高校綠色校園建設中節水措施的探索與實踐

文＿田海濤（廣西建設職業技術學院，設備與環境學院副院長，注冊公用設備工程師、高級工程師、副教授，碩士）

陸 青（廣西建設職業技術學院后勤管理處，注冊監理工程師、高級工程師，碩士）

蔣雪華（中國市政工程華北設計研究總院有限公司廣西分公司，注冊公用設備工程師、高級工程師）

黨的二十大報告提出要“加快發展方式綠色轉型”，強調“推動經濟社會發展綠色化、低碳化是實現高質量發展的關鍵環節”。為把綠色低碳發展理念全面融入國民教育體系各個層次和各個領域，2022年10月26日教育部印發《綠色低碳發展國民教育體系建設實施方案》，要求“將綠色低碳發展融入校園建設，在新校區建設和既有校區改造中優先采用節能減排新技術產品和服務”。因此，推進綠色校園建設，有助于為學校綠色發展提質增效。目前，綠色校園建設主要評價依據為國家現行標準《綠色校園評價標準》《綠色建筑評價標準》《既有建筑綠色改造評價標準》，包含已有資源節約、再生資源利用、環境保護等方面。本文以綠色校園建設的重要組成部分——節水措施為探索與實踐對象，為實現校園水資源節約集約利用，加快校園節水技術推廣應用，推動校園節水項目建設提供借鑒。

校園節水措施可歸納為“開源”“節流”“轉型”三個方面。“開源”即加強非常規水源利用，主要指雨水回用、再生水利用等節水措施。“節流”即遏制用水浪費，主要指降低管網漏損率、使用節水衛生器具、采用節水灌溉方式等節水措施。“轉型”即推廣先進節水技術成果，推進數字孿生、物聯網、大數據、人工智能等信息技術在節水措施中的應用，提升“開源”與“節流”效果，實現校園節水轉型升級。下面針對各項主要節水措施，結合廣西某高校節水項目實例進行探索。

一、雨水回用

（一）技術探究

雨水資源作為可再生資源，具有非耗竭性、可持續收集使用的特點，且雨水污染程度輕、處理成本低，加之高校校園占地廣、雨水匯流面積大、雨水徑流量大，因此雨水回用在高校節水方面潛力巨大。此外，雨水的回用有助于校園場地中雨水的徑流減排，可有效降低校園內澇風險。

校園雨水回用一般包括收集、棄流、儲存、處理、回用等步驟。收集的雨水主要來自校園屋面、地面，由于雨水在匯流過程中會混合屋面、地面上的污染物，因此需要對污染程度較嚴重的初期雨水進行棄流，將其排入市政污水管道。雨水可以儲存在校園內景觀水體或雨水蓄水池中，經過凈化處理后回用，常見的處理方法見表1。校園雨水回用主要用于綠化用水、地面道路沖洗、沖廁用水、景觀水體補水等方面。

表1 雨水回用常見的處理方法

（二）工程實例

1.工程概況

以廣西某高校校園雨水回用項目為例，該項目雨水來自教學樓屋面、廣場地面及路面，雨水回用用于綠化用水、景觀水體補水，設計區域綜合雨量徑流系數取0.42。該項目設計重現期按1年計算，初期棄流雨水量取3mm，實際可收集雨水量為59.60mm。該項目的雨水收集處理設備置于地下，具體工藝流程見圖1，主要設施見表2，現場照片見圖2。

圖1 雨水回用工藝流程圖

圖2 雨水回用設備間

表2 雨水回用主要設施

2.工程注意事項

（1）提升原水水質。增加雨水徑流路線上的綠地面積或采用轉輸型植草溝，并在雨水收集口處設置格柵或石籠、自然置石等景觀設施對雨水中的雜質進行攔截，也可利用濕地對雨水進行預處理，降低雨水面源污染，最大限度提升原水水質。

