第24卷第4期大連輕工業(yè)學院學報Vol. 24,No. 42005年12月Journal of Dalian Institute of Light IndustryDec.2005文章編號:1005-4014(2005 )04- 0255-04校園污水處理與回用的實驗研究郝軍',楊秀紅2,李 沅'(1.大連輕工業(yè)學院化工與材料學院,遼寧大連116034;2.大連平安環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司,遼寧大連116113)關(guān)鍵詞:水資源;污水回用;水質(zhì)摘要:對大連輕工業(yè)學院校內(nèi)污水處理站的處理出水進行了檢測分析。根據(jù)出水水質(zhì)、處理成本和回用效益，評估該污水處理的優(yōu)點和存在的問題。結(jié)果表明,處理出水高于生活雜用水和工業(yè)冷卻用水的指標,適用于對回用水的水質(zhì)要求較高,但需求量不大的場合。中圖分類號:X506文獻標識碼:AExperimental study on waste water treatment and reuse in campusHAO Jun', YANG Xiu-hong”, LI Yuan'(1. School of Chemistry Engineering &. Material, Dalian Institute of Light Industry, Dalian 116034, China;2. Dalian Safety Environment Protection Corporation, Dalian 116113, China)Key words: water resource; waste water reuse; water qualityAbstract: This paper reports the quality indexes inspection of the treated waste water at the campus ofDalian Institute of Light Industry. Assessed according to water quality, cost, and reuse benefit, it isconcluded that this treated water fulfill the requirement of waste water reuse standard, with some in-dexes higher that of the miscellaneous daily- use- water and industrial cooling water. It is valid in theenvironment of high-quality and small-quantity water consume.作為第二水源,城市污水回用可以緩解水資超前、創(chuàng)新、綠色和環(huán)保的原則,樹立綠色環(huán)保校源的緊張問題,減輕江河、湖泊污染,保護水資源園的理念,把供水、排水、綠化和校園景觀整體規(guī)不受污染。目前,一些國家和地區(qū)已出現(xiàn)因水源劃,緩解校園供水緊張狀況5]。我國蘭州交通大資源污染不能使用而引起的“水荒”,被迫不惜付學、西安建筑科技大學、沈陽大學、長沙環(huán)境保護出高昂的代價進行海水淡化口。污水經(jīng)處理后回職業(yè)技術(shù)學院等高校科研人員對校園污水回用進用,不僅可以回收水資源,保護水資源不受破壞,行了初步研究.并建立了處理工藝與回用系統(tǒng),取污水回用也是對污水的一種回收和削減,而且污得了-定的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益,為校園生活污水中相當-部分污染物質(zhì)只能在水回用基礎(chǔ)上回水處理提供了新思路60~8]。大連輕工業(yè)學院污水.收[2。以污水為原水的回用,凈水廠的制水成本.處理站是針對校園生活污水,通過校企合作,共同要低于以天然水為原水的自來水廠,尤其以遠距研究建立的處理系統(tǒng),獲得初步成效。本論文結(jié)離輸水的能耗與建議費用等時。1992 年我國第合大連輕工業(yè)學院污水處理站實例,根據(jù)出水水一個污水回用示范工程在大連市投產(chǎn)運行,該工質(zhì)、經(jīng)濟費用和回用的可能性,研究了污水回用的程基建投資比從碧流河引入同等水量節(jié)省投資優(yōu)勢和存在的問題,為校園污水回用提供借鑒。