扬州大学扬子津校区中水回用初步设想

扬子津校区中水回用初步设想报告人：潘顺龙报告提纲1走近中水回用1.1中水概念1.2中水处理方式1.3中水回用意义2我国各高校中水回用现状2.1北方高校中水回用范例（以中国石油大学为例）2.2南方高校中水回用范例（以常州纺织高等职业技术学院为例）3扬子津校区中水回用设想3.1扬子津校区水资源利用现状3.2扬子津校区中水回用的具体设计3.3扬子津校区中水回用的意义1.1中水概念中水也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)、杂排水(不含粪便污水)以及生活污(废)水经集流再生处理后回用，充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。因其水质指标低于城市给水中饮用水水质标准，但又高于污水允许排入地面水体排放标准，亦即其水质居于生活饮用水水质和允许排放污水水质标准之间，故取名为“中水”。1走近中水回用①按用途分类中水因用途不同有三种处理方式a.一种是将其处理到饮用水的标准而直接回用到日常生活中，即实现水资源直接循环利用，这种处理方式适用于水资源极度缺乏的地区，但投资高，工艺复杂。b.另一种是将其处理到非饮用水的标准，主要用于不与人体直接接触的用水，如便器的冲洗，绿化浇洒，消防等。C.工业上可以利用中水回用技术将达到外排标准的工业污水进行再处理，可以进行工业循环再利用。1.2中水处理方式中水回用后灌溉新加坡新生水②按处理方法分类一般分为3种类型：a.物理处理法：膜滤法b.物理化学法：适用于污水水质变化较大的情况。一般采用的方法有：砂滤、活性炭吸附、浮选、混凝沉淀等。这种流程的特点是：采用中空纤维超滤器进行处理，技术先进，结构紧凑，占地少，系统间歇运行，管理简单。c.生物处理法：适用于有机物含量较高的污水。一般采用活性污泥法、接触氧化法、生物转盘等生物处理方法。或是单独使用，或是几种生物处理方法组合使用。膜滤法组件及机理图示（1）中水回用解决了水资源短缺问题，对促进农业生产和国民经济的可持续发展意义重大，大大缓解了水资源不足。（2）中水回用比开发利用其它水资源具有经济上的优势。回用水的制水成本低，这是因为节省了水资源费、水与远距离输水的能耗费用和基建费用。（3）城市污水处理后回用于农业生产和绿化，将带来可观的环境效益。1.3中水回用意义高校规模的扩大使得高校成为所在城市的用水大户,同时也是排污大户,也因此有很大的节水潜力和作为中水原水的潜力。在生态校园和可持续发展的大环境下,一些高校已经开展或正拟建中水工程,各中水工程参数见表1。从各高校中水工程应用情况分析可知:(1)中水工程应用主要在北方缺水地区,南方地区则较少。(2)中水原水以洗浴排水和盥洗排水为主,一般都取自学生宿舍排水和浴室排水。(3)由于原水水质生化性较好,处理工艺一般以生物处理为主,再辅以沉淀、过滤等工艺,工艺流程一般较简单。2我国高校中水回用现状表1高校中水工程参数（1）校区概况：中国石油大学(北京校区),位于北京市昌平区,现有在校生1万人,学校分南北两个校区,占地350亩,建筑面积18万m2,主要为教学科研用房,少量学生公寓。其中南校区占地50亩,建筑面积6万m2。（2）水源：该项目的进水选用盥洗、淋浴废水、卫生间排水经化粪池后组成的杂排水。此外，河水不作为取水水源，但缺水时可将其作为备用水源。2.1北方高校中水回用范例（以中国石油大学为例）中国石油大学校园平面示意中国石油大学每天的用水量约1500m3,排水量在1200m3以上,现有的给水系统是从市政管线接入的,排水系统是雨污分流制,生活污水经化粪池排入市政管网,实验室废水直接排入市政管网。结合中国石油大学排水系统的实际情况和出水水质要求,拟采用膜生物反应器(MBR)处理工艺。中国石油大学日平均供水量为1500m3,其中实验室用水量为200m3/d,该部分排水不作为中水水源。通过水量平衡计算,可得中水处理能力为900m3/d,处理后的中水水量是800m3/d,系统自耗水量100m3/d,中水系统的处理效率为88.9%。（3）中国石油大学的给排水现状与处理工艺选择中国石油大学中水处理工艺流程图膜组件原理图（4）经济效益年均摊成本91.08万元，节约的水费146.58万元，每年节约资金52.5万元（1）校区概况：位于江苏省常州市南部新区,占地面积852亩,在校师生12000多人。中水进水量为500m3/d。（2）水源：选择了学生公寓的优质杂排水为处理对象，粪便水不进入，这样不会产生异味，少量的沉渣和反冲洗水直接排入市政管网。