校园污水原位再生利用研究

沈宁娟，等:校园污水原位再生利用研究科教园地校园污水原位再生利用研究沈宁娟,李东森,李一哲,裴谦(许昌学院 城乡规划与园林学院,河南 许昌461000)[摘要]针对水资源紧缺和浪费的现象,结合高校校园污水产生的特点,从循环利用的角度,就学生宿舍楼盥洗污水和浴室的洗浴污水进行再生利用设计,出水可满足校园绿化、道路清洁和冲厕等要求,减少污水排放量,节约大量新鲜水,达到环境效益和经济效益并收的效果。[关键词]再生利用;校园;蛊洗污水;洗浴污水[中图分类号]X703[文献标识码]A污水的回收与再生利用是解决当前水资源紧缺和日益严重件,选择性的收集水质好、污染物简单、产生量大污水，以便最的水污染问题的必由之路。污水再生利用是将污水处理到- .定大程度的降低处理费用,而非单纯的收集、处理校内产生的所程度，其水质指标低于饮用水而高于污水集中处理外排水的标有污水。准,可以满足对水质指标要求较低的市政、杂用等环节需求。以统计调查发现,由学生洗手、洗衣、洗漱所产生的盥洗污水回用为目的污水原位再生处理是相对于集中处理而言的分散处占宿舍用水80%左右，且水质较好,为优质杂排水,而学生宿舍理，它以城市内部有相对独立管辖范围和责任主体的一-个城市用水占高校总用水量的比例30%~50%。校内公共浴室排水的功能区为单位,如在学校内部进行污水再生处理,并在原地和附水质、水量均较稳定,污染程度较轻,也属于优质的水源。这两近加以重复利用。高校作为用水大户，其人员相对集中、建筑密类水体经-一-定处理，出水水质可以满足校园杂用水的要求,是.集,但校园生活污水污染程度较低,较易处理。因此在高校开创本文研究的对象。污水资源原位再生利用模式,不仅可节约成本,增强学生的节水意识,还可产生可观的社会效益、经济效益和环境效益。3污水再生处理方法.1研究区概况根据污水处理机理可将处理方法分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。高校中水回用系统是以水的综合利河南省某高校占地面积6.7hm2,建筑面积50.2hm',在校生用为目的,需要多种处理技术的合理组合,其核心工艺具备处大约有2x10+人。校园宿舍分宁园和静庐两大区域,宁园区位于理效果稳定、产泥少.节能等优点。由于中水回用对有机物、洗校园西南角,有5栋宿舍楼,人住学生约7000人;静庐位于校园涤剂去除要求较高,而去除有机物、洗涤剂有效的方法是生物东北,有10栋宿舍楼,人住学生约1.3x10+损耗人。校园每天总用水量是4325t,排水量不.低于3676t， 主要为校园浴室洗浴排水、宿冲厕用水舍盥洗污水、食堂污水以及其它生活污水。宿含化资池 .2污水水源的选择储水箱阮久丽等根据产生源及特点的差异将市政公共洛室，中水处理一一➢饶花。铁观、酒水生活污水分为黑水、黄水、褐水和灰水四给水类。黑水、黄水、褐水分别为厕所污水、厨房污水,所含的污染物浓度高、水质较差,处枫耗理工艺复杂;灰水主要为清洗、洗浴、洗衣污水,水中污染物含量最低,稍加处理就可以满足杂用水的需求。因此,根据校园杂用办公。实验、餐厅排放水的要求,结合现实经济、技术、场地等条图中国煤化工CNMHG[收稿日期]2014-06-27YH[基金项目]许昌学院科研项目(项目编号:2014020);许昌学院教学研究项目(项目编号:02013092)。[作者简介]沈宁娟(1981-),女,陕西省户县人,实验师.硕士,研究方向:生态环境与可持续发展。- 195-科教园地农村经济与科技2014年第25卷第09期(总第349期)处理,因而核心处理工艺较多采用膜生物反应器、生物接触氧水量刚好够冲洗一次便池。为了便于实施,使用抽水马桶中上化、湿地处理等。水阀予以解决。当用户松开阀门时,用户端活塞会堵住水流,进水阀则在浮物的作用下自动补充水源至平衡水位而自动关闭。4污水再生利用设计方案4.1.2利用方案的特点。利用学生宿舍楼楼层间高度差产生压力,将通过过滤网的.上层盥洗室产生的洗涤污水,作为下层的.根据河南省某高校校园建筑的分布情况,其污水来源及设厕所用水,既实现水的重复利用,又减少了城市污水处理厂的计的回用方式见图1。处理负荷。该污水利用方案不仅实现了污水原位再利用的目4.1 学生宿舍楼污水利用的,且避免了用泵吸水输送所产生的能耗,节约成本。