大學(xué)校園污水處理與中水回用畢業(yè)論文.完整版

文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。PAGEword格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。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TOC\o"1-3"\u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 6 6 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 13 14 16 17 18 19 223設(shè)計(jì)概述 243.1用水量及生活污水水質(zhì) 24 24 253.2總體設(shè)計(jì)描述 25 27 27 27 27 284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過濾網(wǎng)設(shè)計(jì)及清潔 314.6浮球閥 324.7效果分析 334.8創(chuàng)新點(diǎn)及總結(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 35 35 375.3方案比較 385.4方案論證 395.5主要構(gòu)筑物說明 40 41 41 415.5.4MBR膜生物反應(yīng)器 41 425.6主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及計(jì)算 42 42 46 485.6.4MBR反應(yīng)池 50 54 565.7投資成本、運(yùn)行成本 565.8運(yùn)行管理 58 58 59 595.9設(shè)計(jì)創(chuàng)新性的分析 606分析總結(jié) 60致謝 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)老師李寧三峽大學(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)許多城市共同面對(duì)的問題，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)內(nèi)大學(xué)生活污水處理提供借鑒。Abstract：Waterisanimportantresourceforhumansurvivallifeindispensable.Currently,watershortageandwaterpollutionhasbecomeacommonproblemfacedbymanycities,andconstraintstosustainableeconomicandsocialdevelopment.Therefore,recyclingofsewagewaterthatisinthewaterreuseisnecessary.Watercampusuniversitieshavelargevolumeofwater,concentratedwaterandsoon.Thedesignforthewaterthatisthecurrentsituationof,inmyschoolcampusfortheobjecttodiscussthefeasibilityofestablishingwaterreusestation,anddesignin-situappliedtotheUniversityofdistributedprocessingsystemsandcentralizedprocessingsystemstomeetthewastewaterreusewiththeflushingwaterandcampusgreenwaterpurposes.Useofthesystemtoacertainextent,canreducetheamountofsewageofmyschooldormitoryarea,butalsocanprovideareferencefordomesticsewagetreatmentuniversity.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：CampuswaterreuseInsitudistributedprocessingsystemCentralizedprocessingsystemCampuswaterreusestation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，是可以在一定范圍內(nèi)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，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)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)保及社會(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及校園綠化用水。本課題的目的即是設(shè)計(jì)出適合本校各苑區(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)水及中水回用提供經(jīng)驗(yàn)。中水回用通過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，通過處理污水來回用中水，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)約用水27萬噸，節(jié)約用水開支80萬元，回用水用來綠化也能減少很大部分的用水開支。目前國(guó)內(nèi)嘗試建立污水回用站的大學(xué)并不多，既有資金問題的制約，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)內(nèi)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自于日本,因其水質(zhì)介于上水（自來水）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水,根據(jù)不同水質(zhì)和不同用途要求,經(jīng)過混凝、沉淀、過濾、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)范圍內(nèi)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?jī)?nèi)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,通過減免稅收、擴(kuò)大融資和提供補(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,范圍不廣,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,位于地中海東岸,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)內(nèi)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),以及中水回用可能引起的生態(tài)學(xué)問題等方面。