摘要 我国高校用水浪费严重，提高水资源的有效利用率和重复使用率势在必行。以西藏民族学院为例，分析西藏民族学院校园中水回用的技术和经济可行性，提出污水处理的分散处理系统及MBR法处理工艺。
关键词 校园；中水回用；MBR；可行性
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）09-0081-02
Feasibility of Treated Waster Water Reuse in Campus of Tibet College of Nationalities//Liu Jiong
Abstract Colleges and universities have become main water consumers in urban of our country and wasted too much water. It is important to raise the ratio of water reuse and reduce water consumption. Taking Tibet College of Nationalities as an example, this paper analyzed the technical-economical feasibility of reused water in the campus of colleges, and proposed decentralized sewage treatment systems and MBR technology of treat sewage.
Key words campus；water reuse；MBR；feasibility
Author’s address Department of State-owned Property Management, Tibet College of Nationalities, Xianyang, Shaanxi 712082
中水回用主要是指将生活污水（优质杂排水和杂排水）、雨水、污水处理厂尾水、厂矿冷却水等城市污水，根据不同水质和不同用途要求，经过适当处理，用于地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防、景观等[1-3]。中水回用可行性研究，就是对回收利用二次水的必要性、技术的可行性、经济的合理性等进行的研究。目前，全国高校在校学生有2 000多万人，2006年的统计资料显示，学生年均用水量为170吨左右，是居民人均生活用水量的2倍左右，水资源的浪费非常严重。随着各高校扩招，校内师生总数越来越多，高校区呈区域化集中分布状态[2，3]。随着人员的增多，校区已成为城市用水大户。在高校区启用中水回用系统，对节约水资源，保护环境，有着非常现实的意义。
目前，国内对中水回用的研究比较多，但实施较少，尤其是高校中水回用研究实施的更少。为此，本文以西藏民族学院为例，对中水回用技术在高校校园中应用的可行性进行系统研究，为中水回用技术的拓展提供理论参考。
1 基本状况
1.1 工程概况西藏民族学院位于陕西省咸阳市境内，属全日制普通本科高等院校，目前在校人数8 000多人。该校区学生宿舍集中，公共浴室、教学楼等建筑布置集中，水景面积约为3 000平方米，草地面积约为20 000平方米，道路面积约10 000平方米，在学生宿舍楼附近设有化粪池4座。
1.2 用水基本情况
1）污水水量及水质。根据生活用水量定额规定，有的盥洗室最高日用水定额为（50～100）L/人•d，时变化系数为2.5，有的盥洗室、浴室最高日用水定额为（100～200）L/人•d，时变化系数为2.5。取综合用水指标200 L/人•d，初步确定该校区产生的生活污水水量约为1 600 m3/d。校园污水主要由生活污水组成，根据数据测定，混合后污水水质为：BOD，150 mg/L；COD，20 mg/L；SS，200 mg/L。
2）中水供给对象及处理量。鉴于实际情况，这里暂时只考虑处理后的中水回用于校区景观及喷洒道路、草地等。校区绿地面积约为20 000 m2，按照绿化用水标准1.5 L/m2•次，每天浇洒1次计算，绿化用水量为30 m3/d；校区道路面积约为10 000 m2，按照喷洒道路用水标准1.5 L/m2•次，每天浇洒2次计算，喷洒道路用水量为30 m3/d；校区水景面积约为3 000 m2，蓄水能力约900 m3，按照15天水景水更新一次考虑，则每天循环水量约为60 m3/d；按照我国水位计算规范推荐的公式计算，水体的蒸发量为7.5 m³。因此，高校中水处理量为127.5 m3/d，时处理水量确定为5.5 m3（24 h）。
2 中水回用可行性分析
2.1 技术可行性分析
1）污水处理系统选择。随着污水处理技术的发展，中水回用技术日趋成熟。国家陆续颁布《城市污水再生利用分类标准》《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》《城市污水再生利用景观用水水质标准》《污水再生利用工程设计规范》《建筑中水设计规范》等技术规范。根据这些技术规范，结合高校特点，高校污水处理系统可分为以下几种形式[3]。
