校院小區(qū)中水回用工程設(shè)計
摘要：某學院中水回用工程設(shè)計規(guī)模為200 m3/d，最大日處理能力圍480m3，采用接觸氧化-臭氧法處理工藝。自2002年8月投入運行以來運行性能良好，出水水質(zhì)CODcr為8.4～16.8mg/L，BOD5為1.4～2.87 mg/L， SS=7.6~17.2 mg/L，其水質(zhì)完全達到《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ25.1-89)。
關(guān)鍵詞：中水回用，接觸氧化，臭氧氧化
1.前言
我國是一個水資源匱乏的國家，人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4。水源不足、水體污染和生態(tài)環(huán)境惡化已成為社會發(fā)展的主要制約因素。特別是經(jīng)濟的飛速發(fā)展與城市化進程的加快，缺水問題更為突出。對工業(yè)和生活污水進行處理所的得到的中水回用正是解決缺水問題的有效途徑。
所謂“中水”是指水質(zhì)介于上水與下水之間的水，主要指生活污水和部分工業(yè)廢水經(jīng)過處理后達到一定的水質(zhì)標準，可以在一定范圍內(nèi)重復使用的雜用水。某學院中水回用工程于2002年4月動工。同年8月建成投入使用。該工程占地水處理系統(tǒng)250 m2，機房占地60 m2，采用PLC自控系統(tǒng)，總裝機功率為15KW，日處理能力為200 m3，最大日水處理能力為480 m3，它將來自校區(qū)教學樓、實驗樓、宿舍的生活污水經(jīng)過深度處理并達到國家規(guī)定的生活雜用水標準后，用于校區(qū)綠化、洗車、沖廁、噴泉等，具有明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
2.廢水狀況及排放標準
2．1 廢水狀況
根據(jù)對校區(qū)排水狀況進行的調(diào)查，原水水質(zhì)指標如下：
表1 進水水質(zhì)(mg/L)
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本技術(shù)方案重點以學院教學樓生活污水、實驗樓廢水及環(huán)境監(jiān)測中心站、環(huán)？蒲兴k公樓生活廢水為處理原水，其中實驗室廢水約占廢水排放量的5~10%. 處理水量：按200 m3/d 設(shè)計，其中廢水三級深度處理按8.0 m3/h 設(shè)計。
2.2 排放標準
執(zhí)行國家《污水綜合排放標準》GB8978-1996和雜用水水質(zhì)標準 CJ25.1-89。
3. 工藝過程和主要設(shè)備
3．1工藝過程
本設(shè)計采用多級平行并聯(lián)方式布置工藝流程，各處理設(shè)施預留有串聯(lián)接口和直排口，設(shè)計工藝流程見圖-1。
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工藝流程簡要說明：
一級處理：格柵與隔油沉淀
細格柵用以除去污水中較大顆粒的雜質(zhì)，防止泵的阻塞和損傷，減輕負荷原水，經(jīng)格柵除渣后，進入隔油沉砂池，進一步除去較小顆粒雜質(zhì)及油污，然后經(jīng)泵提升，進入調(diào)節(jié)沉淀池，污水經(jīng)水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)后，進入二級處理設(shè)施。
二級處理：
二級處理設(shè)施采用絮凝沉降、生物接觸氧化兩套設(shè)施串聯(lián)/并聯(lián)處理共用方式：處理設(shè)施采用閥門控制，既可以單獨進水，單級處理；也可以將絮凝沉降與生物接觸氧化可通過管線串聯(lián)。
絮凝沉降：隔油池出水經(jīng)泵前加藥，與來自實驗樓的含金屬離子的廢水經(jīng)過管道水力混合反應后，至沉淀池沉淀分離，沉淀分離出水至污水二級處理設(shè)施生物接觸氧化進行處理。
生物接觸氧化：調(diào)節(jié)池出水自流進入生物接觸氧化池，采用羅次鼓風機供氣，微孔軟管曝氣，在提供微生物生長所必須的溶解氧之外，還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的紊動水流清洗填料表面，阻止污泥聚集，保持水氣通道穩(wěn)定，設(shè)計氣水比為15∶1，污水經(jīng)活性污泥好氧氧化化去除水中有機污染物后，至三級處理設(shè)施進行深度處理。
