H高校中水回用系統與效益分析

王旭朝 吳永強 王錦濤 王書盛 李明凱

(河北建筑工程學院 河北 張家口 075000)

1 高校中水回用現狀

“中水”一詞來源于日本，被稱作“中水道”，我國污水處理后回用的水被稱作“中水”。所謂中水，是指其水質介于供給的清潔水(即為上水)和排入管道中的污水(即為下水)之間。中水有別于其他水源的特點是其“產量”在一年內相對穩定，其來源不依賴降雨，而是依賴于人們的生活用水量，故中水可看作能提高供水可靠性的獨立水源[3]。建立高校中水回用系統可實現在廢水處理的同時合理用水、節約用水，緩解高校水資源短缺的問題，對城市的中水回用也起到積極的推動作用。

2 原水來源和出水用途

H高校污水的主要來源為宿舍盥洗排水、洗浴排水、食堂排水、實驗排水、沖廁排水等。針對不同的原水來源，中水回用系統應選擇水質相對較好、水量大且排水相對集中部分，故選擇學生宿舍的盥洗排水、洗浴排水等水質較好的雜排水。廢水經過處理出水達到用水水質要求后，將用于校園沖廁、綠化及景觀用水等。

3 中水回用處理分析

3.1 工藝選擇

根據中水來源水質情況，常用的中水處理工藝有物化法、活性污泥法、膜處理法等。物化法是傳統的處理工藝流程，發展較為成熟，污泥產量少，但占地面積大，出水水質較差，故不適于校園中水回用處理。活性污泥法中SBR法、CASS法、MSBR法都是間歇反應，具有處理效率高，耐負荷沖擊能力強，設備投資少、污泥產量少、占地面積小等特點，其中MSBR法處理效果好、出水水質相對穩定、運行管理方便，但造價相對較高，故也不適合高校校園。膜處理法中生物接觸氧化法操作比較簡單，處理效果好，出水水質穩定，管理方便，產泥量較少，適應于中水水源水質較好的情況，結合該校中水水源情況，選擇此工藝流程比較適合。3.2工藝流程

中水處理站位于校區東南角，其處理規模為1400m3/d，進水水質為：COD300mg/L，BOD5180mg/L，SS160mg/L，氨氮15mg/L，TP(總磷)3mg/L，pH值6～9，工藝流程為：

圖1 中水站工藝流程圖

3.3 處理效果

經上述生物接觸氧化法處理后，出水水質為：COD100mg/L，BOD510mg/L，SS10mg/L，氨氮5mg/L，TP(總磷)1mg/L，pH值為6～9。處理后的水質可達到《城市污水再生利用，城市雜用水水質》及《城市污水再生利用，景觀環境用水水質(河道類)》要求，可用于綠化、校園景觀、沖廁等。

4 效益分析

高校中水回用工程在經濟效益方面，回用1m3中水意味著節約了1m3清潔水資源，與此同時減少了近1m3廢水的排出，這2m3的上下水維護的費用就是產生的效益[4]。在環境效益和社會效益方面提高了水源的使用效益，這對于如何解決城市水資源短缺的問題提供了一種相對簡單有效地解決途徑，同時也減少了高校的污水排放總量，減輕了污水處理廠和市政排水的壓力，降低了環境污染。

4.1 經濟效益分析

該高校中水站設計處理能力為1400m3/d，總投資824.23萬元，其中建筑安裝工程費用508.91萬元，設備購置費234.85萬元，其他費用(勘察設計等)80.47萬元。

(1)日常運行成本：指的是項目在設備設施正常的情況下，維持中水回用工程正常運行需要的日常開銷。可用公式1-1來計算:

式中：OCrc—中水回用工程全壽命周期日常運行成本；

Crn、Cdn、Cyn—第n年的人力成本、電力成本、藥劑成本；

PV、i、n— 一次性折現系數、折現率、第n年

經上式計算在壽命期20年內電力成本為559.6萬元，人力成本為249.4萬元，運維成本為809萬元，折合每年的運維成本為40.45萬元。

(2)節約水費：H高校中水處理站于2014年開始正式運行，依據高校實際情況中水站每年運行約10個月，按照當地2014年自來水價格4.1元/m3計算，按照水價年增長率為8%，20年后自來水價格應為19.11元/m3，自來水平均價格為9.38元/m3，則日節約水費9.38×1400=13132元，則每年(按10個月計)節約水費393.96萬元，20年節約水費7879.2萬元。

(3)折舊費：項目土建設備投資費用總和為743.76萬元，設備折舊按照20年計算，則每年工程折舊費743.76/20=37.19(萬元)。

則每年可節約費用為：393.96-37.19-40.45=316.32(萬元)。成本收回的時間為：824.23/316.32≈2.61(a)，由此可以得出，中水系統回用的經濟效益是很顯著的。

4.2 環境效益和社會效益分析

該高校實施中水回用工程一方面可節約用水，另一方面可減少對周圍環境造成污染。該工程投入運行后，一天可產中水1400m3/d，每天可節省13132元，每年節約393.96萬元；同時可減少37.8萬m3/a污水的外排量，節約了淡水資源，提高了水資源的利用率，從而減輕了城市排水系統的負荷及對受納水體的壓力。同時，高校利用中水還體現了節水意識，緩解了水資源短缺的矛盾，是貫徹可持續發展的重要舉措[5]。

5 結語

針對H高校的中水回用項目進行研究，結果表明在高校建設中水回用系統，既能減少污水對環境的污染，又可以一定程度上緩解水資源緊缺的矛盾。經過再生處理后的出水水質符合雜用水水質標準，可用于沖廁、 綠化、澆灑道路、景觀用水等，具有明顯的經濟效益、環境效益和社會效益。這為中水技術在校園的推廣應用提供了可靠依據。同時，增強了師生節約用水的意識，為實現資源節約型、環境友好型社會，更好地促進人與自然和諧發展而做出努力。