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长春某高校洗浴中水回用及雨水利用工程

  0引言
  由于很多水域受到不同程度的污染,水资源时空分布也很不均衡,水资源短缺已成为制约我国经济发展的重要因素,因此开源节流、减轻水体污染程度、中水回用成为解决水资源短缺的重要措施。洗浴废水是生活污水的主要来源之一,将洗浴废水回用作为杂用水,可在缓解城市缺水过程中发挥重要作用。另外,加强对雨水的综合利用,减少城市雨污混合处理的污水处理方式,在长期发展的规划中,经济效益是巨大的。
  1洗浴中水回用工程
  1.1中水处理工艺选择
  将生活污水作为水源,经过适当处理后作杂用水,其水质指标间于上水和下水之间,称为中水[1]。经处理后的中水可用到厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁等。对于供水严重不足的缺水地区,采用中水技术既能节约水源,又能使污水无害化,是防治水污染的重要途径,也是我国目前及?⒗闯な奔淠谥氐阃乒愕男录际酢⑿鹿ひ铡1鞠钅恐兴?回用的原水以冲厕污水为主,包含部分洗浴、厨房和盥洗污水,与生活污水水质接近,有机污染物、氨氮和悬浮物含量相对较高,但具有可生化性好的特点,适合采用速分生化技术,处理工艺要求简单,处理后水质的可靠性较高,根据国内外的实践经验,对该类污水的治理多以生物治理单元为主,能满足排放要求[2]。
  1.2中水处理工艺流程
  速分生化技术是将流体力学中的“流离”原理与微生物固定化的O/A 生物膜技术相结合,形成的一种新型污水处理技术,尤其适用于中低污染程度污水的处理[3]。速分生化技术的核心是“速分生化球”,作为生物载体,填充在专门设计的速分生化池内,附着在其上的生物膜是生化处理系统的主体作用物质。速分生化球采用特殊矿石,并加入诱导材料的粘合剂粘压而成,可正常使用30年而无需更换,比传统的生物填料节约了大量的更换和维护的费用。本工程洗浴中水处理工艺流程见图2所示。
  2雨水利用工程
  2.1雨水回收系统
  雨水回用系统分为初期雨水弃流分流系统、收集沉淀系统和雨水净化处理系统。
  (1)初期雨水弃流分流系统:由安全分流井、弃流控制器和复合流过滤器组成。
  (2)收集沉淀系统:设计蓄水池容积约为250m3,雨水蓄水池应设溢流,连通至市政雨水井。雨水中的污染物主要以无机物为主,并含有大量的泥砂,为保证后续动力设备正常运行,蓄水池应兼具沉淀功能。可将集水池分为两部分,之间以溢流方式连通。进水可采取淹没式进水,且进水口斜向上或水平,出水可设浮动式吸水口,保持在水面下几十厘米处吸水。此外,蓄水池要设有集泥坑和排泥装置,以免过量沉淀。雨水在蓄水池中的停留时间一般为1~3d。
  (3)雨水净化处理分系统
  设计雨水小时处理量为25m3/h,可与中水回用系统共用一套处理设备。雨季可优先使用雨水。
  2.2雨水处理工艺
  本工程采用混凝+过滤+消毒的方式对雨水进行处理。雨水处理工艺流程如图3所示。
  混凝过滤:混凝过程利用混凝剂对悬浮物质的聚合作用,将水中的污染物质聚集起来后形成较大直径的絮状物质,通过过滤装置将其从水中分离出来。混凝剂可采用聚合氯化铝(PAC),聚合效果较为明显,混凝剂与雨水混合后进入反应器,药剂与污染物反应生成较大絮凝体,经过滤器滤除。
  消毒:对处理后的回用水采用次氯酸钠溶液进行消毒,以保证回用水的细菌指标达到要求,加药装置由一台储药罐和一台加药计量泵组成,储药罐采用PE材质,计量泵采用进口隔膜泵。该工艺成熟稳定,污染物去除率可达到85%以上,且运行操作简单,完全自动化控制,降低劳动强度。
  3效益分析
  3.1运行费用分析
  (1)电费:该中水站装机总功率约为2.67kw,运行功率约为1.92kw,不包括回用供水泵。每日运行负荷为:1.92kwx24hx80%=36.9kwh.
  电价按0.55元/度计算,故每吨水电费为:36.9x0.55/180=0.11 元/t
  (2)药剂费
  消毒杀菌采用次氯酸钠,有效氯含量10%,市场价1.00元/kg,加氯量按8mg/L计算,则每吨水药剂费为:8/0.1/1000x1.00=0.08元/t
  (3)合计
  每吨水运行费用为:0.11+0.08=0.19元
  全年处理水量为54000吨,则全年运行费用为1.026万元(污水运行成本不包含资产折旧、贷款利息等)。
  3.2节水效益
  我校每天用水量大概为180吨,每年减去寒假暑假不到3个月,每年实际用水天数为300天,也就是年用水54000吨,每吨洗浴用水水费5.3元左右。使用中水后,每吨水处理费用为0.19。年节约水费54000 x(5.3-0.19)=27.60万元。
  3.3投资回收期
  工程初投资水池约为20万元,设备总用款约为80万元,每年节约费用为27.60万元,回收投资期为3.6年。
  4结论
  (1)以长春某高校洗浴中水回收工程为例,对各种中水回收工艺处理方法进行比对,建议生物处理采用速分生化的处理方案,出水达到回用要求,应在生化处理单元后增加深度处理环节,采用物化法。通过此方法可每年节约水费27.60万元,投资回收期为3.6年,获得了较好的经济效益,为洗浴中水回收工程提供了示范实例。
  (2)雨水利用是绿色校园建设的重要内容之一,解决了水资源紧缺状况,实现水资源的可持续利用。随着雨水利用工程的逐步建设和完善,水资源的合理开发,水资源承载能力的提高,有效地水资源得以高效利用,最终将实现人与自然的和谐共处。

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