该校学生宿舍楼办公楼、教学楼等卫生间的冲厕用水均使4.2学生澡堂洗浴污水用自来水,盥洗污水经管道引人厕所排水管排放。因此,学生宿洗浴污水的水温较高.水质浑浊,主要污染物为洗发剂和舍污水利用是以盥洗水与厕所水的排水管采用污、废水分流为皂类,且呈碱性。在设计处理工艺时,应重点考虑去除洗涤剂,出发点，通过设置一定容积储水箱将经过滤的洗涤水用作下层.强化消毒措施。根据上述各种处理工艺的工程实践和运行效冲厕用水,该污水的重复利用,可为宿舍楼节约40%左右的新鲜果,结合校园洗浴污水的水质特点,对该水体拟采用生物接触水资源。首先在盥洗污水排放口设过滤网,然后通过污水管引到氧化法为主处理工艺。处理后水体主要用作校园的绿化、消防建立在卫生间的储水箱,收集经过滤的盥洗污水,储水箱出水口及生活杂用水等人体非直接接触用水,达到节约用水和废水资和卫生间便池进水相连接,实现洗涤污水的二次利用。源化再利用的目的。4.1.1利用方案。 该方案由储水箱、污水进水管、溢流管、出水4.2.1洗浴污水再生处理 工艺流程。洗浴污水处理工艺流程如管、自来水进水阀、排渣阀组成,具体设想如图2所示:图3所示。污水经集水管收集后流经格栅,用于污污木管水中较大颗粒的去除,再通过毛发过滤器截留毛发等细小的杂物后出水进人调节池,调节池的作用是调节水量和均化水质使污水能够比较均匀地进人后续处理单元，调节池池底设有曝气管,通入空气，既能防止污泥沉积,又能起到均化水质和预曝气作用。接触氧化池池底设有微孔曝气管用于充氧,污水从接触氧化池中进人石英砂过滤器,以控制污水浊度,最后流人加入适量氣的消毒池,出水用作校造水营园绿化、景观和道路喷洒等杂用环节。4.2.2特点。结合校园对周围环境要求不高的特点，充分利用浴室旁边的空地建构筑物。该工艺因具有高效节能、占地面积小.耐冲击负荷、净化效率高;围2储水箱组成处理所需时间短、运行管理方便等优点。主要部件的功能如下:污水进水管，用于收集洗涤污水,洗浴污水格腊或格网毛发过滤器调节池洗涤污水进人进水管前要设立过滤网,过滤粗大杂质,防治堵塞管道。储水箱用于储存污水,有三个水位线,最低水中水储水池消毒池过滤器生物接触氧化法位、最高水位、平衡水位;最低水位是进水阀进水延时所需的水量,最高水位是围3洗浴污水处理工艺流程储水箱设计的最大容纳量,平衡水位是浮球达到进水阀调节杆顶的水位线,此时进水阀关闭。调节杆5小结可上下自由伸缩,以控制平衡时的水量。出水管用于将处理过的洗涤污水引入到下层厕所冲水管。溢流管用于排放多余的洗针对高等院校用水量大,产污量大的特点,对校园内盥洗涤污水。排渣阀则用于将带渣污水排出。进水阀与自来水管相污水和洗浴污水进行再生利用设计.上述污水原位再生利用方连,考虑到污水用水量波动,为确保连续供应,设计一套自动补案易实施、中国煤化工，适合在校园中实施。水系统,补水水源为自来水。其原理是:利用水的浮力和杠杆原校园所产生MHCNMHG很大,因此.在高校污理,当储水箱水位下降到最低水位线时,浮物下降到最低位置，水再生利用中,应建立多管道以实现不同污水进人不同的处理杠杆的另一头则会将自来水阀打开,补给水箱水源,所补充的系统,可减轻污水处理的难度。上述的 所选择的污(下转P194)-196-科教园地农村经济与科技2014年第25卷第09期(总第349期)验方法可以得出，所建模型可以用来预测2014年10、11 和12处理,找出数据内在规律,进行预测所需原始数据量小,预测精月份的国内安全事故受伤人数,通过模型可以得出两个月份的度较高无须像其它预测法要么需要数据量大且规律性强，要么预测值分别为221.487 .220.162和219.342.由此可见,近几年国需要凭经验给出系数;内生产安全事故死亡人数基本不变。(2)根据灰色模型与一元线性回归模型的比较,在预测国内安全生产事故中,灰色模型是基本可靠的，模型精度较高,预测4灰色预测分析方法与一元回归分析方法的比较结果是合理可信的;(3)模型进行检验时,有些模型精度不够高,要使预测模型回归分析法是一种经常使用的定量预测方法,是研究变量更加准确,可以对模型进行多次残差修正,提高模型的精度。之间相互关系的数理统计分析方法。它的基本思路是从一组数[参考文献]据出发,分析预测对象与有关因素的相互联系,用合适的回归[1] 李生才,笑蕾.2013年11~12月国内生产安全事故统计分析[J]安方程表达出来,然后根据数学模型预测其未来结果。