2/3.深度處理成本為0.15元/t,比大連市自來水成本低4/5.具有較好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社1實驗會效益[4]。隨著高校建設(shè)規(guī)模迅速擴大,校園污水排放量不斷增加,造成當?shù)厮廴矩摵傻纳仙?。中國煤化工同時為解決校內(nèi)給排水問題,要采取綜合措施,以YHCNMHG工業(yè)學院污水處理站.收稿日期:2005-07-11作者簡介:郝軍(1972~),男 ,講師.256大.連輕工業(yè)學院學報第24卷提供;重鉻酸鉀(分析純),天津市科密歐化學試劑水溫、溶解氧和pH。開發(fā)中心;硫酸亞鐵銨(分析純),天津市科密歐化1.2.4總大腸 菌群的測定學試劑開發(fā)中心;硫酸銀(分析純),天津市科密歐在2個已滅菌的50mL3倍濃縮乳糖蛋白胨.化學試劑開發(fā)中心;硫酸(分析純),公主嶺市化學培養(yǎng)液的大試管中，以無菌操作各加入已充分混試劑廠;其他試劑均為分析純。合的水樣100 mL。在10支裝有已滅菌的5 mL微波密封消解COD速測儀, WGZ-1數(shù)字式3倍濃縮乳糖蛋白胨培養(yǎng)液的試管中,以無菌操濁度儀,WQ-1水質(zhì)分析儀,高壓蒸汽霉菌器,恒作加入充分混合的水樣10 mL,混合后至于37 C溫培養(yǎng)箱,離子活度計。恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)24h。經(jīng)培養(yǎng)24h后進行平板分1.2 實驗方法離,用已培養(yǎng)18~24 h的培養(yǎng)物涂片,將涂片在為了準確掌握處理站出水水質(zhì),利用不同時火焰上加溫固定，待冷卻后滴加結(jié)晶紫溶液,間、不同頻率進行水樣采集,共采集6個水樣。對1 min后用水洗去。滴加助染劑,1 min后用水洗每-水樣進行水質(zhì)指標的測定。去。滴加脫色劑,搖動玻片,直至無紫色脫色為1.2.1 COD的測定止。滴加復染劑,1 min后用水洗去,晾干、鏡檢,用移液管吸取水樣5 mL置于消解罐中,準呈紫色者為革蘭氏陽性菌,呈紅色者為陰性菌。確加入5 mL催化劑和5 mL重鉻酸鉀,搖勻。緊1.2.5氨氮的測定密封蓋,將罐均勻放入消解爐玻璃盤上,離轉(zhuǎn)盤邊吸取10 mL濃度為0.1、1. 0、10、100、沿約2 cm圓周上單圈排好。消解結(jié)束后的消解. 1 000 mol/L的銨標準溶液于25 mL小燒杯中，罐,應(yīng)制冷或用水冷卻后,打開密封蓋,將溶液轉(zhuǎn)浸入電極后加入1.0 mL氫氧化鈉溶液,在攪拌移到150mL錐形瓶中，用蒸餾水沖洗消解罐2~下,讀取穩(wěn)定的電位值。吸取10. 00 mL水樣,由3次,沖洗液并入錐型瓶中,控制體積約30 mL,測得的電位值,于坐標曲線上直接查得水樣中的加入2滴試亞鐵靈指示劑用硫酸亞鐵銨溶液回氨氮含量。滴,溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色,至紅褐色即為終點。記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量,計算出2結(jié)果與討論.COD。值。2.1進水水樣1.2.2 濁度的測定為了準確掌握原水水質(zhì),分別取進水化糞池用零濁度水倒入水樣杯.沒過鏡頭;將水樣放上清夜進行了分析,得到進水水質(zhì):COD≤入儀器的樣品室內(nèi),有“左”字一端緊靠左邊。調(diào)280 mg/L, SS≤160 mg/L,濁度≤180,pH= 6~整手輪,使示數(shù)為零,隨即取出水杯,將杯內(nèi)的零9,DO=4~6 mg/L,t≈10 C。濁度水換上被測水樣,讀數(shù)。2.2出水水樣1.2.3出水的水溫、溶解氧、pH的測定測定結(jié)果見表1。利用WQ-1水質(zhì)分析儀分別測定各樣品的表1出水水樣的綜合指標指標水樣1水樣2水樣3水樣4水樣水樣6均值SS/(mg.L-1)4.04.35. 03.94.8COD/(mg.L-1)16. 4814. 3217. 8018. 8016.5415. 6016. 59濁度4.73.8DO/(mg. L-1)6.06.86.46.3H8.28.08.7.87.9t/C1(1011110.3細菌數(shù).