此外,俄羅斯、西歐、印度、南非和納米比亞的污水回用事業(yè)也比較普遍。在國(guó)內(nèi)，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,相繼在北京、大連、西安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,國(guó)內(nèi)很多城市的污水處理廠再生水回用工程相繼投入使用,中水回用的范圍迅速擴(kuò)大。1987年北京市規(guī)定:凡建筑面積超過2萬m2的旅館、飯店和公寓及建筑面積超過3萬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。北京市規(guī)劃建設(shè)的10座中水廠,已建成水源六廠、酒仙橋、肖家河、方莊4座,每日可提供中水25.5萬m3,鋪設(shè)中水管道約230km。大連、天津、青島、太原、深圳等城市也先后建成一系列中水系統(tǒng)。在北京、大連、天津、遼寧的部分高校,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?？偟膩碚f,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,超出這些范圍的使用很難被批準(zhǔn)。而我國(guó)對(duì)回收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,如深圳市29套中水設(shè)施,只有2套得以勉強(qiáng)堅(jiān)持運(yùn)行;北京l20套中水設(shè)施,保持運(yùn)行的僅60套。天津還為此專門出臺(tái)了關(guān)于住宅使用中水的規(guī)定，城市規(guī)劃面積5萬平方米以上的新建住宅小區(qū)，規(guī)劃人口在1萬人以上的住宅小區(qū)都要使用中水，配有中水管道。目前天津一些小區(qū)都使用中水來替換自來水用于景觀用水，以及澆灌綠地。青島市也是一個(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，青島中水回用工程正在大力推進(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)外的高普及率、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?；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)化成無害物質(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，利用裝在曝氣池內(nèi)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50-60m的曝氣裝置，利用水壓來提高水中氧的轉(zhuǎn)移速率，以提高其凈化效率。2、生物膜法（1）生物濾池：使廢水流過生長(zhǎng)在濾料表面的生物膜，通過兩面間的物質(zhì)交換及生化作用，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（過濾、吸附、微生物分解等）來處理生活污水，同時(shí)利用污水中的水、肥來促進(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。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)廢水及污泥硝化處理。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)，或指包括物理過程和化學(xué)過程的單項(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)越來越嚴(yán)格，對(duì)廢水回用率的要求越來越高。因此，70年代以來，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物理化學(xué)處理系統(tǒng)。處理過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)5mg／L、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。

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ＭＢＲ)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（CODcr150-200mg/l，BOD550-100mg/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（CODcr300-350mg/l，BOD5150-200mg/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。但考慮到二沉池不能過大，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)用范圍。為了克服這些不足，科學(xué)家們首先想到了用膜來進(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，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)所要考慮的問題，這些問題制約著中水的發(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。就曾有居民提出中水用起來還行，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過來的水，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的，感覺有點(diǎn)兒臟。其實(shí)這是心理作用，因?yàn)槎贾乐兴畞碓词俏鬯芘K，就覺得中水回用的話也很臟，實(shí)際上它是經(jīng)過深度處理的。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)，僅次于自來水的水質(zhì)，臟只是人們的一種心理感覺而已。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范圍，缺少供水支線。