回归分析全与环境学报,2013, 16(2):285- 288.法具有较严密的理论基础和比较成熟的计算分析方法,如果模2]周建新,任智刚,刘功智我国生产安全事故伤亡比率分析[J].中国安全生产科学技术, 2008, 0)()22-252.2型建立得当,则可得到比较精确的预测结果。根据表2中的数据,参考文献[ 13]中的计算方法,经过计算3]张争艳，幸福堂,柳洁生产安全事故责任认定定量化方法的探讨[]安全与环境工程,2012, l9(1):95-102.可以得出死亡人数的一元回归模型为:4] 吕海燕,李文彬.我国生产安全事故统计分析与预测[J].中国个体y=322.2- 0.618x防护装备,2004(3):8-9.由模型可得2014年10、11和12月份的死亡人数分别为:5]王建国,祝少辉，田水乘生产安全事故调查处理工作存在的问题315.402 314.784和313.631。但是经计算相关系数为0.0826,说明及建议[J].矿业安全与环保,2005, 32(5):70-72.回归直线与实际数据的变化趋势几乎不符合,此时预测不可靠。6] 焦阳生产安全事故原因、等级和类型综合分析[J].化工安全与环根据表2中的数据,参考文献[12]中的计算方法,经过计算境,2012(19);14-18.7]程万里,李亦芳,郝伏勤,樊亚玲,张建军.CM(1,1)模型群在黄河水可以得出受伤人数的-.元回归模型为:质预测中的应用研究[J]工业安全与环保, 2007, 3(1.3353y=3253.07-3.521x8]景国勋,施式亮系统安全评价与预测[M].中国矿业大学出版社,由模型可得2014年10.11 和12月份的受伤人数分别为:2009:305-309.214.339、210.818和206.723。但是经计算相关系数为0.2279,说9] 李生才,笑蕾.2014年1-2月国内生产安全事故统计分析[J]，安全明回归直线与实际数据的变化趋势不太符合,此时预测不可靠。与环境学报,2014,01(3):285- 288.综上可以得出,利用一元回归模型预测生产安全事故中死亡[10] 李生才,笑蕾.2014年3~5月国内生产安全事故统计分析[J]安人数和受伤人数是不可靠的。全与环境学报, 2014,02(4):285. -88.11] 李生才,笑蕾.2014年6- 8国内生产安全事故统计分析[J]，安全5结论与环境学报, 2014, 03(5):285-288.12]赵红梅 ,陈开岩,王超关于我国煤矿百万吨死亡率的灰色预测探讨[J].矿业安全与环保,2006.33(4);77-79.通过对国内生产安全事故的分析,可以得出以下几点:(1)灰色模型将预测系统中的随机元素作为灰色数据进行(.上接P196)水可作为校内一期建设环节,随着水资源的日益紧究[J]西北大学学报,2007, 37(2):322 -352.缺和污水利用的日益发展，可在校园内建设生活污水的中水系.6]杨宗政,庞金钊,张涛,等.校园生活污水处理新技术[J].城市环境充。与城市生态, 2002, 15(5);14-177] 鲁智礼,邓建绵,周静小区中水回用展望[J].市政技术,2007,251]靳志军.陈佰尧.城市生活污水原位再生利用[J].环境保护,2002(2);131-133.(8):46-48.8] 张爽某高校中水回用工程设计及运行研究[J]黑龙江工程学院2]唐文锋,孙丰英，经来胜.高校中水系统研究与规划[J].工业用水.学报(自然科学版), 2011,25<4):16-18.与废:水,2010,41(2):19-22. .9]赵鸿,刘玉玲.校园中水回用设计方案优化研究[J].节能,2006(4):3] 阮久丽，于凤,陈洪斌，等.生活污水分类收集处理的探讨[J]中国10-12.给水排水,2010,26(8):25- -29.[10]李安峰中国煤化工生回用工程[J].中国给4]付宛霞,李蕾,吴国璜等高校学生宿舍盥洗废水回用的优势分析水排水CNMH GMYH[J]北京建筑工程学院学报,002, 1()B:30-33..[11] 魏娜,蒋文举，廖文杰高校校园盥洗废水回用分析[J].资源开发与市场, 2005, 21(5);432- 434.5]王兵，王伯铎,林积泉,等高等学校污水再生利用的途径与效益研-194-