校園盥洗污水原位再利用研究

沈?qū)幘辏?張　麗， 李一哲， 裴　謙

(許昌學(xué)院 城鄉(xiāng)規(guī)劃與園林學(xué)院，河南 許昌 461000)

校園盥洗污水原位再利用研究

沈?qū)幘辏?張麗， 李一哲， 裴謙

(許昌學(xué)院 城鄉(xiāng)規(guī)劃與園林學(xué)院，河南 許昌 461000)

摘要：針對水資源緊缺和浪費的現(xiàn)象，結(jié)合高校校園污水產(chǎn)生的特點，從循環(huán)利用的角度，就學(xué)生宿舍樓盥洗污水進(jìn)行再生利用設(shè)計，出水可用作下層宿舍的沖廁用水，不僅可以減少校園污水排放，而且節(jié)約大量新鮮水.

關(guān)鍵詞：再生利用；高校；盥洗污水

污水再生利用是解決當(dāng)前水資源緊缺的必由之路.污水再生利用是將污水處理到一定程度，其水質(zhì)指標(biāo)低于飲用水而高于污水集中處理外排水的標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足對水質(zhì)指標(biāo)要求較低的市政、雜用等環(huán)節(jié)需求.以回用為目的污水原位再生處理是相對于集中處理而言的分散處理，它以城市內(nèi)部有相對獨立管轄范圍和責(zé)任主體的一個城市功能區(qū)為單位來進(jìn)行[1].高等院校屬于用水大戶，產(chǎn)生的污水污染程度低、較易進(jìn)行處理[2].因此在高校開創(chuàng)污水資源原位再生利用模式，不僅可節(jié)約成本，增強節(jié)水意識，社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益可觀.

1研究區(qū)概況

許昌學(xué)院校園占地面積是66.7 hm2，建筑面積是50.2 hm2，在校生大約有2萬人.校園宿舍分寧園區(qū)和靜廬區(qū)，寧園區(qū)有5個宿舍樓，入住學(xué)生約7 000人，靜廬有10個宿舍樓，入住學(xué)生約13 000人.校園每天總用水量是4 325 t.

2用水分析

許昌學(xué)院校內(nèi)用水部門主要有學(xué)生宿舍、餐廳、教學(xué)辦公、實驗室、校園綠化帶、道路灑水和清潔、景觀水補充等.水的用途水主要包括: 盥洗、洗浴、沖廁、食堂用水、清潔掃除、綠化澆花、景觀等.通過對許昌學(xué)院用水情況調(diào)查，各部門的用數(shù)量分布如圖1所示.

圖1　校園各部分的用水量分布

從圖1可以知道，學(xué)校用水的首要部門是學(xué)生宿舍，其每月用水占該校總用水量的41.62%；餐廳、教學(xué)辦公用水次之，這兩項用水量約占學(xué)校總用水量的30%；清潔用水和綠化用水約占學(xué)校總用水量的17%，而學(xué)校總用水量約為22 019噸/月.研究資料表明[3]，學(xué)生宿舍的盥洗污水約占宿舍用水48%，而且水質(zhì)較好，將盥洗污水處理后再利用能為學(xué)校節(jié)約20%的自來水.這對保護(hù)校園生態(tài)環(huán)境、合理規(guī)劃校園水資源具有很大的現(xiàn)實依據(jù)和指導(dǎo)意義.

3原為再利用設(shè)計

3.1水量平衡方案

以學(xué)生宿舍盥洗污水作為中水水源，經(jīng)處理后可用于綠化、灑水、景觀和沖廁[4].要實現(xiàn)中水回用，首先應(yīng)該滿足原水與回用需求的水量平衡.根據(jù)許昌學(xué)院校園建筑的分布和用水情況，其污水來源及設(shè)計的回用方式見圖2.

圖2　校園給排水水量平衡方案

由于許昌學(xué)院學(xué)生宿舍分布在寧園和靜廬2個區(qū)，且距離較遠(yuǎn)，若建立統(tǒng)一的中水處理設(shè)施，其投資大、成本高.因此，根據(jù)宿舍內(nèi)洗漱臺與廁所相距很近這個特點，在宿舍建立儲水箱，收集盥洗污水，經(jīng)過濾后用于下層宿舍的沖廁用水.與集中處理相比，該處理方案具有節(jié)省空間、改造方便、鋪設(shè)管網(wǎng)所需費用較低等優(yōu)點.

3.2盥洗污水的原位再利用

許昌學(xué)院學(xué)生宿舍樓衛(wèi)生間的沖廁用水為自來水，盥洗污水經(jīng)管道引入廁所污水排污管統(tǒng)一排放.本方案以對盥洗水與廁所水采用污、廢水分流為出發(fā)點，通過設(shè)置一定容積儲水箱將經(jīng)過濾的洗滌水用作下層沖廁用水.

3.2.1利用方案

圖3　儲水箱組成

該方案由儲水箱、污水管、溢流管、出水管、自來水進(jìn)水閥、清淤口組成，具體組成如圖3所示.