<<3< <3<5無味氨氮/(mg. L-1)6.323. 983.16中國煤化工4.51.FH.CNMHG。2.3分析與討論2。具中所木用時怕應(yīng)時標準是生活雜用水水質(zhì)標2.3.1指標對比準(CJ25. 1)、農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)標準(GB5084-92)、再將化驗結(jié)果與相應(yīng)的回用標準進行對比如表生水用于工業(yè)用水的水質(zhì)標準(GB12941 -第4期郝軍等:校園污水處理與回用的實驗研究2571991)、景觀娛樂用水水質(zhì)標準(GB12941-91)。表2出水指標與相應(yīng)標準的對比水質(zhì)標準指標水樣生活雜用水農(nóng)業(yè)用水工業(yè)回用水景觀用水SS/(mg. L-1)10COD/(mg. L-I)16.59501504濁度.30D0/(mg. L-1)6.4pH7.96.5~9.05.5~8.56.0~8.010.3≤35細菌數(shù)<3≤105<5X 10550030無味無不快感氨氮/(mg. L-1).51由表2指標對比可知，此出水用于學生公寓.表3新鮮水用水系數(shù)和損耗系數(shù)的雜用水回用,水質(zhì)達標,符合生活雜用水的標用途(1- - a;)pi準。另外,水質(zhì)也符合農(nóng)業(yè)灌溉水和景觀水的標洗澡0.10230. 03350. 098 9準,也用于灌溉和景觀用水。盥洗0. 14420.001 40. 1440洗滌0.47550.06700. 44372.3.2中水需求量的估算食堂0. 15810. 333 30. 1054大連輕工業(yè)學院在校全日制本科學生已達1開水0.01860. 800 00. 0037萬余人。研究生300余人,成人教育學生2 900試驗0. 101 20. 067 00. 0944合計1. 00001. 30220.890 1余人。校園用水結(jié)構(gòu)按用水部門統(tǒng)計,主要是學生宿舍,占總量的30%左右;其次是綠化和食堂，表4中水用水系數(shù)和損耗系數(shù)占50%以.上。B(1- μ)β:從系統(tǒng)論的觀點看,分散式污水再生回用系沖廁0. 12050. 01670. 1185統(tǒng)不僅與系統(tǒng)內(nèi)部分質(zhì)供水和單元供需水的水量清掃0. 1339平衡有關(guān),還受到水價、居民收入、回用水的接受綠化0. 709 51.000 0程度等許多外部影響因素的制約,表現(xiàn)出系統(tǒng)的景觀0. 036 11. 000 03. 01670.1185復雜性。系統(tǒng)動力學方法是由美國麻省理工學院教授Forrester在20世紀60年代創(chuàng)立的,在水研由以上計算可知.處理站出水還滿足不了學究領(lǐng)域,該方法目前廣泛應(yīng)用于水資源開發(fā)、水環(huán)校目前中水量的需求,現(xiàn)在只是處于實驗運行階段,即現(xiàn)在每天100多噸的出水,僅能滿足1/6 左境管理、水資源供需分析等方面6C9.10]。計算校園節(jié)水和污水資源化給排水平衡是按右的需求,起到用水緩解的作用。所以,學校目前供水用途進行分類統(tǒng)計[1。供水用途主要有生用水最多的是公寓生活用水,考慮將其處理出水.活用水、綠化和實驗用水三類,主要是生活用水，用于學生公寓的沖廁用水,其中公廁用水的水量按下式計算[12] :由于用水量波動很大,根據(jù)學校的人數(shù),所在地區(qū)Qc = 1.2XqXmX n/1 000的用水情況.找出和學校類似的一些學校進行類.式中:Qc-沖洗廁所中水回用水量,m2 /d;比、歸納,得到如下平均值，來估算學校的中水需q-每次沖洗用水量,6~12 L/次;求情況(以學校老校區(qū)的用水規(guī)模來計算)。使用廁所的人數(shù),人/d;根據(jù)表3、4,老校區(qū)新鮮用水量Q=n-每人每天沖洗次數(shù);600m3/d,中水需求量為1.2一考慮漏損的附加系數(shù)。W.=[E(1-a) p]Q/[1- 2(1-pu;)β]中國煤化工差別較大,另外男女生=(0. 890 1X600)/(1-0. 118 5)YHCNMH G每棟樓900人計算,每= 605 m3/d棟樓的日沖廁量約為25m*/d,所以處理站出水.循環(huán)水用量= W./(Q+ W.)= 605/(605 +基本可以滿足4個學生樓的用水,水質(zhì)也滿足生600)= 50%?