西藏民族學院校園中水回用的可行性研究

劉進榮

摘要 我國高校用水浪費嚴重，提高水資源的有效利用率和重復使用率勢在必行。以西藏民族學院為例，分析西藏民族學院校園中水回用的技術和經濟可行性，提出污水處理的分散處理系統及MBR法處理工藝。

關鍵詞 校園；中水回用；MBR；可行性

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2009）09-0081-02

Feasibility of Treated Waster Water Reuse in Campus of Tibet College of Nationalities//Liu Jinrong

Abstract Colleges and universities have become main water consumers in urban of our country and wasted too much water. It is important to raise the ratio of water reuse and reduce water consumption. Taking Tibet College of Nationalities as an example, this paper analyzed the technical-economical feasibility of reused water in the campus of colleges, and proposed decentralized sewage treatment systems and MBR technology of treat sewage.

Key words campus；water reuse；MBR；feasibility

Authors address Department of State-owned Property Management, Tibet College of Nationalities, Xianyang, Shaanxi 712082

中水回用主要是指將生活污水（優質雜排水和雜排水）、雨水、污水處理廠尾水、廠礦冷卻水等城市污水，根據不同水質和不同用途要求，經過適當處理，用于地面清潔、澆花、洗車、空調冷卻、沖洗便器、消防、景觀等[1-3]。中水回用可行性研究，就是對回收利用二次水的必要性、技術的可行性、經濟的合理性等進行的研究。目前，全國高校在校學生有2 000多萬人，2006年的統計資料顯示，學生年均用水量為170噸左右，是居民人均生活用水量的2倍左右，水資源的浪費非常嚴重。隨著各高校擴招，校內師生總數越來越多，高校區呈區域化集中分布狀態[2，3]。隨著人員的增多，校區已成為城市用水大戶。在高校區啟用中水回用系統，對節約水資源，保護環境，有著非常現實的意義。

目前，國內對中水回用的研究比較多，但實施較少，尤其是高校中水回用研究實施的更少。為此，本文以西藏民族學院為例，對中水回用技術在高校校園中應用的可行性進行系統研究，為中水回用技術的拓展提供理論參考。

1 基本狀況

1.1 工程概況西藏民族學院位于陜西省咸陽市境內，屬全日制普通本科高等院校，目前在校人數8 000多人。該校區學生宿舍集中，公共浴室、教學樓等建筑布置集中，水景面積約為3 000平方米，草地面積約為20 000平方米，道路面積約10 000平方米，在學生宿舍樓附近設有化糞池4座。

1.2 用水基本情況

1）污水水量及水質。根據生活用水量定額規定，有的盥洗室最高日用水定額為（50～100）L/人?d，時變化系數為2.5，有的盥洗室、浴室最高日用水定額為（100～200）L/人?d，時變化系數為2.5。取綜合用水指標200 L/人?d，初步確定該校區產生的生活污水水量約為1 600 m3/d。校園污水主要由生活污水組成，根據數據測定，混合后污水水質為：BOD，150 mg/L；COD，20 mg/L；SS，200 mg/L。

2）中水供給對象及處理量。鑒于實際情況，這里暫時只考慮處理后的中水回用于校區景觀及噴灑道路、草地等。校區綠地面積約為20 000 m2，按照綠化用水標準1.5 L/m2?次，每天澆灑1次計算，綠化用水量為30 m3/d；校區道路面積約為10 000 m2，按照噴灑道路用水標準1.5 L/m2?次，每天澆灑2次計算，噴灑道路用水量為30 m3/d；校區水景面積約為3 000 m2，蓄水能力約900 m3，按照15天水景水更新一次考慮，則每天循環水量約為60 m3/d；按照我國水位計算規范推薦的公式計算，水體的蒸發量為7.5 m3。因此，高校中水處理量為127.5 m3/d，時處理水量確定為5.5 m3（24 h）。

2 中水回用可行性分析

2.1 技術可行性分析

1）污水處理系統選擇。隨著污水處理技術的發展，中水回用技術日趨成熟。國家陸續頒布《城市污水再生利用分類標準》《城市污水再生利用城市雜用水水質標準》《城市污水再生利用景觀用水水質標準》《污水再生利用工程設計規范》《建筑中水設計規范》等技術規范。根據這些技術規范，結合高校特點，高校污水處理系統可分為以下幾種形式[3]。

①分散系統。采用小型成套的處理設備，以幾棟建筑物為一組，采用各自的管網收集中水。其優點是安排布置比較靈活，對未來規劃的適應能力強。

②小集中系統。以功能分區為基礎，依據各分區的水量、水質特點，全校范圍分區設置“中水”站。其優點是對水質、水量變化適應能力強。

③統一系統。全校范圍內只建設一座“中水”站，統一收集、統一供給，建設一套統一完整的“中水”收集、供給管網系統。其優點是對水質、水量變化適應能力強，管理維修方便，形成良好的規模效益。

