【文章內容簡介】 、食堂廢水、沖廁淋浴廢水及教學區(qū)用水等，生活廢水污染程度低且組分相對單一，易處理水占總排水量的絕大多數(shù)，主要污染物為COD、NH3N、總磷、動植物油等。各污染物含量濃度見下表。表2 不同地區(qū)高校生活污水污染物濃度含量[1]COD/(mgL1)BOD/(mgL1)SS/(mgL1)TN/(mgL1)陰離子洗滌劑/(mgL1)北京2008010025青島180361381064015025淄博230530100220130250207025杭州200310123873825由上表可以看出，高校生活污水水質污染程度相對降低，屬于易處理型污水，經過簡單的處理即可用于校園綠化用水及地下水回灌。①同學們節(jié)水意識淡薄 在高校的學習生活中，部分同學們沒有養(yǎng)成“科學用水，適量用水”的用水習慣，在生活中不注重水的重復性利用。例如在沐浴前，會將熱水器軟管中的冷水直接放走，而沒有收集起來進行合理的二次利用；用水時將水龍頭擰開過大或者使用后不關閉水龍頭造成水浪費等。②部分用水設施損壞 由于長期的使用，水龍頭與給排水管網管道老化或被毀壞，造成水輸送過程中的滴漏現(xiàn)象。由于沒有得到及時的修繕與替換，造成長時間的水資源流失。有資料顯示，一個關不緊的水龍頭一個月能流掉16m3水。很多學校宿舍樓都存在壞舊的水龍頭及用水管道，這不僅給高校帶來了經濟損失也給社會帶來了資源的損失。③寢室樓熱水供應系統(tǒng)冷水無效的損失 冷熱雙管沐浴系統(tǒng)采用雙管雙溫供水，因反復調溫帶來巨大浪費。由于水溫的調整過程，實際就是改變冷水和熱水流量比例的過程，流量的大小和壓力有關。當某一水龍頭經過反復調整，得到合適溫度之后，當鄰近的龍頭再有人開閉時， 壓力就會變化，導致剛剛調好的溫度隨之發(fā)生變化，不得不再進行重新調整。在這反復調整過程中，有15%20%的水成為無功用水白白流失。目前，全國大部分宿舍熱水供應系統(tǒng)都是采用的這種熱水系統(tǒng)，因此可能會導致水資源的大量浪費。④超壓出流造成的隱性浪費超壓出流是指給水配件前的靜水壓大于流出水頭，其流量大于額定流量的現(xiàn)象。超出額定流量的那部分流量未產生正常的使用效益，是浪費的水量。這種水量浪費不易被人們察覺和認識，是一種無形的水量浪費?，F(xiàn)行的《建筑給水排水設計規(guī)范》中，從防止因給水配件承壓過高而導致?lián)p壞的角度，對給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規(guī)定。但壓力要求過于寬松，對限制超壓出流作用有限。目前全國大部分高校的宿舍樓、教學樓等建筑均存在超壓出流問題，造成了大量的水資源浪費。①缺乏對污水再生利用的系統(tǒng)規(guī)劃 目前我國尚未建立城市污水再生利用規(guī)劃指標體系。在城市建設總體規(guī)劃中,已經進行了城市的供水及排水規(guī)劃,但在高校水資源的綜合利用方面缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,尤其是高校污水再生利用規(guī)劃,這勢必會造成重復建設和決策失誤。 因此,高校污水再生利用應納入城市總體規(guī)劃以及城市水資源合理分配與開發(fā)利用計劃,在綜合平衡、科學論證的基礎上,針對高校實際情況進行總體規(guī)劃,確定其應有的位置和作用。在再生水水質、使用用途、處理程度、處理流程、輸水方式的選擇上,要綜合平衡、遠近結合,既要滿足功能要求和用水水質需求,又要因地制宜、經濟合理。過高的目標與要求,將可能適得其反。②高校生活污水收集與處理設施建設嚴重滯后 高校生活污水的收集與處理是高校生活污水再生利用的重要前提條件,目前我國的高校污水管網建設嚴重滯后于整個城市的污水管網建設,二級生物處理率不到15%。 