整個(gè)設(shè)施的建設(shè)，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)及政策應(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)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)的內(nèi)涵。過去認(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)該把用過的這一部分怎么妥善處理，怎么再利用納入正常的消費(fèi)范圍，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)注再生水價(jià)跟自來水價(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)水途徑。中水是指各種排水經(jīng)過處理，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，可以在一定范圍內(nèi)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，通過對(duì)污水水質(zhì)情況的分析，將校園的生活污水通過處理達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，來滿足沖廁、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題的有效途徑。①用水結(jié)構(gòu)用水結(jié)構(gòu)即用水用戶的用水構(gòu)成情況，一般用內(nèi)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４～８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、室內(nèi)雜用及景觀綠化用水，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)科研綠化常州45.8225.635.7126.0414.8天津40.95.346.932.740.283.85青島4613152195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：①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；②天氣變熱，學(xué)校綠化用水、飲用水、洗漱用水及衛(wèi)生間用水等等用水量增多；③食堂用水最少的原因在于學(xué)校食堂數(shù)量少，范圍小，用水途徑單一；加之如今許多學(xué)生選擇在校外就餐，使得在校內(nèi)食堂就餐的學(xué)生減少。而寢室與學(xué)校公共場(chǎng)所，包含的范圍較廣，規(guī)模較大，用水途徑多樣化。②用水量分析高校用水的特點(diǎn)是學(xué)生用水量受季節(jié)、溫度影響較大，用水點(diǎn)少，高校用水具有規(guī)律性：早上6:00－8:00，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12～2月、3～5月、6～9月、10～11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）。③水質(zhì)分析高校生活污水主要來源為洗滌及盥洗廢水、食堂廢水、沖廁淋浴廢水及教學(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[1]COD/(mg·L-1)BOD/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)TN/(mg·L-1)陰離子洗滌劑/(mg·L-1)北京20080100-2-5青島180-36138-106-40-1502-5淄博230-530100-220130-25020-702-5杭州200-31012387382-5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)過簡(jiǎn)單的處理即可用于校園綠化用水及地下水回灌。①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，而沒有收集起來進(jìn)行合理的二次利用；用水時(shí)將水龍頭擰開過大或者使用后不關(guān)閉水龍頭造成水浪費(fèi)等。②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)管道老化或被毀壞，造成水輸送過程中的滴漏現(xiàn)象。由于沒有得到及時(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及用水管道，這不僅給高校帶來了經(jīng)濟(jì)損失也給社會(huì)帶來了資源的損失。③寢室樓熱水供應(yīng)系統(tǒng)冷水無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)溫帶來巨大浪費(fèi)。由于水溫的調(diào)整過程，實(shí)際就是改變冷水和熱水流量比例的過程，流量的大小和壓力有關(guān)。當(dāng)某一水龍頭經(jīng)過反復(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)整過程中，有15%-20%的水成為無功用水白白流失。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)。④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)，是一種無形的水量浪費(fèi)?，F(xiàn)行的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中，從防止因給水配件承壓過高而導(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題，造成了大量的水資源浪費(fèi)。①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)行了城市的供水及排水規(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)劃以及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。過高的目標(biāo)與要求,將可能適得其反。②高校生活污水收集與處理設(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。③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)行過研究和分析。