校院小區中水回用工程設計
摘要：某學院中水回用工程設計規模為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，其水質完全達到《生活雜用水水質標準》(CJ25.1-89)。
關鍵詞：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、水體污染和生態環境惡化已成為社會發展的主要制約因素。特別是經濟的飛速發展與城市化進程的加快，缺水問題更為突出。對工業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”是指水質介于上水與下水之間的水，主要指生活污水和部分工業廢水經過處理后達到一定的水質標準，可以在一定范圍內重復使用的雜用水。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250 m2，機房占地60 m2，采用PLC自控系統，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，它將來自校區教學樓、實驗樓、宿舍的生活污水經過深度處理并達到國家規定的生活雜用水標準后，用于校區綠化、洗車、沖廁、噴泉等，具有明顯的經濟效益和環境效益。
2.廢水狀況及排放標準
2．1 廢水狀況
根據對校區排水狀況進行的調查，原水水質指標如下：
表1 進水水質(mg/L)
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本技術方案重點以學院教學樓生活污水、實驗樓廢水及環境監測中心站、環保科研所辦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 設計，其中廢水三級深度處理按8.0 m3/h 設計。
2.2 排放標準
執行國家《污水綜合排放標準》GB8978-1996和雜用水水質標準 CJ25.1-89。
3. 工藝過程和主要設備
3．1工藝過程
本設計采用多級平行并聯方式布置工藝流程，各處理設施預留有串聯接口和直排口，設計工藝流程見圖-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，防止泵的阻塞和損傷，減輕負荷原水，經格柵除渣后，進入隔油沉砂池，進一步除去較小顆粒雜質及油污，然后經泵提升，進入調節沉淀池，污水經水質、水量調節后，進入二級處理設施。
二級處理：
二級處理設施采用絮凝沉降、生物接觸氧化兩套設施串聯/并聯處理共用方式：處理設施采用閥門控制，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。
絮凝沉降：隔油池出水經泵前加藥，與來自實驗樓的含金屬離子的廢水經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施生物接觸氧化進行處理。
生物接觸氧化：調節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，保持水氣通道穩定，設計氣水比為15∶1，污水經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，出水達到設計處理要求后外排清水池，利用水泵-管道系統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、調節池污泥等，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 主要水處理構筑物
根據該學院地形特點，主要中水處理與回用設備及構筑物順地勢建設在山坡腳的池邊。主要構筑物見表2。
表2 主要水處理構筑物一覽表
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3．3 中水回用處理工藝的出水水質
中水回用系統于2002年9月正式運轉，在3個月的時間內，出水水質分析按照《水和廢水監測分析方法指南》（下冊）進行。見表3。
表3 出水水質(mg/L)
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由表2可見，系統穩定后，出水中CODcr＜15 mg/L，BOD5＜3 mg/L，其水質完全達到《生活雜用水水質標準》（CJ25.1-89）標準，不僅可回用于水洗廁所用水、空調冷卻水，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 中水回用系統的自控設計
中水回用系統的控制全部集成在電控柜中。各設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。電控柜上包括系統中設備的列表，直接可以看到相應設備的當前工作狀態，并可以對設備現有狀態進行改變；還可以看到當前所有設備的累計工作時間、各水池的水位、系統運行期間出現的報警等等。
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，設備總造價 25.2 元。本項目直接運轉費用分析見表-3。
表-3 水處理實驗平臺運轉費用分析表
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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、環境效益和一定的經濟效益。
結論
校園中水回用工程采用MBR工藝。自2002年9月投入運行以來，運行狀態良好，出水水質CODcr平均12.5 mg/L，BOD5平均2.2 mg/L，SS=10.3 mg/L，其水質完全達到《生活雜用水水質標準》（CJ25.1-89）。
設計規模為200m3/d的中水回用系統運行成本為0.325元/ m3，應用于實驗樓、道路沖洗、綠化等處是經濟可行的。
參考文獻
1 魏先勛、陳信常等.環境工程設計手冊.湖南科學技術出版社. 1990年
2 陳耀宗,姜文源,胡鶴鈞，等. 建筑給水排水設計手冊. 北京:中國建筑工業出版社, 1997
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