2.2南方高校中水回用范例（常州纺织高等职业技术学院）（3）中水回用技术工艺流程a.污水由排水系统收集后,进入中水处理站的格栅井,去除头发等杂物后,进入调节池。b.调节池中设置预曝气系统,对污水进行预曝气,再经液位控制仪传递信号,由提升泵将经过预处理的污水送至接触氧化池,进行生化处理;c.在接触氧化池中污水中绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解。d.生化后溢出水自流至下一个集水池,然后由过滤泵提升送入砂过滤器和活性炭吸附器作进一步净化处理;e.过滤吸附后中水经加次氯酸钠消毒达到中水要求;f.处理后中水排入储水池,由变频恒压供水机组泵送至使用点和管网回用。（4）工艺特点处理系统核心的接触氧化部分采用先进的微孔曝气技术,充分提高氧气的利用率,节约动力,降低运行成本。活性炭、石英砂两级过滤器进出端水管采用电动组合阀控制,真正实现过滤和反冲洗全自动控制。接触氧化法示意图2009年江苏省常州纺织高等职业技术学院入住学生规模已经达到12000名,经测算,中水站一年收集处理回用中水13余万t,运行成本约为12.63万元,约合每立方米水的成本为0.97元;按目前的自来水单价2.65元/m3,每年可为学校节约水费开支21.82万元;按此计算,该系统的投资将在9年内收回。经实际测算,2008年全年取用生活新水总计358000t,同比2007年减少新水取用近15万t,减少水费开支25.2万余元(扣除中水处理回用成本)。江苏省常州纺织高等职业技术学院平均日用水量降至117L/(人/d),节水降耗的经济效益十分明显。（5）经济效益（6）环境效益中水处理回用系统的使用,每天可处理500t水,一年按300d计,每年可节约新鲜水资源15万t,使得校区生活污水排放量减少一半以上;进水CODCr按150mg/L,出水CODCr按50mg/L计算,每年可减少CODCr排放15t,具有十分明显的环境效益。3.1扬子津校区水资源利用现状（1）扬子津校区现状：位于扬州市汊河镇，校区拥有四个学院。按照公寓入住人数计算，扬子津校区共有学生约4000人。（2）扬子津校区水资源利用途径：a.生活用水b.食堂浴室用水c.绿化、景观用水d.实验室等教学场所用水（3）扬子津校区用水量：用水标准为150升/人*日，相当于中水进水量为500m3/日。中水原水量：即学生宿舍洗浴、洗衣水量Q=5000×100/1000=500m3/日（4）扬子津校区中水处理水源选择：学生公寓的优质杂排水（5）扬子津校区中水水质：COD为120~200mg/L,BOD5为70mg/L,SS为60mg/L,阴离子合成洗涤剂为2~5mg/L3、扬子津校区中水回用设想（1）中水站选址3.2扬子津校区中水回用的具体设计（2）处理工艺选择根据原水水质以及出水用途,经过技术经济比较后确定采用物化预处理/生物处理/过滤消毒的处理工艺中水处理站出水可回用到学生宿舍的厕所冲洗、草坪喷灌及操场冲洗（3）经济效益a.成本中水处理成本包括日常运转费(电费、药剂费等)和设备维修费等。电费:耗电量为650(kW*h)/d,以0.6元/(kW*h)计,则电费为390元/d人工费:定员2人/d,工资按50元/(人*d)计,则人工费为100元/d。消毒费:40元/d药剂费:50元/d维修费:50元/d。设备折旧费:设备投资以120万元计,设备折旧年限以10年计,则设备折旧费为328元/d。综上,总费用:930元/d,吨水处理费:1.8元。b.收益目前,扬州市自来水费用为3元/m3,回用水处理成本为1.8元/m3,吨水可获益1.2元,按500m3/d计,可获益22万元/a,五年内可以收回整个工程投资。综上：该中水处理系统可以取得较好的经济效益。（1）教育效益我校环境学院校内实践基地缺乏，严重影响了环保专业的发展。而一套先进、实用的中水回用系统，既可产生可观的经济效益，又是一套实实在在的教学设备，可作为学生实验、实习的基地。同时，此系统可作为实例供学生参观，对提高全校学生的环境保护意识和可持续发展的理念具有积极而深远的意义。（2）环境效益由于中水设施位于学生公寓范围内，运行方式必须考虑噪声、异味及固体废物等不良因素对整体环境产生的负面影响，我们选择了优质杂排水为处理对象，粪便水不进入，因此不会产生异味，少量的沉渣和反冲水直接排入市政管网，因此，不产生固体废物，选用先进设备有效地减少噪音，将环境的影响降低到最小，同时，可以和建设生态文明的目标相一致，为此目标提供一个具体的内涵。3.3扬子津校区中水回用的意义