校園中水回用系統(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，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)內(nèi)小橋流水、植物茂盛，一派春意。那些景觀水系全部來自學(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12萬立方米。今后，學(xué)校還將增加更多的節(jié)水項(xiàng)目。我國(guó)蘭州交通大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、沈陽大學(xué)、長(zhǎng)沙環(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范圍,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,以及鋪設(shè)引水管線及運(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。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)。①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)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3000萬-5000萬元。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，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。②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)范圍內(nèi)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，高效低成本無污染水回用的最佳處理規(guī)模為8萬-10萬m2建筑面積的小區(qū)，經(jīng)若干示范工程的經(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)?；约八幚砑夹g(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水；對(duì)于小區(qū)居民來說，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、景觀水體及沖洗廁所等，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)內(nèi)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，以及處理設(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內(nèi)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，且無毒性，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)(DecentralizedSanitationandReuse,DESAR)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)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)(Onsitesystem):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,可以通過自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置來收集、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(septictank)和瀝濾場(chǎng)(leachfields)。(2)群集系統(tǒng)(Clustersystem):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),但其范圍不超過整個(gè)社區(qū)。從幾家住戶排出的污水可經(jīng)過個(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，高校內(nèi)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。排污干管沖廁水排污干管沖廁水泥泥洗浴水洗浴水下層沖廁砂濾生物填料沉淀洗衣水下層沖廁砂濾生物填料沉淀洗衣水洗澡水洗澡水哈爾濱市某高校在校生人數(shù)約為11000人，有學(xué)生公寓10座，公共浴池3座。為體現(xiàn)高校可持續(xù)發(fā)展的理念和建立中水回用生態(tài)示范區(qū)，以該校學(xué)生澡堂的洗浴污水為試點(diǎn)進(jìn)行了中水回用工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，污水處理后主要用于該校的綠地用水、沖廁用水和沖刷地面用水。中水水源為學(xué)生澡堂的洗浴污水，水質(zhì)參數(shù)如表3所示。表3學(xué)生澡堂洗浴用水水質(zhì)參數(shù)項(xiàng)目CODcr/mg·L-1BOD/mg·L-1LSA/mg·L-1水質(zhì)180-25075-1001.0-1.3項(xiàng)目溫度/℃PHSS/mg·-1水質(zhì)20-306-9150-189工藝流程本設(shè)計(jì)針對(duì)處理場(chǎng)地小、設(shè)施布局環(huán)境要求高的特點(diǎn)，全部設(shè)施采用地埋式，在主體工段采用占地面積小的曝氣生物濾池(BAF)工藝，處理工藝流程如下圖所示。洗浴污水首先經(jīng)過粗格柵除去水中粒徑較大的雜物，再經(jīng)過毛發(fā)過濾器后出水進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池，池內(nèi)設(shè)有曝氣設(shè)備。由于生活污水成分比較復(fù)雜，含有一些難降解的有機(jī)物質(zhì)，且出水回用要求較高，因此，利用水解酸化工藝將難降解的物質(zhì)分解成易生物降解的小分子物質(zhì)，提高COD的去除效果，故經(jīng)調(diào)節(jié)沉淀池處理后的污水由潛水泵提升至水解酸化池。由于水解酸化池的出水濁度較低，為污水進(jìn)入曝氣生物濾池提供了保證。并由潛水泵提升至曝氣生物濾池，曝氣生物濾池正常工作時(shí)采用下向流，反沖洗時(shí)采用異向流的形式，反沖洗采用氣水反沖。