（2）防止二次污染。采用密封雨水蓄水池，并在蓄水池外包裹PE防滲膜、土工布等，確保不會發生滲漏，防止地面、土壤中的污染物滲入對雨水造成二次污染。

（3）保障用水安全。雨水回用時，水質應符合《建筑與小區雨水控制及利用工程技術規范》（GB 50400—2016）的有關規定。進行綠化灌溉時，回用雨水應避免與行人接觸，不宜采用水霧化的噴灌方式。

二、再生水利用

（一）技術探究

再生水包括市政再生水和建筑再生水，市政再生水以市政污水或污水處理廠出水為水源，建筑再生水以建筑生活排水和其他可以利用的水為水源。如高校所在區域無市政再生水供給，可將校園內建筑生活排水中污染程度較輕的盥洗排水、沐浴排水等優質雜排水進行再生處理利用，起到節約自來水的作用，降低校園污水的排放量，減少污水處理廠的處理負荷。

校園建筑再生水利用一般包括收集、處理、儲存、供水等步驟。建筑生活排水系統宜采用污廢分流，將優質雜排水進行單獨收集。當以優質雜排水為原水時，處理工藝宜以生物處理為主，常見的處理設施見表3。處理后的再生水進入貯存池，通過獨立的供水系統用于綠化用水、地面道路沖洗、沖廁用水、景觀水體補水等方面。

表3 再生水利用常見的處理設施

（二）工程實例

1.工程概況

以廣西某高校實訓綜合樓再生水利用項目為例，該項目原水為公共衛生間洗手盆排水，收集水量約為48.3m3/d，原水污染物濃度取值如下：BOD5=90mg/L～110mg/L、CODcr=100mg/L～140mg/L、SS=90mg/L～110mg/L。處理后的再生水用于地面沖洗和綠化用水，日用水量為20m3/d。該項目的處理站設置于負二層，處理規模按需定產取典型值為60m3/d，具體工藝流程見圖3，主要設施見表4，現場照片見圖4。

圖3 再生水利用工藝流程圖

圖4 再生水利用處理站

表4 再生水利用主要設施

該項目采用的MBR一體化設備為A2O工藝與膜過濾相結合。A2O工藝由厭氧池、缺氧池、好氧池組成，可以實現同步脫氮除磷。膜組件的高效截留作用，可以將泥水分離，有效降低出水懸浮物含量，同時實現反應器污泥齡和水力停留時間的完全分離，延長污泥齡，提高有機物降解率。

2.工程注意事項

（1）保障用水安全。再生水供水系統的管道應獨立設置，該項目安裝的水龍頭采用帶鎖箱的沖洗水龍頭，避免非工作人員誤用。再生水用于地面沖洗和綠化，水質應符合《城市污水再生利用 城市雜用水水質》（GB/T 18920—2020）的規定。

（2）保障人員安全。該項目處理站房間內設置機械通風系統補充新風，處理設施設有蓋板，每小時換氣次數不小于8次，同時房間內設置二氧化碳濃度顯示及報警裝置。

（3）保障處理效果穩定。該項目主要處理階段采用的MBR一體化設備為A2O工藝與膜過濾的組合，為保障處理設備運行過程中功能穩定，主要采取以下三點措施。

一是維持適當有機物濃度。A2O工藝屬于活性污泥法處理，通過活性污泥中的微生物對有機污染物進行分解，因此需要維持水中的有機物濃度為微生物代謝提供營養物質。該項目為高校實訓綜合樓，需注意寒暑假期間原水進水量減少的情況下，活性污泥中微生物的生理狀態。必要時，可考慮按BOD∶N∶P=100∶5∶1的比例人為添加營養物質。

二是維持膜組件清潔。膜組件會截留大量污染物，為保障水處理效果，需要定期對膜組件進行清洗。該項目采用在線清洗方式，配套加藥罐和反洗加藥罐，可實現浸泡化學清洗和反向化學清洗功能。

三是污泥定期排除。由于膜組件的泥水分離作用，延長了污泥齡，因此MLSS值很高、F/M值很低，致使微生物受營養限制比增值率很低，所以剩余污泥量很少。MBR一體化設備只需定期排放污泥，外運至污水處理廠進行減量化、穩定化、無害化處理即可。