①分散系统。采用小型成套的处理设备，以几栋建筑物为一组，采用各自的管网收集中水。其优点是安排布置比较灵活，对未来规划的适应能力强。
②小集中系统。以功能分区为基础，依据各分区的水量、水质特点，全校范围分区设置“中水”站。其优点是对水质、水量变化适应能力强。
③统一系统。全校范围内只建设一座“中水”站，统一收集、统一供给，建设一套统一完整的“中水”收集、供给管网系统。其优点是对水质、水量变化适应能力强，管理维修方便，形成良好的规模效益。
与系统①相比，系统②的缺点是由于有多个“中水”站及给水管网，因此，基建费用高，一次性投资较大；系统③的缺点是由于要建设一个“中水”收集管网，且管网埋深较大，因此，一次性投资也高。同时，高校生活废水污染程度低、组分单一，较易进行处理，投入资金也相对较低，因此，方案①对高校中水回用较为合适。
2）污水处理工艺选择。将污水处理成符合中水水质标准的水，一般应进行3个阶段的处理[2]。第一阶段为预处理，主要有格栅和调节池2个处理单元，其主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质；第二阶段为主处理阶段，该阶段为中水处理的核心和关键，主要作用去除污水中的溶解性有机物；第三阶段为后处理阶段，该阶段主要以消毒为主，对出水进行深度处理，保证出水达到中水水质标准。
目前，主处理阶段的方法大致可分为3类[4]。第一类为微生物处理法，即利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物，包括耗氧和厌氧微生物处理，一般以耗氧处理较多；第二类为物理化学处理法，即混凝沉淀（气浮）技术与活性氧化碳吸附相结合的方法，该方法与传统的二级处理相比，提高了水质，但运行费用较高；第三类为膜处理法，即超滤（微滤）或反渗透膜处理法，该方法与传统的二级处理相比，其优点是SS去除率很高，占地面积大大减少。膜生物反应器（MBR）是高效膜分离技术与先进生化技术相结合的新型水处理技术，该技术将超滤膜与生物反应器有机地结合起来，克服了传统污水处理工艺的流程冗长、占地面积大、操作管理复杂等缺点；且出水悬浮物浓度远低于传统固液分离设备，在感官上已接近于自来水的情况。因此，膜处理法（即MBR法）可以用于高校中水回用[5]。
西藏民族学院校园采用的MBR法污水处理工艺选择如图1所示。经该污水处理工艺处理后，主要出水水质浊度＜5 NTU、BOD＜10 mg/L、NH3-N＜10 mg/L、COD＜50 mg/L，其水质符合国家标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）的规定。
2.2 经济可行性分析
1）投资及运行费用估算。西藏民族学院校园污水处理工艺设备按照市场估价，并根据国家统一安装工程预算定额及建筑安装工程间接费定额，项目投资金额约为50万元。该工艺运行时，劳动定员1人，工资标准按500元/月计（可兼职），则年工资总额为0.6万元；系统总装机容量为14.14 kW，使用工作容量为8.04 kW，同时启动系数K=0.7，电价按0.5元/kW•h计，则年电费为2.465万元；药剂分为消毒剂、絮凝剂和助凝剂，年费用为0.683万元；MBR超滤膜运行有效时间为3年，3年后就需要更换膜，更换膜的一次性费用约需4万元，则吨水膜更换费用为0.304元。因此，该项目建成后，吨水运行成本为1.16元/吨水。
2）经济效益分析。建设中水回用设施，使用中水，将减少自来水用量，减少排入市政管网的污水量，可节省水费和排污费。按供水区现行价格2.4元计算，每吨水可节省1.24元，每年可节约自来水用水2.4万立方米，每年可节约自来水费用约3万元。随着水资源日渐短缺，水价大幅度上涨，其经济效益将更加明显。同时，中水回用减少污水排放量，消除污水污染，从而减少环境资源损失。据测算，建设中水设施每投入1元，可减少因环境污染造成的经济损失3元。此外，城市排水设施和城市集中污水处理厂规模大，投资和运行费用高，区域建设中水回用设施，减少排入市政管网和污水处理厂的污水量，也相应减少排水设施和污水处理厂的建设投资，使用中水每立方米可减少0.36元的费用。
3 结束语
西藏民族学院校园采用的分散污水处理系统及MBR法处理工艺，具有处理效率高、占地面积小、工程投资低等特点，处理后各项指标均可达到国家《城市污水再生利用城市杂用水水质》。因此，本文采用的高校校园中水回用方案在技术和经济上均具有可行性。同时，中水回用系统能够最大限度地利用现有的水资源，减少自来水用量，在一定程度上减轻城市污水处理厂的压力，提高水资源利用率，对于其他高校中水系统的规划、设计、建设及运行管理都有很好的借鉴意义。
参考文献
[1]李呈英.浅论中水回用[J].江西化工,2005(3):41-42
[2]赵晓军,马威,曹可生,冯建,等.高校校园中水回用新方案探讨[J].环境科学与管理,2007,32(12):106-108
[3]刘米囡,王波.高等院校中水回用的可行性[J].环境卫生工程,2004,12(2):117-120
[4]杨宗政,庞金钊,张涛,等.校园生活污水处理新技术[J].城市环境与城市生态,2002,15(5):14-16
[5]郑祥,魏源送.膜生物反应器在中国的研究进展[J].给水排水,2002,28(2):105-110