曝氣生物濾池出水進(jìn)入中間水池，設(shè)有反沖洗水泵，曝氣生物濾池的反沖洗排水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，中間水池出水經(jīng)泵提升進(jìn)入砂濾罐過濾后，投加消毒劑后進(jìn)入清水池以備回用。曝氣生物濾池調(diào)節(jié)沉淀池水解酸化池毛發(fā)過濾器格柵原水曝氣生物濾池調(diào)節(jié)沉淀池水解酸化池毛發(fā)過濾器格柵排泥曝氣曝氣氣泵氣泵空氣反沖洗水砂濾器清水池消毒劑砂濾器清水池回用運(yùn)行結(jié)果該工程完工后，經(jīng)過1年的連續(xù)運(yùn)行，處理效果非常穩(wěn)定，以一個(gè)月抽查6次數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行對(duì)比，原水及中水水質(zhì)見下表?；赜盟瓹ODcr，BOD5、LAS、SS的總?cè)コ史謩e達(dá)到91.6%、94.2%、72.7%、96%。采用該工藝處理后回用中水的水質(zhì)完全達(dá)到了《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》中觀賞性景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)。表4原水及中水水質(zhì)項(xiàng)目CODcrMg/LBOD5Mg/LLASMg/LSSMg/LPH總大腸桿菌/個(gè)·L-1原水水質(zhì)227861.11756-9-中水水質(zhì)1950.377.8-8.3＜3去除率/%91.694.272.796.0-100回用標(biāo)準(zhǔn)-60.5106-9≤3經(jīng)濟(jì)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是“中水”回用的關(guān)鍵性因素，在傳統(tǒng)的觀念中是高不可及的，成為制約中水回用的重要因素。實(shí)際上，“中水”回用的意義不僅在于節(jié)約水資源，它的經(jīng)濟(jì)效益也非常突出。經(jīng)計(jì)算，該校中水處理經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下：?jiǎn)挝恢扑碾娏?.3kW·h/m3，電價(jià)按0.51元/(kW·h),單位制水電費(fèi)0.68元/m3，單位制水藥費(fèi)0.24元/m3。人工費(fèi)按0.4人計(jì),維修維護(hù)費(fèi)每年按4%計(jì),辦公費(fèi)平均0.1萬元/年。合計(jì)單位運(yùn)行成本(不含折舊費(fèi))為1.38元/m3。3設(shè)計(jì)概述我校占地面積3787畝，校舍總建筑面積140萬平方米。現(xiàn)有在校學(xué)生2.6萬人，建有5個(gè)學(xué)生公寓小區(qū)（學(xué)生公寓：南苑、沁苑、欣苑、西苑、東苑。每個(gè)苑區(qū)配有一個(gè)食堂），其中南苑學(xué)生公寓建有9棟，沁苑12棟，欣苑建有8棟，西苑15棟，東苑12棟。目前日常生活污水皆是直接由污水管網(wǎng)排往污水處理廠進(jìn)行處理，污水產(chǎn)生量大，回用水的空間很大，因此針對(duì)我校的學(xué)生公寓生活污水回用的研究顯得迫切而有必要。3.1用水量及生活污水水質(zhì)數(shù)據(jù)的采集在沁苑學(xué)生公寓進(jìn)行，苑區(qū)內(nèi)有學(xué)生公寓12棟，入住學(xué)生近7千人。為了解一天中學(xué)生公寓樓時(shí)用水量的變化情況，取溫度相近的４天，隨機(jī)選擇４棟樓進(jìn)行用水量測(cè)試。在測(cè)試日內(nèi)，從6:00～次日1：00每隔1h對(duì)所有棟表的流量指示數(shù)進(jìn)行記錄，得出每塊水表的小時(shí)水量；從1：00～6:00期間不查表（此段時(shí)間學(xué)生多在休息，用水量很?。?:00重新開始查表，得出1:00～6:00共5h中每塊水表的總水量,并由此算出這5h的小時(shí)平均用水量。為獲得寢室人均用水量的日變化系數(shù),隨機(jī)抽取8間寢室（男生4間，女生4間）共32人,于2014年12月～2015年4月，每天定時(shí)查抄寢室內(nèi)水表以獲得寢室日用水量。數(shù)據(jù)整理得到下表。表52014年12月～2015年4月8間寢室日用水量分析項(xiàng)目男寢1男寢2男寢3男寢4女寢1女寢2女寢3女寢4最高日用水量日期4.14.54.154.274.34.84.184.22最高日人均用水量/L187.5210.6167.6203.5120.6137.5135.7115.8平均日人均用水量/L80.575.381.678.785.579.480.784.5由上表可知，男女寢室用水量最高日一般出現(xiàn)在4月（因本課題于大四下完成，未能收集到六月用水情況，實(shí)際情況最高用水量應(yīng)該出現(xiàn)在六月，以現(xiàn)有數(shù)據(jù)的1.5倍來考慮），與用水量隨溫度的升高而增大的常理相符；男女寢室最高日用水量平均值為184.05L/(人·d)，與《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中學(xué)生宿舍的最高日生活用水定額［Ⅲ類、Ⅳ類宿舍,100～150L/（人·d）]相比,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)明顯高于該定額。另外，根據(jù)表三可得女生寢室日用水量變化比男生平緩，但平均日用水量女生明顯高于男生。工作日和一般假日的用水量相差不多，這可能和本校學(xué)生公寓外地學(xué)生較多，一般假日仍留在學(xué)校生活有關(guān)；而長(zhǎng)假日用水量較工作日明顯增加，這可能是因?yàn)殚L(zhǎng)假日學(xué)生會(huì)做大量清洗工作，而有條件出游的學(xué)生較少。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際算得本校學(xué)生平均日用水量為105.5，按照100L/(人·d)計(jì)算。本課題只考慮本校宿舍用水（包括洗衣、洗漱），廢水的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，根據(jù)對(duì)幾所高校污水處理系統(tǒng)進(jìn)口濃度的調(diào)查監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)可知[4]，其中COD在300～350mg/L、NH3-N在3～10mg/L、總磷≤1mg/L、動(dòng)植物油在2～10mg/L。3.2總體設(shè)計(jì)描述本課題從我校學(xué)生用水水量、水質(zhì)的實(shí)際情況出發(fā)，分析設(shè)計(jì)我校生活污水產(chǎn)生、收集、處理及資源化回用全過程，就生活污水的中水處理方式提出原位分散處理和集中處理兩種方式，并對(duì)其技術(shù)特點(diǎn)、工藝過程、投資、運(yùn)行費(fèi)用、處理效果以及在不同條件下的適用性進(jìn)行分析。