校園污水原位再生利用研究

沈寧娟，等:校園污水原位再生利用研究科教園地校園污水原位再生利用研究沈寧娟,李東森,李一哲,裴謙(許昌學(xué)院 城鄉規劃與園林學(xué)院,河南 許昌461000)[摘要]針對水資源緊缺和浪費的現象,結合高校校園污水產(chǎn)生的特點(diǎn),從循環(huán)利用的角度,就學(xué)生宿舍樓盥洗污水和浴室的洗浴污水進(jìn)行再生利用設計,出水可滿(mǎn)足校園綠化、道路清潔和沖廁等要求,減少污水排放量,節約大量新鮮水,達到環(huán)境效益和經(jīng)濟效益并收的效果。[關(guān)鍵詞]再生利用;校園;蠱洗污水;洗浴污水[中圖分類(lèi)號]X703[文獻標識碼]A污水的回收與再生利用是解決當前水資源緊缺和日益嚴重件,選擇性的收集水質(zhì)好、污染物簡(jiǎn)單、產(chǎn)生量大污水，以便最的水污染問(wèn)題的必由之路。污水再生利用是將污水處理到- .定大程度的降低處理費用,而非單純的收集、處理校內產(chǎn)生的所程度，其水質(zhì)指標低于飲用水而高于污水集中處理外排水的標有污水。準,可以滿(mǎn)足對水質(zhì)指標要求較低的市政、雜用等環(huán)節需求。以統計調查發(fā)現,由學(xué)生洗手、洗衣、洗漱所產(chǎn)生的盥洗污水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占宿舍用水80%左右，且水質(zhì)較好,為優(yōu)質(zhì)雜排水,而學(xué)生宿舍理，它以城市內部有相對獨立管轄范圍和責任主體的一-個(gè)城市用水占高?？傆盟康谋壤?0%~50%。校內公共浴室排水的功能區為單位,如在學(xué)校內部進(jìn)行污水再生處理,并在原地和附水質(zhì)、水量均較穩定,污染程度較輕,也屬于優(yōu)質(zhì)的水源。這兩近加以重復利用。高校作為用水大戶(hù)，其人員相對集中、建筑密類(lèi)水體經(jīng)-一-定處理，出水水質(zhì)可以滿(mǎn)足校園雜用水的要求,是.集,但校園生活污水污染程度較低,較易處理。因此在高校開(kāi)創(chuàng )本文研究的對象。污水資源原位再生利用模式,不僅可節約成本,增強學(xué)生的節水意識,還可產(chǎn)生可觀(guān)的社會(huì )效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。3污水再生處理方法.1研究區概況根據污水處理機理可將處理方法分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物化學(xué)法等。高校中水回用系統是以水的綜合利河南省某高校占地面積6.7hm2,建筑面積50.2hm',在校生用為目的,需要多種處理技術(shù)的合理組合,其核心工藝具備處大約有2x10+人。校園宿舍分寧園和靜廬兩大區域,寧園區位于理效果穩定、產(chǎn)泥少.節能等優(yōu)點(diǎn)。由于中水回用對有機物、洗校園西南角,有5棟宿舍樓,人住學(xué)生約7000人;靜廬位于校園滌劑去除要求較高,而去除有機物、洗滌劑有效的方法是生物東北,有10棟宿舍樓,人住學(xué)生約1.3x10+損耗人。校園每天總用水量是4325t,排水量不.低于3676t， 主要為校園浴室洗浴排水、宿沖廁用水舍盥洗污水、食堂污水以及其它生活污水。宿含化資池 .2污水水源的選擇儲水箱阮久麗等根據產(chǎn)生源及特點(diǎn)的差異將市政公共洛室，中水處理一一?饒花。鐵觀(guān)、酒水生活污水分為黑水、黃水、褐水和灰水四給水類(lèi)。黑水、黃水、褐水分別為廁所污水、廚房污水,所含的污染物濃度高、水質(zhì)較差,處楓耗理工藝復雜;灰水主要為清洗、洗浴、洗衣污水,水中污染物含量最低,稍加處理就可以滿(mǎn)足雜用水的需求。因此,根據校園雜用辦公。實(shí)驗、餐廳排放水的要求,結合現實(shí)經(jīng)濟、技術(shù)、場(chǎng)地等條圖中國煤化工CNMHG[收稿日期]2014-06-27YH[基金項目]許昌學(xué)院科研項目(項目編號:2014020);許昌學(xué)院教學(xué)研究項目(項目編號:02013092)。