摘要：某學(xué)院中水回用工程設(shè)計(jì)規(guī)模為200 m3/d，校院小區(qū)最大日處理能力圍480m3，中水采用接觸氧化-臭氧法處理工藝。回用自2002年8月投入運(yùn)行以來(lái)運(yùn)行性能良好，工程出水水質(zhì)CODcr為8.4～16.8mg/L，設(shè)計(jì)BOD5為1.4～2.87 mg/L，校院小區(qū) SS=7.6~17.2 mg/L，中水其水質(zhì)完全達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25.1-89)。回用
關(guān)鍵詞：中水回用 接觸氧化 臭氧氧化
1.前言
我國(guó)是工程一個(gè)水資源匱乏的國(guó)家，人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的設(shè)計(jì)1/4。水源不足、校院小區(qū)水體污染和生態(tài)環(huán)境惡化已成為社會(huì)發(fā)展的中水主要制約因素。特別是回用經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與城市化進(jìn)程的加快，缺水問(wèn)題更為突出。工程對(duì)工業(yè)和生活污水進(jìn)行處理所的設(shè)計(jì)得到的中水回用正是解決缺水問(wèn)題的有效途徑。
所謂“中水”是指水質(zhì)介于上水與下水之間的水，主要指生活污水和部分經(jīng)過(guò)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的雜用水。某學(xué)院中水回用工程于2002年4月動(dòng)工。同年8月建成投入使用。該工程占地水處理系統(tǒng)250 m2，機(jī)房占地60 m2，采用PLC自控系統(tǒng)，總裝機(jī)功率為15KW，日處理能力為200 m3，最大日水處理能力為480 m3，它將來(lái)自校區(qū)教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、宿舍的生活污水經(jīng)過(guò)深度處理并達(dá)到國(guó)家規(guī)定的生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)后，用于校區(qū)綠化、洗車(chē)、沖廁、等，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
2.廢水狀況及排放標(biāo)準(zhǔn)
2．1 廢水狀況
根據(jù)對(duì)校區(qū)排水狀況進(jìn)行的調(diào)查，原水水質(zhì)指標(biāo)如下：
表1 進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)
| 參數(shù) | cr | BOD5 | SS | 溶解氧 | 石油類(lèi) | 細(xì)菌總數(shù) |
| 最大值 | 672.0 | 203.0 | 819.5 | 2.6 | 8.0 | 3.9×105 |
| 最小值 | 152.8 | 96.5 | 350.5 | 0.1 | 7.0 | 1.9×105 |
| 平均值 | 345.6 | 143.3 | 655.0 | 1.7 | 7.4 | 2.63.9×105 |
本技術(shù)方案重點(diǎn)以學(xué)院教學(xué)樓生活污水、實(shí)驗(yàn)樓廢水及環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、環(huán)保科研所辦公樓生活廢水為處理原水，其中實(shí)驗(yàn)室廢水約占廢水排放量的5~10%. 處理水量：按200 m3/d 設(shè)計(jì)，其中廢水三級(jí)深度處理按8.0 m3/h 設(shè)計(jì)。
2.2 排放標(biāo)準(zhǔn)
執(zhí)行國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996和雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) CJ25.1-89。
3. 工藝過(guò)程和主要設(shè)備
3．1工藝過(guò)程
本設(shè)計(jì)采用多級(jí)平行并聯(lián)方式布置工藝流程，各處理設(shè)施預(yù)留有串聯(lián)接口和直排口，設(shè)計(jì)工藝流程見(jiàn)圖-1。
工藝流程簡(jiǎn)要說(shuō)明：
一級(jí)處理：格柵與沉淀
細(xì)格柵用以除去污水中較大顆粒的雜質(zhì)，防止泵的阻塞和損傷，減輕負(fù)荷原水，經(jīng)格柵除渣后，進(jìn)入沉砂池，進(jìn)一步除去較小顆粒雜質(zhì)及油污，然后經(jīng)泵提升，進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池，污水經(jīng)水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)后，進(jìn)入二級(jí)處理設(shè)施。
二級(jí)處理：
二級(jí)處理設(shè)施采用絮凝沉降、生物接觸氧化兩套設(shè)施串聯(lián)/并聯(lián)處理共用方式：處理設(shè)施采用閥門(mén)控制，既可以單獨(dú)進(jìn)水，單級(jí)處理；也可以將絮凝沉降與生物接觸氧化可通過(guò)管線串聯(lián)。
絮凝沉降：池出水經(jīng)泵前加藥，與來(lái)自實(shí)驗(yàn)樓的含金屬離子的廢水經(jīng)過(guò)管道水力混合反應(yīng)后，至沉淀池沉淀分離，沉淀分離出水至污水二級(jí)處理設(shè)施生物接觸氧化進(jìn)行處理。
