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1、环境工程论文-校院小区中水回用工程设计摘要：某学院中水回用工程设计规模为 200 m3/d，最大日处理能力围 480m3，采用接触氧化-臭氧法处理工艺。自 2002 年 8 月投入运行以来运行性能良好，出水水质 CODcr 为 8.416.8mg/L，BOD5 为 1.42.87 mg/L， SS=7.617.2 mg/L，其水质完全达到生活杂用水水质标准(CJ25.1-89)。 关键词：中水回用 接触氧化臭氧氧化 1.前言我国是一个水资源匮乏的国家，人均水资源占有量仅为世界平均水平的 1/4。水源不足、水体污染和生态环境恶化已成为社会发展的主要制约因素。特别是经济的飞速发展与城市化进程的加快
2、，缺水问题更为突出。对工业和生活污水进行处理所的得到的中水回用正是解决缺水问题的有效途径。所谓“中水”是指水质介于上水与下水之间的水，主要指生活污水和部分 工业废水 经过处理后达到一定的水质标准，可以在一定范围内重复使用的杂用水。某学院中水回用工程于 2002 年 4 月动工。同年 8 月建成投入使用。该工程占地水处理系统 250 m2，机房占地 60 m2，采用 PLC 自控系统，总装机功率为15KW，日处理能力为 200 m3，最大日水处理能力为 480 m3，它将来自校区教学楼、实验楼、宿舍的生活污水经过深度处理并达到国家规定的生活杂用水标准后，用于校区绿化、洗车、冲厕、 喷泉 等，具有
3、明显的经济效益和环境效益。2.废水状况及排放标准21 废水状况根据对校区排水状况进行的调查，原水水质指标如下：表 1进水水质(mg/L)参数 COD cr BOD5 SS 溶解 石油类 细菌总数氧最大值 672.0 203.0 819.5 2.6 8.0 3.9105最小值 152.8 96.5 350.5 0.1 7.0 1.9105平均值 345.6 143.3 655.0 1.7 7.4 2.63.9105本技术方案重点以学院教学楼生活污水、实验楼废水及环境监测中心站、环保科研所办公楼生活废水为处理原水，其中实验室废水约占废水排放量的 510%.处理水量：按 200 m3/d 设计，其中
4、废水三级深度处理按 8.0 m3/h 设计。2.2 排放标准执行国家污水综合排放标准GB8978-1996 和杂用水水质标准 CJ25.1-89。3. 工艺过程和主要设备 31 工艺过程本设计采用多级平行并联方式布置工艺流程，各处理设施预留有串联接口和直排口，设计工艺流程见图-1。工艺流程简要说明：一级处理：格栅与 隔油 沉淀细格栅用以除去污水中较大颗粒的杂质，防止泵的阻塞和损伤，减轻负荷原水，经格栅除渣后，进入 隔油 沉砂池，进一步除去较小颗粒杂质及油污，然后经泵提升，进入调节沉淀池，污水经水质、水量调节后，进入二级处理设施。二级处理：二级处理设施采用絮凝沉降、生物接触氧化两套设施串联/并联
5、处理共享方式：处理设施采用阀门控制，既可以单独进水，单级处理；也可以将絮凝沉降与生物接触氧化可通过管线串联。絮凝沉降： 隔油 池出水经泵前加药，与来自实验楼的含金属离子的废水经过管道水力混合反应后，至沉淀池沉淀分离，沉淀分离出水至污水二级处理设施生物接触氧化进行处理。生物接触氧化：调节池出水自流进入生物接触氧化池，采用罗次鼓风机供气，微孔软管曝气，在提供微生物生长所必须的溶解氧之外，还使上升的气泡及其产生的紊动水流清洗填料表面，阻止污泥聚集，保持水气通道稳定，设计气水比为 151，污水经活性污泥好氧氧化化去除水中有机污染物后，至三级处理设施进行深度处理。三级处理（污水深度处理）：三级处理采用“
6、臭氧消毒砂滤活性炭吸附”的处理工艺，接触氧化池出水由水泵送至活性炭吸附塔前由自动臭氧机消毒处理，污水深度处理后，出水达到设计处理要求后外排清水池，利用水泵-管道系统回用于学院绿化和车辆清洗。污泥处理：格栅栅渣、 隔油 沉砂池沉渣、调节池污泥等，直接排至干化场，干化后外运。斜管沉淀池污泥 5%回流至生物接触氧化池，其余排至污泥干化场，干化场干化后污泥外运或填埋处理。32 主要水处理构筑物根据该学院地形特点，主要中水处理与回用设备及构筑物顺地势建设在山坡脚的池边。主要构筑物见表 2。表 2 主要水处理构筑物一览表设备名称设计参数 结构尺寸 数量(座)备注人工格栅Qmax=20m3/ h L=2.4