[作者簡(jiǎn)介]沈寧娟(1981-),女,陜西省戶(hù)縣人,實(shí)驗師.碩士,研究方向:生態(tài)環(huán)境與可持續發(fā)展。- 195-科教園地農村經(jīng)濟與科技2014年第25卷第09期(總第349期)處理,因而核心處理工藝較多采用膜生物反應器、生物接觸氧水量剛好夠沖洗一次便池。為了便于實(shí)施,使用抽水馬桶中上化、濕地處理等。水閥予以解決。當用戶(hù)松開(kāi)閥門(mén)時(shí),用戶(hù)端活塞會(huì )堵住水流,進(jìn)水閥則在浮物的作用下自動(dòng)補充水源至平衡水位而自動(dòng)關(guān)閉。4污水再生利用設計方案4.1.2利用方案的特點(diǎn)。利用學(xué)生宿舍樓樓層間高度差產(chǎn)生壓力,將通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)的.上層盥洗室產(chǎn)生的洗滌污水,作為下層的.根據河南省某高校校園建筑的分布情況,其污水來(lái)源及設廁所用水,既實(shí)現水的重復利用,又減少了城市污水處理廠(chǎng)的計的回用方式見(jiàn)圖1。處理負荷。該污水利用方案不僅實(shí)現了污水原位再利用的目4.1 學(xué)生宿舍樓污水利用的,且避免了用泵吸水輸送所產(chǎn)生的能耗,節約成本。該校學(xué)生宿舍樓辦公樓、教學(xué)樓等衛生間的沖廁用水均使4.2學(xué)生澡堂洗浴污水用自來(lái)水,盥洗污水經(jīng)管道引人廁所排水管排放。因此,學(xué)生宿洗浴污水的水溫較高.水質(zhì)渾濁,主要污染物為洗發(fā)劑和舍污水利用是以盥洗水與廁所水的排水管采用污、廢水分流為皂類(lèi),且呈堿性。在設計處理工藝時(shí),應重點(diǎn)考慮去除洗滌劑,出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)設置一定容積儲水箱將經(jīng)過(guò)濾的洗滌水用作下層.強化消毒措施。根據上述各種處理工藝的工程實(shí)踐和運行效沖廁用水,該污水的重復利用,可為宿舍樓節約40%左右的新鮮果,結合校園洗浴污水的水質(zhì)特點(diǎn),對該水體擬采用生物接觸水資源。首先在盥洗污水排放口設過(guò)濾網(wǎng),然后通過(guò)污水管引到氧化法為主處理工藝。處理后水體主要用作校園的綠化、消防建立在衛生間的儲水箱,收集經(jīng)過(guò)濾的盥洗污水,儲水箱出水口及生活雜用水等人體非直接接觸用水,達到節約用水和廢水資和衛生間便池進(jìn)水相連接,實(shí)現洗滌污水的二次利用。源化再利用的目的。4.1.1利用方案。 該方案由儲水箱、污水進(jìn)水管、溢流管、出水4.2.1洗浴污水再生處理 工藝流程。洗浴污水處理工藝流程如管、自來(lái)水進(jìn)水閥、排渣閥組成,具體設想如圖2所示:圖3所示。污水經(jīng)集水管收集后流經(jīng)格柵,用于污污木管水中較大顆粒的去除,再通過(guò)毛發(fā)過(guò)濾器截留毛發(fā)等細小的雜物后出水進(jìn)人調節池,調節池的作用是調節水量和均化水質(zhì)使污水能夠比較均勻地進(jìn)人后續處理單元，調節池池底設有曝氣管,通入空氣，既能防止污泥沉積,又能起到均化水質(zhì)和預曝氣作用。接觸氧化池池底設有微孔曝氣管用于充氧,污水從接觸氧化池中進(jìn)人石英砂過(guò)濾器,以控制污水濁度,最后流人加入適量氣的消毒池,出水用作校造水營(yíng)園綠化、景觀(guān)和道路噴灑等雜用環(huán)節。4.2.2特點(diǎn)。結合校園對周?chē)h(huán)境要求不高的特點(diǎn)，充分利用浴室旁邊的空地建構筑物。該工藝因具有高效節能、占地面積小.耐沖擊負荷、凈化效率高;圍2儲水箱組成處理所需時(shí)間短、運行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。主要部件的功能如下:污水進(jìn)水管，用于收集洗滌污水,洗浴污水格臘或格網(wǎng)毛發(fā)過(guò)濾器調節池洗滌污水進(jìn)人進(jìn)水管前要設立過(guò)濾網(wǎng),過(guò)濾粗大雜質(zhì),防治堵塞管道。