與系統①相比，系統②的缺點是由于有多個“中水”站及給水管網，因此，基建費用高，一次性投資較大；系統③的缺點是由于要建設一個“中水”收集管網，且管網埋深較大，因此，一次性投資也高。同時，高校生活廢水污染程度低、組分單一，較易進行處理，投入資金也相對較低，因此，方案①對高校中水回用較為合適。

2）污水處理工藝選擇。將污水處理成符合中水水質標準的水，一般應進行3個階段的處理[2]。第一階段為預處理，主要有格柵和調節池2個處理單元，其主要作用是去除污水中的固體雜質和均勻水質；第二階段為主處理階段，該階段為中水處理的核心和關鍵，主要作用去除污水中的溶解性有機物；第三階段為后處理階段，該階段主要以消毒為主，對出水進行深度處理，保證出水達到中水水質標準。

目前，主處理階段的方法大致可分為3類[4]。第一類為微生物處理法，即利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物，包括耗氧和厭氧微生物處理，一般以耗氧處理較多；第二類為物理化學處理法，即混凝沉淀（氣?。┘夹g與活性氧化碳吸附相結合的方法，該方法與傳統的二級處理相比，提高了水質，但運行費用較高；第三類為膜處理法，即超濾（微濾）或反滲透膜處理法，該方法與傳統的二級處理相比，其優點是SS去除率很高，占地面積大大減少。膜生物反應器（MBR）是高效膜分離技術與先進生化技術相結合的新型水處理技術，該技術將超濾膜與生物反應器有機地結合起來，克服了傳統污水處理工藝的流程冗長、占地面積大、操作管理復雜等缺點；且出水懸浮物濃度遠低于傳統固液分離設備，在感官上已接近于自來水的情況。因此，膜處理法（即MBR法）可以用于高校中水回用[5]。

西藏民族學院校園采用的MBR法污水處理工藝選擇如圖1所示。經該污水處理工藝處理后，主要出水水質濁度＜5 NTU、BOD＜10 mg/L、NH3-N＜10 mg/L、COD＜50 mg/L，其水質符合國家標準《城市污水再生利用城市雜用水水質》（GB/T18920-2002）的規定。

2.2 經濟可行性分析

1）投資及運行費用估算。西藏民族學院校園污水處理工藝設備按照市場估價，并根據國家統一安裝工程預算定額及建筑安裝工程間接費定額，項目投資金額約為50萬元。該工藝運行時，勞動定員1人，工資標準按500元/月計（可兼職），則年工資總額為0.6萬元；系統總裝機容量為14.14 kW，使用工作容量為8.04 kW，同時啟動系數K=0.7，電價按0.5元/kW?h計，則年電費為2.465萬元；藥劑分為消毒劑、絮凝劑和助凝劑，年費用為0.683萬元；MBR超濾膜運行有效時間為3年，3年后就需要更換膜，更換膜的一次性費用約需4萬元，則噸水膜更換費用為0.304元。因此，該項目建成后，噸水運行成本為1.16元/噸水。

2）經濟效益分析。建設中水回用設施，使用中水，將減少自來水用量，減少排入市政管網的污水量，可節省水費和排污費。按供水區現行價格2.4元計算，每噸水可節省1.24元，每年可節約自來水用水2.4萬立方米，每年可節約自來水費用約3萬元。隨著水資源日漸短缺，水價大幅度上漲，其經濟效益將更加明顯。同時，中水回用減少污水排放量，消除污水污染，從而減少環境資源損失。據測算，建設中水設施每投入1元，可減少因環境污染造成的經濟損失3元。此外，城市排水設施和城市集中污水處理廠規模大，投資和運行費用高，區域建設中水回用設施，減少排入市政管網和污水處理廠的污水量，也相應減少排水設施和污水處理廠的建設投資，使用中水每立方米可減少0.36元的費用。

3 結束語

西藏民族學院校園采用的分散污水處理系統及MBR法處理工藝，具有處理效率高、占地面積小、工程投資低等特點，處理后各項指標均可達到國家《城市污水再生利用城市雜用水水質》。因此，本文采用的高校校園中水回用方案在技術和經濟上均具有可行性。同時，中水回用系統能夠最大限度地利用現有的水資源，減少自來水用量，在一定程度上減輕城市污水處理廠的壓力，提高水資源利用率，對于其他高校中水系統的規劃、設計、建設及運行管理都有很好的借鑒意義。

參考文獻

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[5]鄭祥,魏源送.膜生物反應器在中國的研究進展[J].給水排水,2002,28(2):105-110