7、m;B=0.8m 1 钢筋混凝土斜管 隔油 池Q = 8 m3/h；停留时间 t = 30 min；表面负荷：0.3 m3/m2h宽 2.2m*长 5.2m*高3.2 m;其中斜管高为 0.5 m; 斜管体积5.5m31 斜管采用PVC 管材自制矩形调节沉淀池Q=16m3/h；调节时间 t=4h；V1=64m3 B=3.2m h2=3.2m L=6.4m1 钢筋混凝土生物接触氧化池Q=12m3/h；BOD5 值 La = 240 mg/L；容积负荷 M = 1200 gBOD5/m3d；气水比 Do = 10； t=2 hV=52 m3；有效水深h1=4.0m；单池尺寸L=2.6m;B=2.2
8、m;池填料层高度h5=1.0m，m=3 层2 直流式鼓风曝气,填料采用纤维软性填料。矩形升流式斜管沉淀池12 m3/h；表面负荷 q1.8 m3/(m2h) t=40 min 进水SS 值 C1=240 mg/l；出水 SS值 C2=12 mg/l面积 F=6.6 m2; 池宽 B=2.2m;池长L=3.0m;斜管区上部水深 h2=0.5m 斜管区高度 h3=0.8m 污泥停留时间 T=2 日; 池总高 H = 3.6 m1 采用 PVC,填料孔径D=150mm清水池 停留时间t=12h容积 60 m3 1 钢筋混凝土33 中水回用处理工艺的出水水质中水回用系统于 2002 年 9 月正式运转
9、，在 3 个月的时间内，出水水质分析按照水和废水监测分析方法指南（下册）进行。见表 3。表 3出水水质(mg/L)参数 COD cr BOD5 SS 石油类 细菌总数(个/l)最大值 16.8 2.8 17.2 0.3 10最小值 8.4 1.4 7.6 0.2 10平均值 12.5 2.2 10.3 0.25 10杂用水标准50 10 10 / 100处理效率% 96.4 98.5 98.4 96.6 99.9由表 2 可见，系统稳定后，出水中 COD cr15 mg/L，BOD53 mg/L，其水质完全达到生活杂用水水质标准（CJ25.1-89）标准，不仅可回用于水洗厕所用水、空调冷却水，
10、还可回用于汽车等冲洗用水、洒水、扫地用水以及水池喷水。3.3中水回用系统的自控设计 中水回用系统的控制全部集成在电控柜中。各设备的运行由电控柜中的 PLC 控制，如格栅、集水井和干化池的水位情况通过浮球液位计传送到 PLC，通过 PLC 控制泵的动作。泵与风机均有热过载和空开过载保护，所有潜水泵均有漏电保护。风机、移送泵、自吸泵均为 1 用 1 备。电控柜上包括系统中设备的列表，直接可以看到相应设备的当前工作状态，并可以对设备现有状态进行改变；还可以看到当前所有设备的累计工作时间、各水池的水位、系统运行期间出现的报警等等。 五、中水回用处理工艺运行成本分析本项目总占地面积约 520 m2，总造
11、价 67.5 万 元，其中土建总造价 41.7 万元，设备总造价 25.2 元。本项目直接运转费用分析见表-3。表-3 水处理实验平台运转费用分析表(1) 工人工资(800 元/月，共 2 人) 1600 元/月(2) 水费（1。10 元/t，每天用清水 2 t） 66 元/月(3) 电费（0.55 元/kwh，运行装机容量约7kw 1200 元/月(4) 药剂费(0.46 元/m3 废水，192m3/d) 2649 元/月(5) 折旧（按照 15 年计算） 4000 元/月（6） 共计 9515 元/月(6) 回用水 160m3/日（0.8 元/t）折合 144元/日 4320 元/月成本
12、0325 元/m3 本工程项目的突出特点是工艺单元齐全、操作稳定、生物处理效果好、耐冲击负荷能力强、可达标排放并回用于绿化、冲厕、建筑用水和洗车等，既满足了校园污水处理、中试和工程治理实践的要求。又具有明显的社会效益、环境效益和一定的经济效益。10 结论校园中水回用工程采用 MBR 工艺。自 2002 年 9 月投入运行以来，运行状态良好，出水水质 COD cr 平均 12.5 mg/L，BOD5 平均 2.2 mg/L，SS=10.3 mg/L，其水质完全达到生活杂用水水质标准（CJ25.1-89）。设计规模为 200m3/d 的中水回用系统运行成本为 0.325 元/ m3，应用于实验楼、道路冲洗、绿化等处是经济可行的。参考文献 1魏先勋、陈信常等.环境工程设计手册.湖南科学技术出版社. 1990 年2陈耀宗,姜文源,胡鹤钧，等. 建筑给水排水设计手册. 北京:中国建筑工业出版社, 1997