儲水箱用于儲存污水,有三個(gè)水位線(xiàn),最低水中水儲水池消毒池過(guò)濾器生物接觸氧化法位、最高水位、平衡水位;最低水位是進(jìn)水閥進(jìn)水延時(shí)所需的水量,最高水位是圍3洗浴污水處理工藝流程儲水箱設計的最大容納量,平衡水位是浮球達到進(jìn)水閥調節桿頂的水位線(xiàn),此時(shí)進(jìn)水閥關(guān)閉。調節桿5小結可上下自由伸縮,以控制平衡時(shí)的水量。出水管用于將處理過(guò)的洗滌污水引入到下層廁所沖水管。溢流管用于排放多余的洗針對高等院校用水量大,產(chǎn)污量大的特點(diǎn),對校園內盥洗滌污水。排渣閥則用于將帶渣污水排出。進(jìn)水閥與自來(lái)水管相污水和洗浴污水進(jìn)行再生利用設計.上述污水原位再生利用方連,考慮到污水用水量波動(dòng),為確保連續供應,設計一套自動(dòng)補案易實(shí)施、中國煤化工，適合在校園中實(shí)施。水系統,補水水源為自來(lái)水。其原理是:利用水的浮力和杠桿原校園所產(chǎn)生MHCNMHG很大,因此.在高校污理,當儲水箱水位下降到最低水位線(xiàn)時(shí),浮物下降到最低位置，水再生利用中,應建立多管道以實(shí)現不同污水進(jìn)人不同的處理杠桿的另一頭則會(huì )將自來(lái)水閥打開(kāi),補給水箱水源,所補充的系統,可減輕污水處理的難度。上述的 所選擇的污(下轉P194)-196-科教園地農村經(jīng)濟與科技2014年第25卷第09期(總第349期)驗方法可以得出，所建模型可以用來(lái)預測2014年10、11 和12處理,找出數據內在規律,進(jìn)行預測所需原始數據量小,預測精月份的國內安全事故受傷人數,通過(guò)模型可以得出兩個(gè)月份的度較高無(wú)須像其它預測法要么需要數據量大且規律性強，要么預測值分別為221.487 .220.162和219.342.由此可見(jiàn),近幾年國需要憑經(jīng)驗給出系數;內生產(chǎn)安全事故死亡人數基本不變。(2)根據灰色模型與一元線(xiàn)性回歸模型的比較,在預測國內安全生產(chǎn)事故中,灰色模型是基本可靠的，模型精度較高,預測4灰色預測分析方法與一元回歸分析方法的比較結果是合理可信的;(3)模型進(jìn)行檢驗時(shí),有些模型精度不夠高,要使預測模型回歸分析法是一種經(jīng)常使用的定量預測方法,是研究變量更加準確,可以對模型進(jìn)行多次殘差修正,提高模型的精度。之間相互關(guān)系的數理統計分析方法。它的基本思路是從一組數[參考文獻]據出發(fā),分析預測對象與有關(guān)因素的相互聯(lián)系,用合適的回歸[1] 李生才,笑蕾.2013年11~12月國內生產(chǎn)安全事故統計分析[J]安方程表達出來(lái),然后根據數學(xué)模型預測其未來(lái)結果?；貧w分析全與環(huán)境學(xué)報,2013, 16(2):285- 288.法具有較嚴密的理論基礎和比較成熟的計算分析方法,如果模2]周建新,任智剛,劉功智我國生產(chǎn)安全事故傷亡比率分析[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2008, 0)()22-252.2型建立得當,則可得到比較精確的預測結果。根據表2中的數據,參考文獻[ 13]中的計算方法,經(jīng)過(guò)計算3]張爭艷，幸福堂,柳潔生產(chǎn)安全事故責任認定定量化方法的探討[]安全與環(huán)境工程,2012, l9(1):95-102.可以得出死亡人數的一元回歸模型為:4] 呂海燕,李文彬.我國生產(chǎn)安全事故統計分析與預測[J].中國個(gè)體y=322.2- 0.618x防護裝備,2004(3):8-9.由模型可得2014年10、11和12月份的死亡人數分別為:5]王建國,祝少輝，田水乘生產(chǎn)安全事故調查處理工作存在的問(wèn)題315.402 314.784和313.631。但是經(jīng)計算相關(guān)系數為0.0826,說(shuō)明及建議[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2005, 32(5):70-72.