因此,強化高校污水管網與污水處理工程設施的建設是推動高校污水再生利用的關鍵。③高校生活污水再生利用技術相對落后高校污水再生利用事業(yè)的發(fā)展必須依靠科技進步,從始至終都要有新技術、 高技術的保證和支持。 雖然高校是一個人才聚集地,但由于大家對高校的生活污水處理并不重視,所以高校投入了很大的力量研究城市生活污水處理,但卻沒有多少高校將眼光放在了自己的身上,對學校的生活污水再生利用進行過研究和分析。校園中水回用系統(tǒng)的建設起步相對較晚，并且大部分高校并未進行中水回用系統(tǒng)的建設，而是直接將校園污水排入城市污水管道，這使得校園中水回用的成效很低。近年來，一批水利院校先后進行了中水回用的試點研究，先后建起了中水回用系統(tǒng)，取得了一定的效果，也為其他院校提供了寶貴的經驗。高校生活污水處理中的先行者，比如同濟大學校區(qū)內小橋流水、植物茂盛，一派春意。那些景觀水系全部來自學生浴室的淋浴水。為了使學校的生活污水再利用，2006年，同濟大學的師生們想出了“中水回用”措施，建起生活污水處理站，通過膜生物技術等，使之達到排放標準后用于池塘補水和綠化灌溉。一年節(jié)約用水量達到12萬立方米。今后，學校還將增加更多的節(jié)水項目。我國蘭州交通大學、西安建筑科技大學、沈陽大學、長沙環(huán)境保護職業(yè)技術學院等高校的科研人員對校園污水回用進行了初步研究，并建立了處理工藝與回用系統(tǒng)，取得了一定的經濟效益與生態(tài)效益，為校園生活污水處理提供了借鑒與新思路。 中水回用技術運用的意義首先在于它能緩解我國水資源短缺的現(xiàn)狀,為生活用水、農業(yè)用水乃至工業(yè)用水等開辟了第二水源,能大量節(jié)約有限的淡水資源,使水資源得到高效可持續(xù)利用。同時,中水回用又是抑制污水排放的有效途徑,大大減輕了自然水體的污染程度與污染范圍,相應地降低了治理環(huán)境污染的投資, 發(fā)揮了一定的社會效益。可見,實現(xiàn)中水資源化具有明顯的環(huán)境效益、經濟效益和社會效益,是使水資源得到節(jié)約利用和增值的有效途徑,也是實現(xiàn)環(huán)境保護的有效途徑。中水利用可以為用戶或企業(yè)工廠等節(jié)省水費、排污費的支出,以及鋪設引水管線及運行等設施的投入費用,相應的可降低產品的生產成本,而近距離引用中水是一套既經濟又方便可行的方案,同時又能提高水的利用率,所以應大力提倡使用中水回用技術。海水淡化也是一種水資源尋求途徑,但與中水回用相比,其費用高,技術手段復雜,區(qū)域限制較大。另外,海水雜質含量要比中水高的多,這也是中水回用的優(yōu)勢之一。高校生活污水根據(jù)其盥洗室、廁所、食堂、浴室相對獨立情況，確定采用集中處理系統(tǒng)和原位分散處理系統(tǒng)。①集中處理系統(tǒng)集中式生活污水回用處理系統(tǒng)是市政工程中的標準管理系統(tǒng)，在很多工業(yè)發(fā)達的城市中，污水的集中處理回用系統(tǒng)占主導地位。污水集中回用處理的優(yōu)點較多，最重要的是處理廠能夠可靠、高效的管理和控制污水處理的運行。而且，許多人也認為大規(guī)模處理廠與大量的小型處理設施相比，基建投資和運行費用少，但也存在許多不足之處，比如：水在城市污水管網中至少有三次的輸送，且在輸送過程中浪費大量基建和運行維護費用。根據(jù)已建、在建污水處理廠的實際情況，每噸水造價一般在10001500元。據(jù)保守估計，建成一座日處理10萬t的污水廠，年運行費用3000萬5000萬元。