高校中水回用技术应用及发展研究

杨童童

(河南建筑职业技术学院，河南 郑州 450064)

1 引言

据统计，我国人均淡水资源只达到世界人均量的1/4，全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水。伴随城市化进程加快，水资源矛盾凸显，城市缺水范围日益扩大，为了给城市建设和经济发展提供安全可靠的供水保障和良好的水环境，应贯彻“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的方针。坚持科学开源节流、治污综合利用，实现水资源的可持续利用，对支持和保障城市经济社会的可持续发展有着重大意义。中水回用则是将污水进行处理后作为再生资源回用，减少淡水资源的使用，处理后的中水用于冲厕、灌溉、浇洒道路、景观用水等，大大降低居民和企业的淡水使用量，缓解水资源短缺问题[1～3]。利用中水回用技术能够降低排污量，缓解地下排水管网压力，并减轻污水处理厂负荷[4～6]。此外，中水回用比开发利用其他水资源具有经济上的优势，回用水的制水成本低，能够节省水资源、水与远距离输水的能耗费用和基建费用[7，8]。因此开展中水回用工作，显示出了开源和减少污染的双重功效，能大大缓减水资源的供需矛盾，提高我国水资源综合利用的经济效益，对于我国环境保护的意义非常重大[9]。

2 高校开展中水回用的意义

高校人口密集，用水集中，在高校树立节水意识，设置中水回用系统，完成污水资源化是解决水资源紧缺问题的重要途径[10]。因此，对高校开展中水回用技术研究具有重大意义和价值。第一，可降低排污量与处理难度，实现污水资源化利用；第二，能够减少自来水用量，解决校园供水紧张的问题，降低办学成本；第三，在高校普及中水理念，倡导污水资源化，培养学生节水意识，共创绿色节水型高校。高校开展中水回用有利于合理配置城市水资源，走可持续发展道路，创建绿色节约型社会，具有良好的经济、社会、环境效益。

3 高校开展中水回用的优势

由于高校人数较多，而且人员密集，普遍存在用水量大、水资源浪费严重、水资源利用率低等情况。因此在高校普及中水理念，倡导污水资源化，培养学生节水意识，共创绿色节水型高校非常有意义。高校建设中水处理设施具有其独特的优势。首先，髙校排污主要来源于洗涤及沐浴等，其水质与居民生活排水相比污染较低。其次，高校建筑的布局通常分区明确，一般设置学生宿舍区、教学区、实验区、食堂区、教师公寓区等，区域相对独立，排水自然形成水质分流，产生的污水成分较为单一，有用水时间相对固定且排水量变化特点显著等特征，便于收集和选择合理的处理工艺及设施。

4 高校中水回用技术的发展

随着我国建筑水平的提升，研究集体宿舍和家庭式等节水减排方式呈现上升趋势，在废水回用的装置开发方面取得了瞩目的成绩。在宿舍中水回用方面，黄成通过实地调查探索问题，设计出了一套符合现代学生宿舍的节水设备[11]。在家庭中水回用方面，宋丰明等为达到节水的目的，利用中水设备物理的高差原理设计出循序用水型卫生间[12]。陈飞从用水过程进行控制，收集洗涤淋浴等废水进行二次利用，集中用于便后冲厕[13]。卢亚雄等通过模拟实验设计了一款自动化程度高且占地面积小的中水回用装置，该装置较好地实现了节能减排的目的[14]。邹红梅等结合目前的节水形式与房地产行业发展进行研究，明确指出模块化同层节排水技术有良好的发展前景[15]。

为缓解水资源危机，并降低水费支出、节省办学成本，我国许多高校建立起中水回用系统，例如，北京师范大学投资430万元建设中水回用项目工程，该工程每小时能够处理废水25～30 m3，实施后每年可为学校节水20万m3，仅需6年就能收回前期投资。与此同时，学者亦正在大力开展研究探索高校中水回用系统，例如，沈世江等以是校中水处理回用系统为例，探究其对经济、环境、教学、社会等方面的价值[16]；张体祥等研究山东某高校中水回用工程，探究选用适合的处理技术，探析水处理能力以及进出水水质，研究表明出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》中绿化和冲厕用水的要求[17]；付峥嵘等结合政策、观念等现状提出建议，并针对本校中水系统开展技术经济探究[18]；许亚萍探究高校开展中水回用的必要性与可行性，随后针对本校情况研究选取CASS+深度处理工艺实现中水回用，同时分析了该工程带来的经济效益、环境效益及教育示范意义[19]。

5 高校开展中水回用实践的建议

5.1 因地制宜选择合适的中水回用技术

对于高校而言，用水主要是科研实验、热水器用水、冲厕用水、浴室用水、植物灌溉用水、食堂用水等。处理后的中水可用于冲厕、消防、建筑施工等建筑杂用水，也可用于道路浇洒、车辆冲洗、绿化等市政杂用水，或者用于环境景观用水，根据实际情况用途不同中水处理标准也是不同的。应当视情况而定，选用低耗高效的中水回用处理技术，按照不同用途来分质分级处理回用，以期实现高处理率和高回用率。

如学生宿舍为公共卫生间，采用大便槽时，可将公共水房盥洗水进行收集以及简单处理，随后引入公共卫生间用于大便槽冲洗，不但改造简单，而且运行安全，后期维修费用少，节水效果良好。若高校占地面积大，学生人数众多，日用水量大，此时可考虑建立中水处理站，将高校排水管网接向中水处理站，而不是直接进入市政排污管道，关于核心处理工艺的选择建议采用MBR工艺，目前该工艺在高校中应用较为广泛和成熟，因为其去除氨氮与难降解有机物具有明显优势，其出水水质较高，抗冲击能力强；其容积负荷高，节省占地面积，操作简易，便于维护，具有经济性。若高校设计有景观湖等水景，可采用人工湿地法调蓄和净化水体，对污染物进行过滤、吸附、截留、化学分解、微生物分解以及植物吸收，不但能够实现中水回用，而且具有景观价值，可有效改善水环境，促进生态系统的良性循环[20]。

5.2 统筹项目规划和管理

近年来，中水回用项目在高校有一定应用，但是也出现了一些问题需要注意。比如在高校建立中水处理站，若建筑太过分散，这会导致管线分布过长，加大采集和回用难度，并且运行管理难度较大，因此需要统筹进行规划。中水处理站前期需要投资资金，需要各高校根据自身客观条件选择，要根据高校实际情况，衡定水质、水量及污水分布进行规划，考虑投资回报比，综合评定项目节能减排效果，防止出现成本核算理想化，中水成本高，综合效益差此类情况[21]。此外，构建节约型校园应从长远出发，若在建设初期将中水回用纳入规划，将进一步降低建设费用。

6 结语

目前，虽然在些城市和高校已施行了具有节水效果的中水回用工程，可是依旧存在技术有限、资金缺口较大、公众意识浅薄等问题。因此，为了使中水回用工程普及率及使用效率进一步提高，并且降低建设方面的投资以达到工程实施的目的，应远近期结合并因地适宜选用合适的处理工艺来建设中水回用系统，以期创建绿色节水型高校，同时推进我国水资源实现集约化。