生物接觸氧化：調(diào)節(jié)池出水自流進(jìn)入生物接觸氧化池，采用羅次鼓風(fēng)機(jī)供氣，微孔軟管曝氣，在提供微生物生長(zhǎng)所必須的溶解氧之外，還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的紊動(dòng)水流清洗填料表面，阻止污泥聚集，保持水氣通道穩(wěn)定，設(shè)計(jì)氣水比為15∶1，污水經(jīng)活性污泥好氧氧化化去除水中有機(jī)污染物后，至三級(jí)處理設(shè)施進(jìn)行深度處理。
三級(jí)處理（污水深度處理）：
三級(jí)處理采用“臭氧消毒＋砂濾＋活性炭吸附”的處理工藝，接觸氧化池出水由水泵送至活性炭吸附塔前由自動(dòng)臭氧機(jī)消毒處理，污水深度處理后，出水達(dá)到設(shè)計(jì)處理要求后外排清水池，利用水泵-管道系統(tǒng)回用于學(xué)院綠化和車(chē)輛清洗。
污泥處理：
格柵柵渣、沉砂池沉渣、調(diào)節(jié)池污泥等，直接排至干化場(chǎng)，干化后外運(yùn)。斜管沉淀池污泥5%回流至生物接觸氧化池，其余排至污泥干化場(chǎng)，干化場(chǎng)干化后污泥外運(yùn)或填埋處理。
3．2 主要水處理構(gòu)筑物
根據(jù)該學(xué)院地形特點(diǎn)，主要中水處理與回用設(shè)備及構(gòu)筑物順地勢(shì)建設(shè)在山坡腳的池邊。主要構(gòu)筑物見(jiàn)表2。
表2 主要水處理構(gòu)筑物一覽表
| 設(shè)備名稱(chēng) | 設(shè)計(jì)參數(shù) | 結(jié)構(gòu)尺寸 | 數(shù)量(座) | 備注 |
| 人工格柵 | Qmax=20m3/ h | L=2.4m;B=0.8m | 1 | 鋼筋混凝土 |
| 斜管池 | Q = 8 m3/h；停留時(shí)間t = 30 min；表面負(fù)荷：0.3 m3/m2·h | 寬2.2m*長(zhǎng)5.2m*高3.2 m;其中斜管高為0.5 m; 斜管體積5.5m3 | 1 | 斜管采用PVC管材自制 |
| 矩形調(diào)節(jié)沉淀池 | Q=16m3/h；調(diào)節(jié)時(shí)間t=4h； | V1=64m3B=3.2m h2=3.2m L=6.4m | 1 | 鋼筋混凝土 |
| 生物接觸氧化池 | Q=12m3/h；BOD5值 La = 240 mg/L；容積負(fù)荷 M = 1200 gBOD5/m3·d；氣水比 Do = 10； t=2 h | V=52 m3；有效水深h1=4.0m；單池尺寸L=2.6m;B=2.2m;池填料層高度h5=1.0m，m=3層 | 2 | 直流式鼓風(fēng)曝氣,填料采用纖維軟性填料。 |
| 矩形升流式斜管沉淀池 | Ｑ＝12 m3/h；表面負(fù)荷 q’＝1.8 m3/(m2·h) t=40 min進(jìn)水SS值 C1=240 mg/l；出水SS值 C2=12 mg/l | 面積F=6.6 m2; 池寬B=2.2m;池長(zhǎng)L=3.0m;斜管區(qū)上部水深h2=0.5m斜管區(qū)高度h3=0.8m污泥停留時(shí)間T=2日; 池總高 H = 3.6 m | 1 | 采用PVC,填料孔徑D=150mm |
| 清水池 | 停留時(shí)間t=12h | 容積60 m3 | 1 | 鋼筋混凝土 |
3．3 中水回用處理工藝的出水水質(zhì)
中水回用系統(tǒng)于2002年9月正式運(yùn)轉(zhuǎn)，在3個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，出水水質(zhì)分析按照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南》（下冊(cè)）進(jìn)行。見(jiàn)表3。
表3 出水水質(zhì)(mg/L)
| 參數(shù) | cr | BOD5 | SS | 石油類(lèi) | 細(xì)菌總數(shù)(個(gè)/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 |
| 雜用水標(biāo)準(zhǔn) | 50 | 10 | 10 | / | 100 |
| 處理效率% | 96.4 | 98.5 | 98.4 | 96.6 | 99.9 |
由表2可見(jiàn)，系統(tǒng)穩(wěn)定后，出水中cr＜15 mg/L，BOD5＜3 mg/L，其水質(zhì)完全達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ25.1-89）標(biāo)準(zhǔn)，不僅可回用于水洗廁所用水、空調(diào)冷卻水，還可回用于汽車(chē)等沖洗用水、灑水、掃地用水以及水池噴水。
3.3 中水回用系統(tǒng)的自控設(shè)計(jì)
中水回用系統(tǒng)的控制全部集成在電控柜中。各設(shè)備的運(yùn)行由電控柜中的PLC 控制，如格柵、集水井和干化池的水位情況通過(guò)浮球液位計(jì)傳送到PLC，通過(guò)PLC 控制泵的動(dòng)作。泵與風(fēng)機(jī)均有熱過(guò)載和空開(kāi)過(guò)載保護(hù)，所有潛水泵均有漏電保護(hù)。風(fēng)機(jī)、移送泵、自吸泵均為1用1備。電控柜上包括系統(tǒng)中設(shè)備的列表，直接可以看到相應(yīng)設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)，并可以對(duì)設(shè)備現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行改變；還可以看到當(dāng)前所有設(shè)備的累計(jì)工作時(shí)間、各水池的水位、系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)的報(bào)警等等。
