西安某高校中水回用工程實例研究

沈麗娜

(西北大學城市與環境學院，陜西 西安710127)

隨著大學規模的擴展和土地置換的需要，許多城市將新型大學園區規劃在城郊風景區域，大學園區內污水處理和資源化問題成為一個特殊問題，為解決這一問題，必須在廢水處理的同時實行計劃用水，厲行節約用水，提高水的重復利用率，發揮水資源的多種功能。將校區內生活、辦公過程中產生的廢水進行處理，使之達到中水水質標準，作為校區內的生活雜用水，用來沖廁、綠化、沖洗和水景用水;美化學習、辦公環境。達到水資源的重復利用，節約資源的目的，這對于推動城市的中水回用也具有非常重要的意義，本方案即依此設計。

1 進水水質、水量及排放標準

進水主要是西安某高校辦公、生活過程中排放的混合污水?；旌衔鬯侵皋k公設施、食堂排水，學生公寓內盥洗設備排水，洗浴中心和洗衣房以及化糞池排水，即生活污水、洗浴和洗衣廢水、沖廁污水、糞便。

1.1 進水指標

校園污水屬生活污水，進水指標由該校提供以及參考相關高等院校監測統計數據，本方案按學生人數25 000人、廢水產生量按150L/(人·d)計算，即3 750 m3/d，因為學院原有一套處理能力為1 500 m3/d的處理系統，根據院方的要求，設計增加一套處理能力為2 500 m3/d，即105T/h的新污水處理系統。

表1 原水水質化驗指標

1.2 出水指標

設計出水水質標準執行《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920－2002)標準中城市雜用水水質標準。

表2 設計出水水質指標

要求廢水處理系統出水達到生活雜用水水質，所以只需降低水中BOD5、CODcr以及SS和氨氮含量即可。

2 工藝流程選擇

2.1 工藝流程

本工程BOD5/CODcr=0.5，有機成分較高，可生化性較好(一般認為BOD5/CODcr＞0.3的污水適合于采用生化處理)。學校污水屬于生活污水，常規生化處理工藝是比較合理的，設計采用生物接觸氧化+二級過濾處理工藝。

學校辦公區排水、食堂排水，學生生活區盥洗設備排水(沖廁污水、洗浴、洗衣廢水、糞便)等污水經化糞池處理后流入格柵池，漂浮物和粒徑大的懸浮物被攔截，初步降低了水中SS的含量，同時BOD、COD也相應有所降低。格柵池出水進入調節池，經調節水量、水質后用泵提升至生化處理裝置進行好氧生化處理，在曝氣充氧和生物膜的作用下，利用微生物的新陳代謝作用將有機物降解為二氧化碳和水，使有機污染物、氨氮得以去除，降低BOD、COD、氨氮含量。污水經過接觸氧化池處理后，水中含有大量懸浮物(生物脫膜)為使出水SS達標，進入二沉池進行泥水分離，再經二級過濾裝置過濾，去除小顆粒的懸浮物、膠體顆粒等，從而降低了SS。出水儲存在清水池內用二氧化氯消毒后作為該校校區和附屬中學綠化、沖廁以及學校內人工湖補充用水等雜用水回用;二沉池、調節池內污泥用污泥泵輸送至污泥池進行好氧分解、濃縮后定期外運。

根據相關工程經驗，確定系統工藝流程如下所示:

圖1 廢水處理工藝流程

2.2 工藝特點

生物接觸氧化整個生化處理過程是依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。進入生物接觸氧化池后生物膜大量滋生的絲狀菌形成呈立體結構的密集生物網，利用微生物的新陳代謝作用使有機污染物、氨氮得以去除，降低BOD、COD、氨氮含量。生物接觸氧化具有以下特點:生物量高(附著物膜量可達8000～1 0000mg MLVSS)，有機物的去除能力強;對沖擊負荷的適應能力強;產生的污泥量少，污泥顆粒大，易于沉淀，不產生污泥膨脹，不需要污泥回流。

3 主要處理單元及設備

表3 主要構筑物及設備

4 工程造價及運行費用

4.1 工程造價分析

表4 工程概算總投資 萬元

本項目工程總造價309.967萬元，噸污水投資2 006元。

4.2 運行成本分析

廢水處理直接運行成本包括電費、人工費和藥劑費，計算如下:

a.電費

本工程裝機容量199.4 kW，折合運行功率70 kW，按0.5元/(kW·h)計，則折合噸水運行費用為:E1=70×0.5/62.5=0.56 元

b.藥劑費

系統使用的藥劑有二種，消耗量和成本E2計算如下

表5 工程概預算總投資 萬元

C.人工費

E3=0.017元 (按一人定員，每人每月800元計)

則噸水總運行成本為E=E1+E2+E3=0.628元/噸。

4.3 效益分析

節約水費:2.45 －0.628=1.822 元/噸

5 結語

本工程的主要工藝為生物接觸氧化，整個生化處理過程是依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。進入生物接觸氧化池后生物膜大量滋生的絲狀菌形成呈立體結構的密集生物網，利用微生物的新陳代謝作用使有機污染物、氨氮得以去除，降低BOD、COD、氨氮含量。該工藝具有以下特點:生物量高(附著物膜量可達8 000～10 000 mgMLVSS)，有機物的去除能力強;對沖擊負荷的適應能力強;產生的污泥量少，污泥顆粒大，易于沉淀，不產生污泥膨脹，不需要污泥回流。最后經雙濾料濾池去除微細顆粒和膠體物質，提高出水水質，并進一步降低COD、BOD。

［1］王俊安，李冬，張杰.高校節水潛力分析與對策［J］.給水排水，2009，02.

［2］趙曉軍，馬威，曹可生，馮建.高校校園中水回用新方案探討［J］.環境科學與管理，2007，12.

［3］鄧特剛，劉洪波，張宏偉，張剛.中水回用工程在生態校園中的應用研究［J］.環境科學與管理，2007，12.

［4］明占學.高校建設中水回用系統的經濟可行性初探［J］.給水排水，2006，04.

［5］于洋，李喜林.高等院校中水回用工程研究［J］.工業安全與環保，2006，08.

［6］趙鴻，劉玉玲.校園中水回用設計方案優化研究［J］.節能，2006，04.

［7］白玉華，張興華，章小軍，龐保貴.高校用水現狀與節水潛力分析［J］.北京工業大學學報，2005，06.

［8］張麗，姜瑞，代瑩，劉錚.淺議高校校園中水回用工藝［J］.水科學與工程技術，2006.

［9］秦學功，吳炳智.昆明高校實施中水工程的優勢與效益分析［J］.云南環境科學，2004.

［10］趙新華，李長洪，肖迪.高校校園中水回用的研究與規劃［J］.城市環境與城市生態，2003，03.