高校生活污水處理及中水灌溉系統的研究

韓旭 毛金淼 馮仟慧 劉思佳

關鍵詞：中水灌溉;綠地生態;節能

1.研究背景

水是生命之源，水資源的短缺也就意味著生命受到了威脅。隨著時代的進步、經濟的發展以及人口的增加，現代的工業的發展速度也是十分急速，我們對水資源的需要也在日漸增長。現如今可利用的淡水資源占比有限，并且逐漸減少，這種現象已發展為世界性問題。根據相關資料得知，世界銀行預判至2050年，水資源的短缺問題將會給部分地區如中東、北非等、經濟以及農業等方面帶來嚴重的沖擊[1]。此外，缺水不僅對各地的經濟增長和穩定帶來威脅，大大增加發生沖突的風險，還會造成氣候的變化使得問題愈加嚴重。各國家如果依舊不采取措施去管理水資源的使用，久而久之部分人口多的地區很有可能會出現長期的經濟崩潰，迫使人口進行遷移等現象。在這種缺水情況逐漸惡化的現實下，解決水資源短缺以及可持續發展的問題不容小覷，我們可以通過高效的使用水資源來進一步緩解問題，如將一水多用，改善水資源的分配規劃，改善基礎設施設備。還可以將污水進行深度處理，使其達到一定的標準，進而回用到合適的范圍內進行水資源的重復利用，如：用于沖洗路面，衛生間排水，運用到消防撲救的供水等各方面，從而來進行水資源的緩解。

因此，就高校而言，高等院校校區分布呈現區域化，高校區已經成為校區所在地的用水大戶以及排污大戶，應當采取措施來減少校園的用水量和排污量。但中國大學大多城新建都在城市周邊或郊區，從市政管網接水到校園成本很高，排水也不是很便利，而且校園生活需水量非常大。但學校生活污水成分較單一，沒有害有毒的物質，所以可進行的中水回用技術。中水回用可節省新鮮水的使用、節能、減少污染，一水多用，使用污水資源處理化。將遠離市區的高校管網中的部分污水進行集中處理，過濾后再將處理好的中水利用噴灌與滴灌相結合，回用到綠化、灌溉中，就可有效的節省清潔的水源。達到節能環保與經濟的目的。

2.中水回用技術概念

中水回用技術簡單來說就是將一些使用后的污水和廢水等集中，經過處理后使其達到一定的標準，再進行回用。可以將其回用到綠化的澆灌、車輛以及道路的沖洗和家庭蹲便器沖水等方面，從而達到節約用水的目的。中水在經過各種物理、化學、生物等方法對被排出的廢水進行不同深度的處理后，使其達到工藝要求的用水標準，再返回運用到工藝中去，從而來節約水資源的使用，減少對環境的污染等。常見的中水回用處理技術如下：

3.中水處理技術的選擇以及處理方式

3.1處理途徑

因為處理后的中水所用的途徑不同，可以分為以下三種處理方法：

第一種方法是通過化學方法等將中水直接處理，使其達到飲用水標準并回用到日常的生活中，實現水資源的直接循環利用，缺點是所需要的程序等十分復雜不是長久之計。

第二種方法是較為普遍的處理方式，將中水處理達到無物理化學等危害的標準，使其可用于綠植的澆灌，蹲便器的供水，建筑消防給水和路面及車輛的沖洗等。

第三種方法是工業上可以將達到標準外排后的工業污水再處理后進行工業的循環再利用，從而保護環境，節約資源。

3.2中水灌溉實例應用

以沈陽城市學院為例，首先將衛生間等生活污水通過管道收集到污水凈化發生器內。在凈化器內將原污水進入內部的沉淀池進行沉淀使污水中的非液體等雜質過濾掉，利用生物氧化法進行處理。其中過濾處的過濾口，將其形狀設計為三角形，可過濾各種大小以及形狀的污染物，再者，經過以上一系列的處理后的澄清水可以直接沿著排水管道進入中水池。當中水池內的水量超過其容積時，可將多余二次潔凈水通過連有滴灌裝置第一管道將其用于植被的灌溉。

中水回用的標準是由一些城市規劃、城市設計以及生活雜用水供水運行管理單位等進行負責執行，中水回用流程即是按照相關要求進行的，最后處理得到的澄清水中沒有漂浮，不會散發出奇怪的氣味兒，使固體的溶解度不大于1500 mg/L等。按照設計的污水處理方案以及流程。

4.中水對綠地生態的影響

中國的北方城市缺水問題比較嚴重，而發掘并利用大量中水資源，回用于城市的澆灌則是緩解水資源短缺等問題的重要戰略。盡管中國南方的城市降雨量非常豐富，自然資源十分充足，然而因為社會主義市場經濟的迅速興盛，城市工業規模一直擴展，而相關的城市環境保護體系也無法及時跟進，城市污水使用量迅速上升，水資源環境污染嚴重，影響了其效益，從而導致中國南方城市長期處于低水質型缺水，而且形勢也更加嚴峻。進行中水澆灌城市綠地的科學研究工作，可以擴大中水使用范圍，為里水在綠地澆灌中的推廣應用提供基礎和指南。

中水用于澆灌可使土壤的有機質含量明顯地提升上來，經不同比例的二級中水澆灌后，土壤有機質含量一般都會隨著澆水時機、次數和濃度的提高而上升。土壤有機質含量往往遠超過一般肥沃土層的標準，可良好地適應植物正常生長發育的要求。經百分之一百二級中水澆灌后，城市土壤中的有機質濃度最高，這主要由于土壤中水存在著最高濃度的有機化合物。中水澆灌還可使城市綠地土壤細菌的數量也相應提高，促使了土壤細胞、真菌、放線菌等的大量繁殖，而這又和城市灌溉水的水質、溫度、土壤濕度、植物有機質的多少和品種大小等一系列原因直接相關。長時間持續的中水灌溉，可以導致懸浮雜質、鹽類等在局部地區大量堆積，從而造成水土生化特性的改變，進而影響細菌數量的種類和分布，還需作更深入的研究。

參考文獻：

[1]高校中水回用技術應用及發展研究[J].楊童童.綠色科技.2020（24）

[2]中水回用技術在城市發展中的應用探討[J].聶華.智能建筑與智慧城市.2020（05）

[3]曹亞輝. 華北電力大學中水回用技術分析與研究[D].華北電力大學，2012.

項目資助：遼寧省教育廳科研項目 SYCS202003

作者簡介：韓旭，1984年9月生，男，漢族，遼寧省沈陽市人，講師，2009年6月畢業于沈陽農業大學，研究生學歷，現主要從事的污染場地修復與評價研究。