主要部件的功能如下：(1)儲水箱用來收集盥洗污水，盥洗污水進(jìn)入污水管前要設(shè)立過濾網(wǎng)，過濾粗大雜質(zhì)，防治堵塞管道.儲水箱用于儲存污水，有三個水位線，最低水位、最高水位、平衡水位；最低水位是進(jìn)水閥進(jìn)水延時所需的水量，最高水位是儲水箱設(shè)計的最大容納量，平衡水位是浮球達(dá)到進(jìn)水閥調(diào)節(jié)桿頂?shù)乃痪€，此時進(jìn)水閥關(guān)閉.調(diào)節(jié)桿可上下自由伸縮，以控制平衡時的水量.出水口與下層宿舍廁所進(jìn)水管相連；(2)溢流管用于排放多余的盥洗污水；(3)排渣閥則用于將帶渣污水排出；(4)進(jìn)水閥與自來水管相連，考慮到污水用水量波動，為確保連續(xù)供應(yīng)，設(shè)計一套自動補水系統(tǒng)，補水水源為自來水.其原理是:利用水的浮力和杠桿原理，當(dāng)儲水箱水位下降到最低水位線時，浮物下降到最低位置，杠桿的另一頭則會將自來水閥打開，補給水箱水源，所補充的水量剛好夠沖洗一次便池.為了便于實施，使用市場易得的進(jìn)水閥予以解決.當(dāng)下層用戶松開閥門時，用戶端活塞會堵住水流，進(jìn)水閥則在浮物的作用下自動補充水源至平衡水位而自動關(guān)閉.

3.2.2利用方案的特點

利用學(xué)生宿舍樓樓層間高度差產(chǎn)生壓力，將通過過濾網(wǎng)的上層盥洗室產(chǎn)生的盥洗污水，作為下層的廁所用水，即實現(xiàn)水的重復(fù)利用，又減少了城市污水處理廠的處理負(fù)荷.該污水利用方案不僅實現(xiàn)了污水原位再利用的目的，且避免了用泵吸水輸送所產(chǎn)生的能耗，節(jié)約成本.該利用方案可回收全部的盥洗污水，大約可節(jié)約48%的宿舍樓用水.

4效益

在許昌學(xué)院內(nèi)實行盥洗污水再生利用研究，不僅強化學(xué)生的節(jié)水意識，通過中水回用還可帶來可觀的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益.主要表現(xiàn)在：(1)本文所討論的污水再利用方案可為學(xué)校節(jié)約20%的自來水，節(jié)約水資源；(2)在宿舍建立污水儲水箱的方案可節(jié)約宿舍樓新鮮水資源48%，每天可為學(xué)校節(jié)省水費開支48%×41.62%×4 325×2.7=2 335.5元，每月便可節(jié)約7萬元；(3)污水原位再生利用，可降低污水處理廠的投資和處理負(fù)荷[5].

5結(jié)語

針對高校學(xué)生宿舍盥洗污水產(chǎn)生量大、易于收集、水質(zhì)較好的特點，對校園內(nèi)盥洗污水進(jìn)行再生利用設(shè)計，出水用作下層宿舍的沖廁用水，上述污水原位再生利用方案易實施、投資省、運行與管理費用不高，適合在校園中實施.

參考文獻(xiàn)：

[1]靳志軍,陳佰堯.城市生活污水原位再生利用[J].環(huán)境保護(hù),2002(8):46-48.

[2]王兵,王伯鐸,林積泉,等.高等學(xué)校污水再生利用的途徑與效益研究[J].西北大學(xué)學(xué)報,2007,37(2):322-352.

[3]魏娜,蔣文舉,廖文杰.高校校園盥洗廢水回用分析[J].資源開發(fā)與市場,2005,21(5):432-434.

[4]付宛霞,李蕾，吳國璜，等.高校學(xué)生宿舍盥洗廢水回用的優(yōu)勢分析[J].北京建筑工程學(xué)院學(xué)報,2002,18(4):30-33.

[5]靳志軍.城市生活污水原位再生利用——解決城市水源緊缺和水污染問題的有效途徑[J].中國資源綜合利用,2002(9)：20-23.

Study on Reuse of College Dormitory Washing Waste Water

SHEN Ning-juan, Zhang Li, Li Yi-zhe, Pei Qian

(SchoolofUrban-ruralPlanningandLandscapeArchitecture,XuchangUniversity,Xuchang461000,China)

Abstract:Given the shortage of water resources and water waste, this paper addresses to the recycle of waste water in colleges. According to the design proposed in this paper, the washing waste water can be used as flushing water for dormitories downstairs. The design can save water by producing less wastewater in colleges.

Key words:waste water recycle; college campus; washing waste water

責(zé)任編輯：衛(wèi)世乾

中圖分類號：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-9824(2015)02-0125-03

作者簡介：沈?qū)幘?1981—)，女，陜西戶縣人，實驗師，碩士，研究方向：生態(tài)環(huán)境.

基金項目：許昌學(xué)院科研項目(2014020)

收稿日期：2014-03-11