沈麗娜

(西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安710127)

隨著大學(xué)規(guī)模的擴(kuò)展和土地置換的需要，許多城市將新型大學(xué)園區(qū)規(guī)劃在城郊風(fēng)景區(qū)域，大學(xué)園區(qū)內(nèi)污水處理和資源化問(wèn)題成為一個(gè)特殊問(wèn)題，為解決這一問(wèn)題，必須在廢水處理的同時(shí)實(shí)行計(jì)劃用水，厲行節(jié)約用水，提高水的重復(fù)利用率，發(fā)揮水資源的多種功能。將校區(qū)內(nèi)生活、辦公過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，使之達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，作為校區(qū)內(nèi)的生活雜用水，用來(lái)沖廁、綠化、沖洗和水景用水;美化學(xué)習(xí)、辦公環(huán)境。達(dá)到水資源的重復(fù)利用，節(jié)約資源的目的，這對(duì)于推動(dòng)城市的中水回用也具有非常重要的意義，本方案即依此設(shè)計(jì)。

1 進(jìn)水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

進(jìn)水主要是西安某高校辦公、生活過(guò)程中排放的混合污水?；旌衔鬯侵皋k公設(shè)施、食堂排水，學(xué)生公寓內(nèi)盥洗設(shè)備排水，洗浴中心和洗衣房以及化糞池排水，即生活污水、洗浴和洗衣廢水、沖廁污水、糞便。

1.1 進(jìn)水指標(biāo)

校園污水屬生活污水，進(jìn)水指標(biāo)由該校提供以及參考相關(guān)高等院校監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，本方案按學(xué)生人數(shù)25 000人、廢水產(chǎn)生量按150L/(人·d)計(jì)算，即3 750 m3/d，因?yàn)閷W(xué)院原有一套處理能力為1 500 m3/d的處理系統(tǒng)，根據(jù)院方的要求，設(shè)計(jì)增加一套處理能力為2 500 m3/d，即105T/h的新污水處理系統(tǒng)。

表1 原水水質(zhì)化驗(yàn)指標(biāo)

1.2 出水指標(biāo)

設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920－2002)標(biāo)準(zhǔn)中城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

表2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)

要求廢水處理系統(tǒng)出水達(dá)到生活雜用水水質(zhì)，所以只需降低水中BOD5、CODcr以及SS和氨氮含量即可。

2 工藝流程選擇

2.1 工藝流程

本工程BOD5/CODcr=0.5，有機(jī)成分較高，可生化性較好(一般認(rèn)為BOD5/CODcr＞0.3的污水適合于采用生化處理)。學(xué)校污水屬于生活污水，常規(guī)生化處理工藝是比較合理的，設(shè)計(jì)采用生物接觸氧化+二級(jí)過(guò)濾處理工藝。

學(xué)校辦公區(qū)排水、食堂排水，學(xué)生生活區(qū)盥洗設(shè)備排水(沖廁污水、洗浴、洗衣廢水、糞便)等污水經(jīng)化糞池處理后流入格柵池，漂浮物和粒徑大的懸浮物被攔截，初步降低了水中SS的含量，同時(shí)BOD、COD也相應(yīng)有所降低。格柵池出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)后用泵提升至生化處理裝置進(jìn)行好氧生化處理，在曝氣充氧和生物膜的作用下，利用微生物的新陳代謝作用將有機(jī)物降解為二氧化碳和水，使有機(jī)污染物、氨氮得以去除，降低BOD、COD、氨氮含量。污水經(jīng)過(guò)接觸氧化池處理后，水中含有大量懸浮物(生物脫膜)為使出水SS達(dá)標(biāo)，進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，再經(jīng)二級(jí)過(guò)濾裝置過(guò)濾，去除小顆粒的懸浮物、膠體顆粒等，從而降低了SS。出水儲(chǔ)存在清水池內(nèi)用二氧化氯消毒后作為該校校區(qū)和附屬中學(xué)綠化、沖廁以及學(xué)校內(nèi)人工湖補(bǔ)充用水等雜用水回用;二沉池、調(diào)節(jié)池內(nèi)污泥用污泥泵輸送至污泥池進(jìn)行好氧分解、濃縮后定期外運(yùn)。

根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，確定系統(tǒng)工藝流程如下所示:

圖1 廢水處理工藝流程

2.2 工藝特點(diǎn)

生物接觸氧化整個(gè)生化處理過(guò)程是依賴于附著在填料上的多種微生物來(lái)完成的。進(jìn)入生物接觸氧化池后生物膜大量滋生的絲狀菌形成呈立體結(jié)構(gòu)的密集生物網(wǎng)，利用微生物的新陳代謝作用使有機(jī)污染物、氨氮得以去除，降低BOD、COD、氨氮含量。生物接觸氧化具有以下特點(diǎn):生物量高(附著物膜量可達(dá)8000～1 0000mg MLVSS)，有機(jī)物的去除能力強(qiáng);對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力強(qiáng);產(chǎn)生的污泥量少，污泥顆粒大，易于沉淀，不產(chǎn)生污泥膨脹，不需要污泥回流。

3 主要處理單元及設(shè)備

表3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備

4 工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用

4.1 工程造價(jià)分析

表4 工程概算總投資 萬(wàn)元

本項(xiàng)目工程總造價(jià)309.967萬(wàn)元，噸污水投資2 006元。

4.2 運(yùn)行成本分析

廢水處理直接運(yùn)行成本包括電費(fèi)、人工費(fèi)和藥劑費(fèi)，計(jì)算如下:

a.電費(fèi)

本工程裝機(jī)容量199.4 kW，折合運(yùn)行功率70 kW，按0.5元/(kW·h)計(jì)，則折合噸水運(yùn)行費(fèi)用為:E1=70×0.5/62.5=0.56 元

b.藥劑費(fèi)

系統(tǒng)使用的藥劑有二種，消耗量和成本E2計(jì)算如下

表5 工程概預(yù)算總投資 萬(wàn)元

C.人工費(fèi)

E3=0.017元 (按一人定員，每人每月800元計(jì))

則噸水總運(yùn)行成本為E=E1+E2+E3=0.628元/噸。

4.3 效益分析

節(jié)約水費(fèi):2.45 －0.628=1.822 元/噸

5 結(jié)語(yǔ)

本工程的主要工藝為生物接觸氧化，整個(gè)生化處理過(guò)程是依賴于附著在填料上的多種微生物來(lái)完成的。進(jìn)入生物接觸氧化池后生物膜大量滋生的絲狀菌形成呈立體結(jié)構(gòu)的密集生物網(wǎng)，利用微生物的新陳代謝作用使有機(jī)污染物、氨氮得以去除，降低BOD、COD、氨氮含量。該工藝具有以下特點(diǎn):生物量高(附著物膜量可達(dá)8 000～10 000 mgMLVSS)，有機(jī)物的去除能力強(qiáng);對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力強(qiáng);產(chǎn)生的污泥量少，污泥顆粒大，易于沉淀，不產(chǎn)生污泥膨脹，不需要污泥回流。最后經(jīng)雙濾料濾池去除微細(xì)顆粒和膠體物質(zhì)，提高出水水質(zhì)，并進(jìn)一步降低COD、BOD。

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