三級處理（污水深度處理）：
三級處理采用“臭氧消毒＋砂濾＋活性炭吸附”的處理工藝，接觸氧化池出水由水泵送至活性炭吸附塔前由自動臭氧機消毒處理，污水深度處理后，出水達到設(shè)計處理要求后外排清水池，利用水泵-管道系統(tǒng)回用于學院綠化和車輛清洗。
污泥處理：
格柵柵渣、隔油沉砂池沉渣、調(diào)節(jié)池污泥等，直接排至干化場，干化后外運。斜管沉淀池污泥5%回流至生物接觸氧化池，其余排至污泥干化場，干化場干化后污泥外運或填埋處理。
3．2 主要水處理構(gòu)筑物
根據(jù)該學院地形特點，主要中水處理與回用設(shè)備及構(gòu)筑物順地勢建設(shè)在山坡腳的池邊。主要構(gòu)筑物見表2。
表2 主要水處理構(gòu)筑物一覽表
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3．3 中水回用處理工藝的出水水質(zhì)
中水回用系統(tǒng)于2002年9月正式運轉(zhuǎn)，在3個月的時間內(nèi)，出水水質(zhì)分析按照《水和廢水監(jiān)測分析方法指南》（下冊）進行。見表3。
表3 出水水質(zhì)(mg/L)
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由表2可見，系統(tǒng)穩(wěn)定后，出水中CODcr＜15 mg/L，BOD5＜3 mg/L，其水質(zhì)完全達到《生活雜用水水質(zhì)標準》（CJ25.1-89）標準，不僅可回用于水洗廁所用水、空調(diào)冷卻水，還可回用于汽車等沖洗用水、灑水、掃地用水以及水池噴水。
3.3 中水回用系統(tǒng)的自控設(shè)計
中水回用系統(tǒng)的控制全部集成在電控柜中。各設(shè)備的運行由電控柜中的PLC 控制，如格柵、集水井和干化池的水位情況通過浮球液位計傳送到PLC，通過PLC 控制泵的動作。泵與風機均有熱過載和空開過載保護，所有潛水泵均有漏電保護。風機、移送泵、自吸泵均為1用1備。電控柜上包括系統(tǒng)中設(shè)備的列表，直接可以看到相應設(shè)備的當前工作狀態(tài)，并可以對設(shè)備現(xiàn)有狀態(tài)進行改變；還可以看到當前所有設(shè)備的累計工作時間、各水池的水位、系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)的報警等等。
五、中水回用處理工藝運行成本分析
本項目總占地面積約 520 m2，總造價 67.5萬 元，其中土建總造價41.7 萬元，設(shè)備總造價 25.2 元。本項目直接運轉(zhuǎn)費用分析見表-3。
表-3 水處理實驗平臺運轉(zhuǎn)費用分析表
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本工程項目的突出特點是工藝單元齊全、操作穩(wěn)定、生物處理效果好、耐沖擊負荷能力強、可達標排放并回用于綠化、沖廁、建筑用水和洗車等，既滿足了校園污水處理、中試和工程治理實踐的要求。又具有明顯的社會效益、環(huán)境效益和一定的經(jīng)濟效益。
結(jié)論
校園中水回用工程采用MBR工藝。自2002年9月投入運行以來，運行狀態(tài)良好，出水水質(zhì)CODcr平均12.5 mg/L，BOD5平均2.2 mg/L，SS=10.3 mg/L，其水質(zhì)完全達到《生活雜用水水質(zhì)標準》（CJ25.1-89）。
設(shè)計規(guī)模為200m3/d的中水回用系統(tǒng)運行成本為0.325元/ m3，應用于實驗樓、道路沖洗、綠化等處是經(jīng)濟可行的。
參考文獻
1 魏先勛、陳信常等.環(huán)境工程設(shè)計手冊.湖南科學技術(shù)出版社. 1990年
2 陳耀宗,姜文源,胡鶴鈞，等. 建筑給水排水設(shè)計手冊. 北京:中國建筑工業(yè)出版社, 1997
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