；铍s用水的水質(zhì)標準,可以回用。258大.連輕工業(yè)學院學報第24卷2.3.3回用 的經(jīng)濟性<5.氨氮4. 51 mg/L,pH=7. 9,滿足各種回用水經(jīng)濟指標是中水回用的關(guān)鍵因素之一,成為水質(zhì)標準。制約中水回用的重要因素。實際上,中水回用的處理出水水量能滿足部分學生公寓的雜用水意義不僅在于節(jié)約水資源,經(jīng)濟效益也非常突出，需求,可產(chǎn)生一定的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效輕工業(yè)學院目前的雜用水取于后山的地下水,用益。水泵將其打到各個公寓,目前大連地下井水的水費是1元/t,另外水電費是0.52元/t,所以1 t水參考文獻:費用是1.52元。而處理站的處理費用主要有電費、人工費、折舊費,現(xiàn)在5噸水耗電量為[1]王至誠.城市污水回用的可行性研究[J].環(huán)境雜志，2.5 kW/h,則可計算每噸水電費是0.33元/t,辦1995,12(2):72-73. .公和折舊費為0.03%,總投資為60萬元,則每噸[2]李建,張小美.廢水資源化是解決水資源緊缺的有水的成本約0.6元/t,是井水成本的39.5%。目效途徑[J].四川環(huán)境,2000:19(3):31 - 33.前一年用于沖廁的費用約為:10X25X1.52X 365[3]劉明.生活污水回收的研究[J]. 西北農(nóng)業(yè)學報，2003,12(1):153一155.=13.87萬元,回用后費用為:4X25X0.6+6X[4]尚躍清,趙振天，周振中.邯鄲市東污水處理廠污水25X1.52=8.32萬元,可見一年可節(jié)約40%的開回用工程介紹[J].給水排水,2002,28(4):7-15.銷5.55萬元,經(jīng)濟效益比較可觀。[5]王有樂,張婷,李曉燕.校園污水資源化給排水設(shè)2.3.4 存在問題計模型研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2002, 16(2):此回用項目目前還沒有推廣,一是因為日處理量太小，還不能完全滿足校內(nèi)全部的中水回用[6]劉蕾,李杰,王亞娥,等.固定化高效菌處理校園需求,只能滿足部分學生公寓的雜用水需求，部分生活污水的研究[J].蘭州交通大學學報(自然科學緩解學校的用水緊張問題;二是校內(nèi)的給排水管版),2005,24(1):66-69.線較復雜、學校地勢不平坦,施工難度較大，同時[7]王書文,鄒 軼,張吉娜,等.大學園區(qū)污水生態(tài)處理技術(shù)工藝及系統(tǒng)設(shè)計[J].水土保持研究, 2004,11資金來源有限。(3):196- 198.污水的資源化,不僅僅是水質(zhì)是否達標的問[8]曹衛(wèi)華.校園污水處理工程及其經(jīng)濟效益分析[J]..題,更有很多人為的因素在里面,中水回用工程-中國給水排水,2004 ,20(2):75.直沒有得到更廣泛的推廣和應(yīng)用,主要是經(jīng)濟效[9] NANDALAL K D w. Resolving conflicts in water益問題,與之相輔相成的是-系列政府的管理制sharing: a systemic approach[J]. Water Resources度,這些因素可以通過加強管理及人員培訓來解Research, 2003 ,39(12):1- 11.決,隨著經(jīng)濟杠桿在市場經(jīng)濟中的調(diào)節(jié)作用,中水. [10] AHMAD s, SIMONOVIC s P. System dynamics回，用的優(yōu)勢就會慢慢體現(xiàn)出來。modeling of reservoir operations for flood manage-ment[J]. J Comput Eng, 2000,14(3):190- 198.3結(jié)論[11]王有樂.校園污水資源化模型與研究[J].環(huán)境導報,2002.2(2):15-18. .校內(nèi)污水處理站的處理出水指標為:SS為[12]黃江麗.住宅小區(qū)與公廁處理中水回用技術(shù)的研究4.8 mg/L,COD為16. 59 mg/L,濁度4.3,色度[J]. 吉林化工學院學報,2001,18(3);33- 35.中國煤化工MHCNM HG