三、降低管網漏損率

（一）技術探究

衛生器具漏水、閥門漏水、管道漏水、水池水箱溢流等給水管網漏損現象會造成水資源的嚴重浪費，如何快速發現漏損點并及時修復是降低管網漏損率的關鍵，也是節水的重要措施。發現漏損點的方法主要有以下兩種。

1.水平衡測試

分市政引入、區域引入、建筑引入三級安裝計量水表，下級水表的計量覆蓋上一級水表的所有出流量，掌握各級用水量現狀，進行水平衡測試，通過分析發現水量不平衡區域，找出管網漏損點。

2.管網測漏

通過聲波檢測、水壓測量、管道探測等技術對管網進行檢測，定位漏損點，可由技術人員攜帶設備對管網進行定期巡檢，也可通過信息化手段對管網進行實時監測，及時發送管網滲漏報警信息。

（二）工程實例

以廣西某高校節水項目為例，校園給水管網分三級安裝NB-IOT超聲遠傳水表，水表樣式見圖5。可無線傳輸用水數據，實現用水情況遠程監控。學校建立用水計量監測管理平臺，根據用水層級關系分析測試管網水平衡狀態，及時發現管網漏損區域。同時，學校建立管網滲漏監測平臺，在校園給水管道上安裝50套物聯網智能探漏設備，探漏設備見圖6。通過兩點定位確定漏損點，其中鑄鐵管兩點檢測距離為300m，PE管兩點檢測距離為100m。借助信息化技術，管網滲漏監測平臺可實現地下管網可視化管理和管網動態實時監測。

圖5 NB-IOT超聲遠傳水表

圖6 物聯網智能探漏設備

四、使用節水衛生器具

（一）技術探究

為提升節水效果，水龍頭、淋浴器花灑、小便器、大便器等終端用水器具均需采用節水型產品，如公共建筑洗手盆的水龍頭及蹲式大便器、小便器的沖洗閥可采用延時自閉式或感應式產品，當大便器采用沖洗水箱時應選用有大、小便分檔的沖洗水箱，其中小檔應滿足洗凈、污水置換、水封回復等功能且不應大于大檔用水量的70%，大檔的一次沖洗水量不得大于6L。《綠色建筑評價標準》要求二星級、三星級綠色建筑的節水衛生器具用水效率等級需達到2級，一星級綠色建筑需達到3級。校園常見衛生水器具的用水效率等級指標見表5。

表5 校園常見衛生器具的用水效率等級指標

（二）工程實例

以廣西某高校節水項目為例，對校園教學樓、宿舍樓等場所的終端用水器具進行節水技術升級改造，在不改變師生用水習慣的情況下實現高效節水。該項目累計更換節水水龍頭8926個，更換節水淋浴器花灑5700個，更換節水小便器延時自閉沖洗閥200個，更換節水大便器沖洗水箱4700個，有效減少了校園用水量，相比升級改造前，2023年9月校園教學樓、宿舍樓平均節水9146m3。

五、采用節水灌溉方式

（一）技術探究

由于高校校園內綠化用地占比較高，綠化用水量較大，因此為節約用水，校園綠化灌溉應采用節水灌溉方式，如噴灌、滴灌等。并可設置氣候變化調節控制器或土壤濕度感應器，當雨天或土壤濕度適合時可自動關閉灌溉裝置。各灌溉方式節水率比較見表6。

表6 各灌溉方式節水率比較

（二）工程實例

以廣西某高校節水項目為例，該校園綠化灌溉面積約8000m2，將綠化灌溉方式由手動地面灌溉升級為自動噴灌系統，相比地面灌溉單日可節水約12m3，同時減輕了綠化人員的工作量。

六、結語

校園節水作為綠色校園建設的重要組成部分，可有效賦能學校綠色發展。本文結合廣西某高校節水項目實踐經驗，針對雨水回用、再生水利用、降低管網漏損率、使用節水衛生器具、采用節水灌溉方式等節水措施進行探索，研究成果可對廣西高校綠色校園建設中節水項目的相關研究起到一定借鑒作用。