從遠處取水，需要戶而非大量經費鋪設管線，且排水管線會發(fā)生滲漏，滲出的污水會污染土壤和地下水。各種污水廢水和雨水混合導致污染物種類十分復雜，且污染物濃度和成分波動較大，這樣對有效去除去除污染物造成困難。在長距離輸水過程中，回用水品質下降，終端的回用水水質可能達不到回用用水要求。②原位分散處理為了克服集中式污水回用處理秒系統(tǒng)的缺陷，找出完整、生態(tài)和經濟有效的污水回用系統(tǒng)的新途徑，20世紀90年代開始，不少研究者提出了新的想法和革新的觀念，其建議的共同點在于提出了污水分散式回用處理的概念，通過就地處理與回用，實現(xiàn)水平衡和水循環(huán)，特別是引入了城市生態(tài)小區(qū)的概念后，在小區(qū)范圍內的污水就地處理與回用顯得更有意義。此外，文獻的研究結果表明，高效低成本無污染水回用的最佳處理規(guī)模為8萬10萬m2建筑面積的小區(qū)，經若干示范工程的經驗，這是可行的，同時其回用水（中水）。分散式小區(qū)污水處理回用與城市污水集中處理回用模式相比，具有以下幾方面的優(yōu)勢：我國城市小區(qū)建設中水處理系統(tǒng)的條件已經基本具備，并日趨完善。首先，具備有利于中水處理系統(tǒng)設計和平穩(wěn)運行的水量特點（排水量大，雜用水需求量也大，水量容易平衡）。其次，城鎮(zhèn)居民小區(qū)的不斷規(guī)模化，以及水處理技術的發(fā)展，將使中水處理系統(tǒng)的初始投資和運行費用大幅度降低。再次，住房的商品化，小區(qū)管理的興起和完善，為中水處理系統(tǒng)的投資回報奠定了基礎。由于處理對象為城市污水，就地回用可節(jié)約輸水管線，即可替代目前采用的自來水；對于小區(qū)居民來說，首先是降低稅費支出，如綠化用水、洗車用水、清潔道路、景觀水體等公共用水，一般小區(qū)都是直接引用自來水，其水費最終還會分攤給小區(qū)居民。如果使用再循環(huán)再利用后的中水，就等于一水二用。中水的水質一般有保證，比城市地區(qū)一般河水的水質要好。小區(qū)中水主要用于噴灑綠地、沖洗汽車、清潔道路、景觀水體及沖洗廁所等，這樣既充分利用了水資源，又減少了污水直接排放對環(huán)境造成的污染。因此，小區(qū)中水處理系統(tǒng)對我國城市居民小區(qū)的水環(huán)境改善和緩解水資源短缺壓力能起到重要的作用。據(jù)有關研究資料顯示，在城市小區(qū)采用中水處理系統(tǒng)后，居住區(qū)用水量將減少30%40%，同時排放量減少35%50%；對商住小區(qū)設置中水處理系統(tǒng)可節(jié)水70%，科研事業(yè)單位可節(jié)水40%左右，一般居民住宅可節(jié)水30%左右。因此，在城市居住小區(qū)采用中水處理系統(tǒng)，既可減少污染，又能增加可利用的水資源，有明顯的經濟效益和社會效益。污水處理不能離開能源，隨著全球能源短缺和大氣污染加劇，清潔能源的使用已經開始推廣應用，如太陽能、燃料電池等，這些清潔能源都適合于分散使用，如在居民小區(qū)內使用，這就使城市污水分散式處理與回收成為可能。隨著科學技術的發(fā)展，污水處理中二次污染的解決，以及處理設施可實現(xiàn)裝置化和小型化，集約化程度高，占地面積小，從而使小區(qū)污水就地處理與回用得以在城市內實現(xiàn)。城市生活污水分散收集后，雜排水比單純處理混合廢水要簡單得多，且無毒性，這就決定了處理成本將會大大降低，這對于目前我國的實際情況十分有利，既可行又容易實施。 污水的分散處理技術 (Decentralized Sanitation and Reuse , DESAR)已經成為國內外生活污水處理的一種新理念。