鑒于我校各苑區(qū)規(guī)模、住宿人數(shù)及產(chǎn)生污水量各不相同，因此需要綜合考慮公寓區(qū)規(guī)模、位置，選擇性使用原位分散處理系統(tǒng)和集中處理系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出適合樓層間及單間宿舍的節(jié)水結(jié)構(gòu)即原位分散處理系統(tǒng)，結(jié)合各苑區(qū)位置、水量、污水管網(wǎng)，設(shè)計(jì)出中水回用站的建設(shè)位置、規(guī)模、工藝等。由于中水的水質(zhì)特點(diǎn)所決定，處理后的中水不能用于餐飲、洗浴等對(duì)水質(zhì)要求高的場(chǎng)合，而只能用于學(xué)生宿舍樓、教學(xué)區(qū)內(nèi)各辦公樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓，招待所及各駐校單位的沖廁用水；校園內(nèi)澆灑綠地、樹木、道路、操場(chǎng)、洗車、建筑工地、換熱站補(bǔ)充水及景觀用水等。因此需要回用的中水水質(zhì)達(dá)到此類用水的水質(zhì)要求。由于中水回用站與污水處理站的效果不同，中水回用站的工藝多采用過濾、沉淀、除臭等。宿舍生活污水宿舍生活污水（污水總量，水質(zhì)，位置）原位分散處理集中處理原位分散處理集中處理適用于樓層間的污水回用結(jié)構(gòu)中水回用站（水質(zhì)分析）（水質(zhì)、水量，位置）適用于樓層間的污水回用結(jié)構(gòu)中水回用站中水回用站規(guī)模、工藝設(shè)計(jì)（宿舍用水量，用水特點(diǎn)）（污水水量、中水回用用途）中水回用站規(guī)模、工藝設(shè)計(jì)污水回用結(jié)構(gòu)的設(shè)置點(diǎn)、尺寸污水回用結(jié)構(gòu)的設(shè)置點(diǎn)、尺寸對(duì)使用中水回用站后的污水回用能力進(jìn)行預(yù)測(cè)對(duì)回用水結(jié)構(gòu)的效果進(jìn)行預(yù)測(cè)對(duì)使用中水回用站后的污水回用能力進(jìn)行預(yù)測(cè)對(duì)回用水結(jié)構(gòu)的效果進(jìn)行預(yù)測(cè)本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)范圍為：對(duì)本校學(xué)生宿舍產(chǎn)生污水進(jìn)行收集經(jīng)過簡(jiǎn)單的處理使水質(zhì)達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)，并提供給學(xué)校綠化及沖廁所使用。①嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定，力求處理后的廢水達(dá)到且優(yōu)于各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)②設(shè)計(jì)回用系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化；③做到方案對(duì)比，占地面積小，做到投資??；④處理工藝流程簡(jiǎn)單，爭(zhēng)取做到組合式設(shè)備化，以方便管理；⑤力求處理設(shè)施構(gòu)筑物應(yīng)與校園主體工程建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)；①國(guó)家現(xiàn)行的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)法規(guī)、條例；②《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.1-1999）》。校園中水回用的用途主要是做為綠化和沖廁用水。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)可以用《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.1-1999）》來確定，具體數(shù)據(jù)見表四。表6生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.1-1999)[6]項(xiàng)目廁所便器沖洗、綠化洗車、掃除pH值6.5～9.06.5～9.0濁度（NTU）＜10＜5臭無不快感色度（度）＜30＜30外觀無不快感總?cè)芙庑怨腆w含量（mg/L）＜1200＜1000懸浮性固體含量（mg/L）＜10＜5NH3-N含量（mg/L）＜20＜10總硬度（以CaCO3計(jì)）（mg/L）＜450＜450氯化物含量（mg/L）＜350＜300陰離子合成劑含量（mg/L）＜1.0＜0.5鐵含量（mg/L）＜0.4＜0.4錳含量（mg/L）＜0.1＜0.1大腸桿菌值（個(gè)/mL）＜10＜5BOD5（mg/L）＜10＜10CODCr（mg/L）＜50＜50游離氯含量（mg/L）管網(wǎng)末端水≥2校園具有居住、生活、教學(xué)、餐飲服務(wù)等功能，在我國(guó)高校集中地城市，在校學(xué)生可以占到城市總?cè)丝诘?0%以上，其污染物排放能力不容小視。同時(shí)，高校社區(qū)的水環(huán)境污染物控制具有管理上的優(yōu)勢(shì)，如高校的功能分區(qū)明確，餐飲服務(wù)區(qū)、商業(yè)服務(wù)區(qū)、教學(xué)區(qū)、住宿區(qū)、辦公區(qū)分離，因此，各種不同類型的污染物在排放源頭就進(jìn)行了初步分類。另外，大學(xué)校園內(nèi)居住的學(xué)生和教師，具有較高的文化水平，比較而言更容易接受環(huán)境保護(hù)的教育和宣傳，在高校社區(qū)進(jìn)行節(jié)約用水或中水回用的試點(diǎn)可能相對(duì)容易。因此，研究校園生活污水的處理與再利用，不僅可以達(dá)到較強(qiáng)的水資源節(jié)約和水污染控制效益，，也可以產(chǎn)生較好的社會(huì)效益和環(huán)境教育效果。一般要求處理后的水質(zhì)達(dá)到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求，主要用于學(xué)生宿舍樓、教學(xué)區(qū)內(nèi)各辦公樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、招待所及各駐校單位的沖廁用水；校園內(nèi)澆灑綠地、樹木、道路、操場(chǎng)、洗車、建筑工地、換熱站補(bǔ)充水及景觀用水等。由于中水的水質(zhì)特點(diǎn)所決定，處理后的中水不能用于餐飲、洗浴等對(duì)水質(zhì)要求較高的場(chǎng)所。