是引入了城市生態(tài)小區(qū)的概念后,在小區(qū)圍的污水就地處理與回用顯得更有意義。此外,文獻(xiàn)的研究結(jié)果表明,高效低成本無(wú)污染水回用的最佳處理規(guī)
52、模為8萬(wàn)-10萬(wàn)m2建筑面積的小區(qū),經(jīng)若干示工程的經(jīng)驗(yàn),這是可行的,同時(shí)其回用水(中水)的成本也在1.0元/t以下。分散式小區(qū)污水處理回用與城市污水集中處理回用模式相比,具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì):我國(guó)城市小區(qū)建設(shè)中水處理系統(tǒng)的條件已經(jīng)基本具備,并日趨完善。首先,具備有利于中水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和平穩(wěn)運(yùn)行的水量特點(diǎn)(排水量大,雜用水需求量也大,水量容易平衡)。其次,城鎮(zhèn)居民小區(qū)的不斷規(guī)模化,以與水處理技術(shù)的發(fā)展,將使中水處理系統(tǒng)的初始投資和運(yùn)行費(fèi)用大幅度降低。再次,住房的商品化,小區(qū)管理的興起和完善,為中水處理系統(tǒng)的投資回報(bào)奠定了基礎(chǔ)。由于處理對(duì)象為城市污水,就地回用可節(jié)約輸水管線,即可替代目前采用的自來(lái)
53、水;對(duì)于小區(qū)居民來(lái)說(shuō),首先是降低稅費(fèi)支出,如綠化用水、洗車用水、清潔道路、景觀水體等公共用水,一般小區(qū)都是直接引用自來(lái)水,其水費(fèi)最終還會(huì)分?jǐn)偨o小區(qū)居民。如果使用再循環(huán)再利用后的中水,就等于一水二用。中水的水質(zhì)一般有保證,比城市地區(qū)一般河水的水質(zhì)要好。小區(qū)中水主要用于噴灑綠地、沖洗汽車、清潔道路、景觀水體與沖洗廁所等,這樣既充分利用了水資源,又減少了污水直接排放對(duì)環(huán)境造成的污染。因此,小區(qū)中水處理系統(tǒng)對(duì)我國(guó)城市居民小區(qū)的水環(huán)境改善和緩解水資源短缺壓力能起到重要的作用。據(jù)有關(guān)研究資料顯示,在城市小區(qū)采用中水處理系統(tǒng)后,居住區(qū)用水量將減少30%-40%,同時(shí)排放量減少35%-50%;對(duì)商住小區(qū)設(shè)置中
54、水處理系統(tǒng)可節(jié)水70%,科研事業(yè)單位可節(jié)水40%左右,一般居民住宅可節(jié)水30%左右。因此,在城市居住小區(qū)采用中水處理系統(tǒng),既可減少污染,又能增加可利用的水資源,有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。污水處理不能離開能源,隨著全球能源短缺和大氣污染加劇,清潔能源的使用已經(jīng)開始推廣應(yīng)用,如太陽(yáng)能、燃料電池等,這些清潔能源都適合于分散使用,如在居民小區(qū)使用,這就使城市污水分散式處理與回收成為可能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,污水處理中二次污染的解決,以與處理設(shè)施可實(shí)現(xiàn)裝置化和小型化,集約化程度高,占地面積小,從而使小區(qū)污水就地處理與回用得以在城市實(shí)現(xiàn)。城市生活污水分散收集后,雜排水比單純處理混合廢水要簡(jiǎn)單得多,且無(wú)毒
55、性,這就決定了處理成本將會(huì)大大降低,這對(duì)于目前我國(guó)的實(shí)際情況十分有利,既可行又容易實(shí)施。 污水的分散處理技術(shù) (Decentralized Sanitation and Reuse , DESAR)已經(jīng)成為國(guó)外生活污水處理的一種新理念。分散污水處理系統(tǒng)主要包括:(1) 在線系統(tǒng)(Onsite system):從私人住宅排出的污水,由于沒有鋪設(shè)大面積社區(qū)用的污水管道或缺乏一套集中處理設(shè)施,可以通過(guò)自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置來(lái)收集、處理、排放或中水回用,這種自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置即稱在線系統(tǒng)。常用的在線系統(tǒng)包括化糞池 (septic tank)和瀝濾場(chǎng)(leach fields) 。(2)群集系統(tǒng)(Clust
56、er system):一種服務(wù)二個(gè)或二個(gè)以上住戶的污水收集和處理系統(tǒng),但其圍不超過(guò)整個(gè)社區(qū)。從幾家住戶排出的污水可經(jīng)過(guò)個(gè)體用戶的化糞池或組合裝置現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理后,再通過(guò)特殊的污水管運(yùn)送到比集中式系統(tǒng)相對(duì)較小的處理單元。分散污水處理系統(tǒng)就是這樣一種在線系統(tǒng)或群集系統(tǒng)。高校生活污水處理與中水回用以經(jīng)濟(jì)、適用和安全為原則,必須根據(jù)高校的特點(diǎn),采用除污效率高、具有良好沖擊能力的處理技術(shù)。與居民小區(qū)相比,高校由于用水點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立,其排水自然形成水質(zhì)分流, 可以單獨(dú)把洗浴、盥洗和洗滌廢水集中起來(lái)直接處理,具有設(shè)計(jì)、新建或改造管線較容易、費(fèi)用較低等特點(diǎn)。常用高校生活污水原位分散處理系統(tǒng)見圖下圖。排污干管 沖廁水泥洗浴水下層沖廁砂濾生物填料沉淀洗衣水洗澡水2.1.6高校中水回用實(shí)例分析3市
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