谈中水回用技术在高校中的应用
2009-03-16王强陈长浩
王 强 陈长浩
摘要通过分析部分高校的试验和已建中水回用系统,从处理工艺的技术和经济的可行性等方面,对高校可用中水处理工艺进行介绍,同时还对高校中水回用存在的问题和发展趋势进行了分析。
关键词中水回用;工艺;可行性;高校
中图分类号 X703;G647.5 文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)02-0273-01
1我国水资源现状及建设高校中水回用系统的必要性
随着人口与经济的增长,世界水资源的需求量不断增加,水环境不断恶化,水资源紧缺已成为世人关注的全球性问题。1997年1月,联合国在对世界淡水资源的全面评价报告中指出:缺水问题将严重制约21世纪经济和社会发展,并可能导致国家之间的冲突。我国水资源状况不容乐观,全国城市缺水现象十分严重,据统计,全国666个城市中有400多个城市供水不足,其中50多个城市严重缺水,平均每年因缺水影响工业产值2 000多亿元。
目前,全国高校在校生约为2 300万人,所产生的废水以生活污水为主,属排杂水,以每人每天0.2m3计算,每天中水水源量为460万立方米。因此,作为保护环境、防治水污染、缓解水资源不足的重要途径,中水回用已经成为不可逆转的趋势。高校采用中水回用技术不仅能给学校带来社会效益,还能给高校带来经济效益。
2高校中水水源
中水的水源较广,对于高校而言,其水源一般包括盥洗排水、沐浴排水、洗衣排水和厕所排水等。若考虑到处理费用和处理的难易程度,对其选用的先后顺序一般为:沐浴排水→盥洗排水→洗衣排水→厕所排水。在设计高校中水系统时,应根据实际情况,集流1种或多种排水作为中水水源,常见有以下几种情况:①盥洗排水和沐浴排水等,其污染程度较轻,为优质杂排水,在设计时应优先选择其作为中水水源。②冲厕以外的生活排水组合,其污染程度中等,为杂排水。③所有生活排水的总称,其污染程度最重,为生活污水,由于其处理费用较高,且难处理,在设计时应尽量不选其作为中水水源。就目前情况来看,我国现有的高校中水回用系统采用的水源几乎都是优质杂排水或杂排水。
3中水处理工艺及经济可行性
3.1常用工艺流程
(1)一级处理(污水的预处理)。污水经机械格栅后进入调节池。机械格栅能连续自动去除污水中的较大悬浮物和漂浮物,防止管道和水泵的堵塞,保证后续处理构筑物和设备的顺利运行。污水在曝气调节池停留一定的时间,对其水量和水质进行调节;池内设穿孔曝气管进行曝气搅拌,防止悬浮物沉淀。
(2)二级处理(污水的生物处理)。污水从调节池由泵提升到水解酸化池后经自流入生物接触氧化池及沉淀池至中间水池。水解酸化池和生物接触氧化池内均安装填料,以保证足够的生物量。生物接触氧化池采用三叶罗茨鼓风机和半刚玉微孔曝气器供氧,因好氧池又是氨氮硝化池,为保证池内溶解氧在4mg/L以上,设计气水比为15∶1;同时将生物接触氧化池出水混合液回流至水解酸化池进行反硝化脱氨氮。在污水进入沉淀池前加铝盐进行除磷。
(3)三级处理(污水的深度处理)。污水由管道离心泵从中间水池提升至高效纤维过滤器,之后进入消毒中水池贮存回用。采用高效纤维过滤器,过滤速度快,占地面积小。需要定期反冲洗,反冲洗采用气水联合反冲洗。中水采用二氧化氯进行消毒,在接触30min后大肠杆菌数≤3个/L。
(4)污泥处理。污水处理系统产生的污泥至污泥浓缩池浓缩后由带式污泥脱水机进行脱水,脱水后泥饼外运作农肥。
3.2高校中水回用技术经济可行性
据调查资料显示,目前大部分高校对中水的了解并不多,在心理上很难接受,觉得中水的水质得不到保证,不卫生;管理设备的费用太高,使用中水系统的投资会很大,收益较低,甚至单位体积的运行成本高于自来水的价格。其实,人类使用过的水,污染杂质只占0.1%左右,比海水3.5%少得多,其余绝大部分是可再生用的清水。污水经过适当再生处理,可以重复利用,实现水在自然界中的良性大循环。对于高校而言,中水水源就近可得,易于收集,易于处理,数量较大,稳定可靠。作为第二水源要比海水、雨水来得实际。开辟这种非传统水源,实现污水资源化,对建设节约型社会、保障城市安全供水具有重要的战略意义。
中水处理在技术上是可行的,特别是随着近几年工程技术人员对处理技术和处理设备的开发,中水处理技术有了很大的发展。同时,中水处理在经济上也是可行的。清华大学采用膜生物反应器一体化工艺,原水为沐浴水,产水量为200m3/d,处理后的出水水质符合《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》,采用中水回用技术后,考虑到水价按每年5%增长率计算,如果将中水全部用于学生宿舍厕所冲洗,中水回用项目的净效益现值为130.41万元。中国石油大学中水回用工程设计规模为900m3/d,采用MBR工艺。出水水质COD为3.92~7.84mg/L(平均6.16mg/L),BOD为0.45~0.67 mg/L(平均0.57mg/L),SS=0mg/L,其水质完全达到《生活杂用水水质标准》,经计算采用中水回用技术后每年节省水费146.58万元,每年运营成本32.70万元,年均摊成本61.38万元,直接经济效益52.50万元。
4高校发展中水回用的建议
根据目前高校中水回用现状,结合已采用中水回用技术的高校在工程运行过程中的实际问题,对高校中水回用工程建设提出以下建议。
(1)建立完善的排水管网及泵站,确保高校污水系统的进水量;严格控制进水水质。
(2)在确保污水处理系统出水水质的基础上,完善中水回用管网的配套建设,协调好整个校园的水资源,做到分质供水,各尽其用,使中水回用发挥最大的效益。
(3)合理运用水价这一经济杠杆推动中水回用项目发展,以实现水资源可持续发展,且随着水价的不断上涨,高校中水回用的经济效益将显著提高。
(4)加大宣传力度,消除对中水回用认识上的不足,提高对中水回用意义的理解,充分意识到水资源紧缺的严峻性,认识到进行中水回用、开辟第二水源对解决当今城市用水矛盾的重要性。
5参考文献
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