本設(shè)計(jì)的目的即是設(shè)計(jì)出適合本校各苑區(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)，并對(duì)全國(guó)其他高校的節(jié)水及中水回用提供經(jīng)驗(yàn)。中水回用通過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，通過處理污水來回用中水，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。4原位分散處理工藝4.1設(shè)計(jì)原理學(xué)生宿舍使用的洗漱及洗衣用水水質(zhì)污染輕微，由于洗臉臺(tái)出水于廁所出水的分離，使得這部分污染不嚴(yán)重的水不能用于沖廁，造成了這部分水的浪費(fèi)，本設(shè)計(jì)的原理在于連接洗臉臺(tái)出水與沖廁水管道，使得洗臉洗漱洗衣后的水能夠回用于沖廁用水，以達(dá)到節(jié)約用水的目的。4.2設(shè)計(jì)流程水水上層樓濾網(wǎng)過濾上層樓濾網(wǎng)過濾水箱水箱下層樓沖便器下層樓沖便器下水道下水道4.3工作原理基本保持原供水管道不變，上一層水房水箱直接接通下一層衛(wèi)生間的沖便器，沖便后的水直接流入下水道，最高一層保持原供水系統(tǒng)不變，最底層使用第二層的回用水，產(chǎn)生的洗衣洗漱水直接排入污水管道，不做收集。節(jié)水系統(tǒng)工作原理圖：4.4儲(chǔ)水箱設(shè)計(jì)每個(gè)儲(chǔ)水箱容量在一立方左右，放置在洗漱儲(chǔ)水槽下方以充分利用洗漱間的空間，洗漱用水經(jīng)過過濾流入水箱，水箱下方設(shè)有出水管道，直通下層沖便器，水箱另外設(shè)有溢水口，多余洗漱用水可經(jīng)此流入下層水箱。4.5過濾網(wǎng)設(shè)計(jì)及清潔洗漱污水中經(jīng)常含有較大的食物顆粒，塑料袋，茶渣等，在洗漱臺(tái)出水處設(shè)計(jì)過濾網(wǎng)，將這些較大的顆粒去除，方便后續(xù)的處理。經(jīng)過過濾網(wǎng)后，水中基本不存在較大的顆粒懸浮物，有機(jī)物量也大為減少，剩余的多為皂液，懸浮物的濃度高，故認(rèn)為僅采用儲(chǔ)水處理箱中簡(jiǎn)單的過濾處理，即可達(dá)到?jīng)_廁用水的標(biāo)準(zhǔn)。自儲(chǔ)水箱流出后，經(jīng)管道進(jìn)入下層的廁所，作為沖廁用水使用。水箱裝置設(shè)有溢水口，若水量過多，超出設(shè)定的沖廁用用水量后，將通過溢水口流入下一層水箱。過濾網(wǎng)由于長(zhǎng)期浸泡于污水中，時(shí)間過長(zhǎng)容易滋生細(xì)菌，產(chǎn)生二次污染物，因此需要對(duì)其進(jìn)行定時(shí)清洗以防治污染物產(chǎn)生，清洗周期以一周為宜。過濾網(wǎng)可以購(gòu)買成品使用，結(jié)合實(shí)際情況，一般選用直徑7.3cm的過濾網(wǎng)，價(jià)格在每個(gè)3元左右。4.6浮球閥一般情況下，洗漱水從洗漱池流入儲(chǔ)水池，在儲(chǔ)水池中累積，在儲(chǔ)水池的左側(cè)，也有凈水管向儲(chǔ)水池中續(xù)凈水。當(dāng)水量達(dá)到水池水位的五分之一時(shí)，浮球閥受浮力作用，凈水停止流下，相當(dāng)于利用凈水和洗漱水共同沖廁，達(dá)到用洗漱水充當(dāng)凈水沖廁，從而達(dá)到節(jié)約凈水的目的。當(dāng)系統(tǒng)在用水高峰期時(shí)（如早晨），大量洗漱水進(jìn)入儲(chǔ)水池中，儲(chǔ)水池中水充足，此時(shí)凈水不會(huì)流下。當(dāng)用水量太大洗漱水將要漫出洗漱池時(shí)，洗漱水從“放水管”快速流下防止洗漱水漫出水池，直接用洗漱水沖廁，此時(shí)凈水使用值為零。浮球控制閥可以買成品使用，有塑料浮球和銅質(zhì)浮球等種類，考慮到成本問題，在滿足使用條件的情況下，本設(shè)計(jì)選用塑料浮球，每個(gè)的成本價(jià)在15元左右。4.7效果分析按照每棟樓6層，每層24間宿舍，每間宿舍住4人，每人每日平均用水量按100L計(jì)算。每天每棟樓用水量：6×24×4×100＝57600L＝57.6m3其中沖廁用水占總用水量30%按每立方米水一噸算則節(jié)約用水量：57.6×30%=17.28t每年在校時(shí)間按280天計(jì)，則年節(jié)約用水量：17×56×280＝t≈27萬t即每棟樓每天可節(jié)約17t水，學(xué)?，F(xiàn)有56棟宿舍樓，按在校時(shí)間280天，每噸水3元計(jì)算：56×17×280×3＝≈80萬成本計(jì)算：每間宿舍所需設(shè)備及管道改裝成本在25元左右，后期維護(hù)運(yùn)行可由學(xué)生完成，則成本只計(jì)算前期投入。5×24×25×56＝（元）＝16.8萬元4.8創(chuàng)新點(diǎn)及總結(jié)本設(shè)計(jì)利用上層洗漱用水產(chǎn)生的水壓沖洗下層便池，有效借助自然高度產(chǎn)生的水壓，可直接節(jié)省掉專門用于沖便用的清水。浮球閥的使用使得整套系統(tǒng)運(yùn)行更加靈活，無需人工檢查即可保證沖廁水充足。經(jīng)計(jì)算，本設(shè)計(jì)可每年使學(xué)校節(jié)約用水27萬t，節(jié)約經(jīng)費(fèi)開支80萬元，且成本較低，只需要前期一次投入，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用基本為零，僅依靠學(xué)生的日常維護(hù)即可保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。5集中處理工藝設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)原理原位分散處理系統(tǒng)應(yīng)用于宿舍樓上下層之間，能夠把洗漱洗衣用水回用來沖廁，但多余的水依舊會(huì)排入污水管道，而且本校目前已經(jīng)把熱水送入宿舍，學(xué)生在自己宿舍就能洗浴，洗浴用水也直接排入污水管道，這對(duì)水資源也是一大浪費(fèi)，考慮到這部分水的量很大，污染程度不是很高，依舊可以回用來作為校園綠化用水。因此本設(shè)計(jì)的第二部分研究如何對(duì)這部分水進(jìn)行回用。校園綠化用水對(duì)水質(zhì)的要求不高，對(duì)生活污水進(jìn)行簡(jiǎn)單的物理化學(xué)處理即可達(dá)到使用要求。本校的五個(gè)苑區(qū)規(guī)模有大有小，產(chǎn)生的污水量也不相同，這里結(jié)合實(shí)際地形，只針對(duì)較大的兩個(gè)兩個(gè)苑區(qū)（東苑與西苑）進(jìn)行設(shè)計(jì)。