分散污水處理系統(tǒng)主要包括:(1) 在線系統(tǒng)(Onsite system):從私人住宅排出的污水,由于沒有鋪設大面積社區(qū)用的污水管道或缺乏一套集中處理設施,可以通過自然系統(tǒng)或機械裝置來收集、處理、排放或中水回用,這種自然系統(tǒng)或機械裝置即稱在線系統(tǒng)。常用的在線系統(tǒng)包括化糞池 (septic tank)和瀝濾場(leach fields) 。(2)群集系統(tǒng)(Cluster system):一種服務二個或二個以上住戶的污水收集和處理系統(tǒng),但其范圍不超過整個社區(qū)。從幾家住戶排出的污水可經過個體用戶的化糞池或組合裝置現(xiàn)場預處理后,再通過特殊的污水管運送到比集中式系統(tǒng)相對較小的處理單元。分散污水處理系統(tǒng)就是這樣一種在線系統(tǒng)或群集系統(tǒng)。高校生活污水處理與中水回用以經濟、適用和安全為原則，必須根據(jù)高校的特點，采用除污效率高、具有良好沖擊能力的處理技術。與居民小區(qū)相比，高校內由于用水點相對獨立，其排水自然形成水質分流， 可以單獨把洗浴、盥洗和洗滌廢水集中起來直接處理，具有設計、新建或改造管線較容易、費用較低等特點。常用高校生活污水原位分散處理系統(tǒng)見圖下圖。排污干管 沖廁水泥洗浴水下層沖廁砂濾生物填料沉淀洗衣水洗澡水[3]哈爾濱市某高校在校生人數(shù)約為11000人，有學生公寓10座，公共浴池3座。為體現(xiàn)高?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念和建立中水回用生態(tài)示范區(qū)，以該校學生澡堂的洗浴污水為試點進行了中水回用工程的設計和運行，污水處理后主要用于該校的綠地用水、沖廁用水和沖刷地面用水。中水水源為學生澡堂的洗浴污水，水質參數(shù)如表3所示。表3 學生澡堂洗浴用水水質參數(shù)項目CODcr/mgL1BOD/mgL1LSA/mgL1水質18025075100項目溫度/℃PHSS/mg1水質203069150189工藝流程 本設計針對處理場地小、設施布局環(huán)境要求高的特點，全部設施采用地埋式 ，在主體工段采用占地面積小的曝氣生物濾池(BAF)工藝，處理工藝流程如下圖所示 。 洗浴污水首先經過粗格柵除去水中粒徑較大的雜物，再經過毛發(fā)過濾器后 出水進入調節(jié)沉淀池，池內設有曝氣設備。由于生活污水成分比較復雜，含有一些難降解的有機物質，且出水回用要求較高，因此，利用水解酸化工藝將難降解 的物質分解成易生物降解的小分子物質，提高COD的去除效果，故經調節(jié)沉淀池處理后的污水由潛水泵提升至水解酸化池。由于水解酸化池的出水濁度較低，為污水進入曝氣生物濾池提供了保證。并由潛水泵提升至曝氣生物濾池，曝氣生物濾池正常工作時采用下向流，反沖洗時采用異向流的形式，反沖洗采用氣水反沖。曝氣生物濾池出水進入中間水池，設有反沖洗水泵，曝氣生物濾池的反沖洗排水進入調節(jié)池，中間水池出水經泵提升進入砂濾罐過濾后，投加消毒劑后進入清水池以備回用。曝氣生物濾池調節(jié)沉淀池水解酸化池毛發(fā)過濾器格柵原水 排泥 曝氣 曝氣 氣泵 空氣 反沖洗水砂濾器清水池 消毒劑 回用運行結果該工程完工后，經過1年的連續(xù)運行，處理效果非常穩(wěn)定，以一個月抽查6次數(shù)據(jù)的平均值進行對比，原水及中水水質見下表?；赜盟瓹ODcr，BODLAS、%、%、%、96%。采用該工藝處理后回用中水的水質完全達到了《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》中觀賞性景觀環(huán)境用水標準。表4 原水及中水水質項目