回歸直線(xiàn)與實(shí)際數據的變化趨勢幾乎不符合,此時(shí)預測不可靠。6] 焦陽(yáng)生產(chǎn)安全事故原因、等級和類(lèi)型綜合分析[J].化工安全與環(huán)根據表2中的數據,參考文獻[12]中的計算方法,經(jīng)過(guò)計算境,2012(19);14-18.7]程萬(wàn)里,李亦芳,郝伏勤,樊亞玲,張建軍.CM(1,1)模型群在黃河水可以得出受傷人數的-.元回歸模型為:質(zhì)預測中的應用研究[J]工業(yè)安全與環(huán)保, 2007, 3(1.3353y=3253.07-3.521x8]景國勛,施式亮系統安全評價(jià)與預測[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,由模型可得2014年10.11 和12月份的受傷人數分別為:2009:305-309.214.339、210.818和206.723。但是經(jīng)計算相關(guān)系數為0.2279,說(shuō)9] 李生才,笑蕾.2014年1-2月國內生產(chǎn)安全事故統計分析[J]，安全明回歸直線(xiàn)與實(shí)際數據的變化趨勢不太符合,此時(shí)預測不可靠。與環(huán)境學(xué)報,2014,01(3):285- 288.綜上可以得出,利用一元回歸模型預測生產(chǎn)安全事故中死亡[10] 李生才,笑蕾.2014年3~5月國內生產(chǎn)安全事故統計分析[J]安人數和受傷人數是不可靠的。全與環(huán)境學(xué)報, 2014,02(4):285. -88.11] 李生才,笑蕾.2014年6- 8國內生產(chǎn)安全事故統計分析[J]，安全5結論與環(huán)境學(xué)報, 2014, 03(5):285-288.12]趙紅梅 ,陳開(kāi)巖,王超關(guān)于我國煤礦百萬(wàn)噸死亡率的灰色預測探討[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2006.33(4);77-79.通過(guò)對國內生產(chǎn)安全事故的分析,可以得出以下幾點(diǎn):(1)灰色模型將預測系統中的隨機元素作為灰色數據進(jìn)行(.上接P196)水可作為校內一期建設環(huán)節,隨著(zhù)水資源的日益緊究[J]西北大學(xué)學(xué)報,2007, 37(2):322 -352.缺和污水利用的日益發(fā)展，可在校園內建設生活污水的中水系.6]楊宗政,龐金釗,張濤,等.校園生活污水處理新技術(shù)[J].城市環(huán)境充。與城市生態(tài), 2002, 15(5);14-177] 魯智禮,鄧建綿,周靜小區中水回用展望[J].市政技術(shù),2007,251]靳志軍.陳佰堯.城市生活污水原位再生利用[J].環(huán)境保護,2002(2);131-133.(8):46-48.8] 張爽某高校中水回用工程設計及運行研究[J]黑龍江工程學(xué)院2]唐文鋒,孫豐英，經(jīng)來(lái)勝.高校中水系統研究與規劃[J].工業(yè)用水.學(xué)報(自然科學(xué)版), 2011,25<4):16-18.與廢:水,2010,41(2):19-22. .9]趙鴻,劉玉玲.校園中水回用設計方案優(yōu)化研究[J].節能,2006(4):3] 阮久麗，于鳳,陳洪斌，等.生活污水分類(lèi)收集處理的探討[J]中國10-12.給水排水,2010,26(8):25- -29.[10]李安峰中國煤化工生回用工程[J].中國給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)勢分析水排水CNMH GMYH[J]北京建筑工程學(xué)院學(xué)報,002, 1()B:30-33..[11] 魏娜,蔣文舉，廖文杰高校校園盥洗廢水回用分析[J].資源開(kāi)發(fā)與市場(chǎng), 2005, 21(5);432- 434.5]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-194-