我校東苑有宿舍樓12棟，西苑有宿舍樓15棟，屬于較大的兩個(gè)宿舍區(qū)，由于原地形上有一定的坡度，因此污水管道是按照坡度的走向鋪設(shè)的，使得污水能夠在重力的作用下自由流出，本設(shè)計(jì)即是在宿舍區(qū)總的出水口設(shè)置中水處理站，對(duì)宿舍區(qū)的污水進(jìn)行處理，然后將回用水用于其他地方的綠化及景觀水，這樣的設(shè)計(jì)既免去了重新鋪設(shè)管道帶來的費(fèi)用，也省去了長(zhǎng)距離運(yùn)輸及水泵的使用。結(jié)合學(xué)校的地形及現(xiàn)有的建筑物的分布，本設(shè)計(jì)擬將西苑的中水回用站設(shè)置在中心體育場(chǎng)左側(cè)與馬路相間的位置，東苑的中水回用站設(shè)置于W6樓與C樓之間的空地，兩個(gè)中水回用站均設(shè)置在地下，既可以保證原地形不變，也能滿足中水回用站處于自流水能流到的條件。實(shí)際地形圖如下：5.2中水處理站處理方法以生活污水為原水的中水工程又可分為以綜合生活污水為原水的中水工程和以糞便水為主要原水的中水工程兩類。兩類中水工程一般均采用好氧生物處理為主或好氧生物處理與物化處理結(jié)合的工藝流程，由于其進(jìn)水有機(jī)物濃度較高，部分中水工程也有以厭氧處理作為前置工藝單元強(qiáng)化生物處理的工藝流程[7]。（1）以生物接觸氧化為主的工藝流程由于綜合生活污水中有機(jī)物含量較高，所以采用生物處理不僅處理效果顯著而且成本較化學(xué)方法處理低廉。而作物生物膜工藝的代表，生物接觸氧化法以其表面積大，有機(jī)負(fù)荷高等特點(diǎn)成為首選。下圖為生物接觸氧化為主的工藝流程。以生物接觸氧化為主的工藝流程（2）以“水解—生物接觸氧化”為主的工藝流程當(dāng)水中所含有機(jī)物過高時(shí)，往往直接采用接觸氧化時(shí)處理效果不是十分理想。在這種情況下，往往可以采用多個(gè)生物接觸氧化池串聯(lián)或采用厭氧工藝作為預(yù)處理。當(dāng)用厭氧工藝作為預(yù)處理時(shí)可以不需要很高的有機(jī)物去除效果，則采用厭氧水解時(shí)，不但可以實(shí)現(xiàn)預(yù)處理（將大分子有機(jī)物，如蛋白質(zhì)等分解成較小分子）同時(shí)由于不涉及產(chǎn)甲烷階段，還可以省略對(duì)厭氧反應(yīng)所產(chǎn)氣體的處理裝置。下圖為以水解—生物接觸氧化為主的工藝流程。（3）以厭氧—土壤處理為主的工藝流程下圖為以厭氧—土壤處理為主的工藝流程，顯然若采用這種方式處理一方面需要很大的土壤面積，另一方面若作為回用來說，似乎回用的范圍太窄。只能用作綠化用途。以厭氧—土壤處理為主的工藝流程針對(duì)糞便水有機(jī)物濃度高的特點(diǎn)，中水工程采用以生物處理為主、輔以物化處理的工藝流程[8]。（1）以多級(jí)沉淀分離—生物接觸氧化為主的工藝流程由于糞便水有機(jī)物含量極高，采用一級(jí)接觸氧化顯然不能實(shí)現(xiàn)良好的處理效果。采用多級(jí)沉淀分離—生物接觸氧化的方法雖然可以實(shí)現(xiàn)良好的處理效果，但顯然占地面積過大。下圖為以多級(jí)沉淀分離—生物接觸氧化為主的工藝流程。（2）以膜式生物反應(yīng)器為主的工藝流程由于膜的使用可以將原水中的懸浮物濾除，同時(shí)也可以將懸浮的污泥顆粒濾除。這樣就能在保持了極高的污泥濃度的同時(shí)將水力停留時(shí)間和污泥泥齡分開控制，可以有效實(shí)現(xiàn)氮的去除。并且由于省去了二沉池，占地大大減少。但是由于膜材料的成本較高，一定程度上限制該方法發(fā)展。圖下圖為以膜式生物反應(yīng)器為主的工藝流程。5.3方案比較雖然具體的處理工藝流程有多種，但其核心的流程，歸納起來主要有三種：生物處理、物理化學(xué)（特殊化學(xué)）處理和膜生物處理[9]。表7三種中水處理工藝流程的比較流程類型比較項(xiàng)目生物處理為主物理化學(xué)處理為主膜生物處理為主處理水量回收率＞90%＞90%50%～80%中水適用對(duì)象沖廁沖廁；空調(diào)冷卻沖廁；空調(diào)冷卻水量變化的適應(yīng)性小較大大間歇運(yùn)行的適應(yīng)性較差稍好好水質(zhì)變化的適應(yīng)性較適應(yīng)較適應(yīng)適應(yīng)設(shè)備密封性差稍差好臭氣產(chǎn)生量多較少少處理產(chǎn)生的污泥稍多多很少占地面積多較少小基建投資較大中等大運(yùn)行管理較復(fù)雜較容易容易動(dòng)力費(fèi)小較小采用超濾較少；反滲透較多處理后（BOD/SS）好/一般一般/好好/好運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)多少少5.4方案論證本設(shè)計(jì)的中水原水主要是學(xué)生的生活污水，水量在一年中體現(xiàn)出寒暑假水量幾乎為零，其余時(shí)間水量的變化與用水量協(xié)同變化（即早中晚水量呈現(xiàn)周期性增減的特點(diǎn)）的變化規(guī)律。由于寒暑假原水水量大大減少（甚至為零），相應(yīng)用水量也大大減少（基本維持在綠化用水的需水量上下），因此中水設(shè)施可能會(huì)在一年中出現(xiàn)周期性的關(guān)閉和和啟動(dòng)。基于這種情況，處理流程的核心處理工藝擬采用管理相對(duì)比較容易并且啟動(dòng)過程較短的膜生物處理（MBR）技術(shù)。另一方面考慮到MBR耐COD沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)，在面對(duì)糞便水和低有機(jī)濃度的浴室廢水水量交替變化時(shí)可以在不改變?cè)O(shè)備運(yùn)行周期的情況下保證出水的水質(zhì)[10]。設(shè)計(jì)學(xué)校中水回用的處理流程如下圖所示。建固定式格柵一座，主要去除中水原水中的大體積雜質(zhì)。由于進(jìn)入中水系統(tǒng)的污水中大體積雜質(zhì)含量較少故考慮采用固定式格柵，采用人工清渣就可以滿足運(yùn)行要求。在格柵后設(shè)置除毛機(jī)，除去浴室廢水中的毛發(fā)以保證膜生物反應(yīng)器的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)膜的使用壽命。浴室污水中往往含有4～20mm的毛發(fā)，而毛發(fā)不能被固定式格柵去除。毛發(fā)一旦進(jìn)入膜生物反應(yīng)池則有堵塞濾膜的可能（有時(shí)即使是對(duì)膜清洗都無法清除），將大大減少膜的使用壽命，增加運(yùn)行成本，故應(yīng)去除。建調(diào)節(jié)池一座，主要起調(diào)節(jié)水量作用，并對(duì)調(diào)節(jié)池曝氣，起到均化水質(zhì)的作用。同時(shí)將格柵、除毛機(jī)與調(diào)節(jié)池和建，以減少占地。建旋流式沉沙池一座，除去污水中較大的固體雜質(zhì)以保證膜生物反