校园再生水回用工程设计

陈宏平，李峰，樊红辉

（太原理工大学环境科学与工程学院，山西 太原 030024）

山西大学商务学院校园污水排放量2 000 m3/d，拟将其中部分污水处理后用作绿化等校园杂用及校区景观湖水的补充，再生水总需水量为1 000 m3/d。

1 进、出水水质

设计进水水质参考同类工程[1]，出水水质同时满足《城市污水再生利用 景观环境用水水质》（GB/T18921—2002）和《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920—2002）。设计进、出水水质主要指标见表1。

表1 设计进、出水水质

2 工艺流程的选择

生活污水再生使用较多的工艺有A2O+深度处理、SBR及其变种+深度处理、BAF+深度处理和MBR等。因处理水量大，如采用MBR工艺，造价和运行费用比其他方案高；工程所在地靠近校区的人工湖，地下水位高，SBR、曝气生物滤池等工艺水头损失大，不便于高程布置；处理现场离教学区远，场地足够，适合采用A2O+深度处理[2]。确定为终选方案，完整的工艺流程见图1。

3 工程设计

污水提升利用校园原有污水提升泵站，新建系统包括调节池、生化反应池（厌氧区、缺氧区、好氧区、二沉池、污泥转输池）、转输水池、机械过滤器、活性炭吸附罐、再生水水池等，全部合建（平面布置图略）。

图1 工艺流程图

3.1 提升泵站

已建，地下式，将校园污水提升后远距离排至校外下水道。内设3台潜污泵，2用1备。80WQ45-13-3型，单台泵Q=45 m3/h，H=13 m，N=3.0 kW。工程运行后，其中1台泵的出水进入处理系统。

集水井进水口设粗格栅，已建。过栅流速0.5 m/s，栅条间隙40 mm。安装角度为30°，采用人工清渣。

3.2 细格栅

细格栅设在调节池顶部进水口，栅条间距为10 mm，过栅流速为0.5 m/s，安装角度为30°，人工清渣。

3.3 调节池

为避免埋深过大，把调节池设在高位。有效容积为336.0 m3，水力停留时间8.0 h。调节池出水自流进入生物处理池。

3.4 生物处理池

8廊道。厌氧区、缺氧区各1廊道，每廊道尺寸均为9 m×3 m×4.5 m，有效容积91.6 m3，水力停留时间2.2 h。原水、回流污泥从厌氧区首端进入，好氧区末端硝化液由回流泵提升到缺氧区首端，最大回流比为300％。1台，WQ100-8-5.5型，Q=100 m3/h，H=8 m，N=5.5 kW。

厌氧区、缺氧区首端底部各设潜水搅拌器1台，促进泥水混合。QJB0.85/8-260/3-740型，功率0.85 kW。

好氧区6廊道，每个廊道尺寸均为3 m×6 m×4.5 m。有效容积360.1 m3，水力停留时间8.6 h。后3廊道内设弹性立体填料，利用生物膜的作用提高硝化效果。在池底设微孔曝气头，1个/m2，共108个。气水比为10 ∶1。

利用原有提升泵站空置设备间做鼓风机房，3台罗茨风机，2用1备。BK5003型，单台压力0.05 MPa，风量4.94 m3/min，功率6.80 kW。

3.5 二沉池及污泥转输池

斜管沉淀池1座，结构尺寸15 m×6 m×4 m。沉淀区有效容积252 m3，水力停留时间6 h。池底有8个污泥槽，穿孔管排泥。孔径5 mm，间隔20 mm，开孔45°斜向下。沉淀污泥靠静水压力排至污泥转输池。

污泥转输池1座，结构尺寸1.5 m×1.5 m×3.3 m。有效容积6.8 m3，水力停留时间大于10 min。内设潜污泵，回流污泥，最大回流比100％。出水管设分支管，接入学校的化粪池，排放剩余污泥。池中配有1台潜水泵，型号同提升泵站提升泵。

3.6 转输水池

转输水池1座，建在调节池下。有效容积33 m3，二沉池出水自流进入，水力停留时间50 min。内设潜污泵2台，将水提升依次进入石英砂滤罐和活性炭吸附罐。1用1备，型号同提升泵站提升泵。

3.7 石英砂滤罐

1 台，ø2 800 mm，H=4.5 m。滤速 8.5 m/h，反冲洗周期为 24 h。反洗强度 12 L/（s·m2），反洗时间 5 min。

3.8 活性炭吸附罐

1 台，ø28 00 mm，H=4.5 m。滤速 8.5 m/h，反冲洗周期48 h。反洗强度8 L/（s·m2），反洗时间5 min。

3.9 再生水池

1座，有效容积72.0 m3，水力停留时间1.8 h。池内再生水自流进入学校人工湖，洒水车从再生水池抽水用于校园绿化。

再生水池内设石英砂滤罐、活性炭吸附罐共用反冲洗水泵2台，1用1备。80WQ45-13-3型，单台泵Q=250 m3/h，H=15 m，N=18.5 kW。每次反洗用水量 20 m3，反洗出水进校园下水道。

3.10 消毒[3]

有效氯投加量采用15 g/m3。二氧化氯发生器1台，有效氯产生量700 g/h。KW700型，5 kW。

3.11 自控

在调节池、污泥转输池、转输水池内设液位计控制水位，机电设备采用PLC控制。

4 工程投资及运行费用

工程竣工总投资220万元。年耗电24.64 kW·h（反洗泵按每天开10 min计），电价按0.58元/kW·h计，电费为14.29万元；消毒剂年需氯酸钠3.37 t，盐酸6.75 t，1.96万元；劳动定员1人，年工资2.4万元。则运行成本费用为0.51元/t。

其他费1.87万元；折旧费0.36万元；修理费0.17万元；日常检修维护费0.08万元；无形及其他资产摊销费0.58万元；其他费用5.6万元。则水处理成本（包括运行成本）共计0.58元/t。

5 结语

（1）采用A2/O+深度处理工艺出水可以达到杂用水和景观用水的水质标准。工程造价少，运行费低。

（2）利用原有的污水提升泵站及设备，将污水提升到处理系统，节省了工程造价。

（3）二沉池宽度6 m，穿孔管排泥不畅，需定期清理。

[1] 陈宏平，王增长.太原精神病院污水处理系统改建为中水处理系统的工程设计[J].给水排水，2006，32(3)增：200-202.

[2] 李秀珍，陈宏平.山西省武乡县污水处理厂工艺设计[J].科技情报开发与经济，2009，19(3)：165-167.

[3] 崔玉川，员建，陈宏平.给水厂处理设施设计计算[M].北京：化学工业出版社，2003：362-381.