校园盥洗污水原位再利用研究

沈宁娟， 张　丽， 李一哲， 裴　谦

(许昌学院 城乡规划与园林学院，河南 许昌 461000)

校园盥洗污水原位再利用研究

沈宁娟， 张丽， 李一哲， 裴谦

(许昌学院 城乡规划与园林学院，河南 许昌 461000)

摘要：针对水资源紧缺和浪费的现象，结合高校校园污水产生的特点，从循环利用的角度，就学生宿舍楼盥洗污水进行再生利用设计，出水可用作下层宿舍的冲厕用水，不仅可以减少校园污水排放，而且节约大量新鲜水.

关键词：再生利用；高校；盥洗污水

污水再生利用是解决当前水资源紧缺的必由之路.污水再生利用是将污水处理到一定程度，其水质指标低于饮用水而高于污水集中处理外排水的标准，可以满足对水质指标要求较低的市政、杂用等环节需求.以回用为目的污水原位再生处理是相对于集中处理而言的分散处理，它以城市内部有相对独立管辖范围和责任主体的一个城市功能区为单位来进行[1].高等院校属于用水大户，产生的污水污染程度低、较易进行处理[2].因此在高校开创污水资源原位再生利用模式，不仅可节约成本，增强节水意识，社会效益、经济效益和环境效益可观.

1研究区概况

许昌学院校园占地面积是66.7 hm2，建筑面积是50.2 hm2，在校生大约有2万人.校园宿舍分宁园区和静庐区，宁园区有5个宿舍楼，入住学生约7 000人，静庐有10个宿舍楼，入住学生约13 000人.校园每天总用水量是4 325 t.

2用水分析

许昌学院校内用水部门主要有学生宿舍、餐厅、教学办公、实验室、校园绿化带、道路洒水和清洁、景观水补充等.水的用途水主要包括: 盥洗、洗浴、冲厕、食堂用水、清洁扫除、绿化浇花、景观等.通过对许昌学院用水情况调查，各部门的用数量分布如图1所示.

图1　校园各部分的用水量分布

从图1可以知道，学校用水的首要部门是学生宿舍，其每月用水占该校总用水量的41.62%；餐厅、教学办公用水次之，这两项用水量约占学校总用水量的30%；清洁用水和绿化用水约占学校总用水量的17%，而学校总用水量约为22 019吨/月.研究资料表明[3]，学生宿舍的盥洗污水约占宿舍用水48%，而且水质较好，将盥洗污水处理后再利用能为学校节约20%的自来水.这对保护校园生态环境、合理规划校园水资源具有很大的现实依据和指导意义.

3原为再利用设计

3.1水量平衡方案

以学生宿舍盥洗污水作为中水水源，经处理后可用于绿化、洒水、景观和冲厕[4].要实现中水回用，首先应该满足原水与回用需求的水量平衡.根据许昌学院校园建筑的分布和用水情况，其污水来源及设计的回用方式见图2.

图2　校园给排水水量平衡方案

由于许昌学院学生宿舍分布在宁园和静庐2个区，且距离较远，若建立统一的中水处理设施，其投资大、成本高.因此，根据宿舍内洗漱台与厕所相距很近这个特点，在宿舍建立储水箱，收集盥洗污水，经过滤后用于下层宿舍的冲厕用水.与集中处理相比，该处理方案具有节省空间、改造方便、铺设管网所需费用较低等优点.

3.2盥洗污水的原位再利用

许昌学院学生宿舍楼卫生间的冲厕用水为自来水，盥洗污水经管道引入厕所污水排污管统一排放.本方案以对盥洗水与厕所水采用污、废水分流为出发点，通过设置一定容积储水箱将经过滤的洗涤水用作下层冲厕用水.

3.2.1利用方案

图3　储水箱组成

该方案由储水箱、污水管、溢流管、出水管、自来水进水阀、清淤口组成，具体组成如图3所示.

主要部件的功能如下：(1)储水箱用来收集盥洗污水，盥洗污水进入污水管前要设立过滤网，过滤粗大杂质，防治堵塞管道.储水箱用于储存污水，有三个水位线，最低水位、最高水位、平衡水位；最低水位是进水阀进水延时所需的水量，最高水位是储水箱设计的最大容纳量，平衡水位是浮球达到进水阀调节杆顶的水位线，此时进水阀关闭.调节杆可上下自由伸缩，以控制平衡时的水量.出水口与下层宿舍厕所进水管相连；(2)溢流管用于排放多余的盥洗污水；(3)排渣阀则用于将带渣污水排出；(4)进水阀与自来水管相连，考虑到污水用水量波动，为确保连续供应，设计一套自动补水系统，补水水源为自来水.其原理是:利用水的浮力和杠杆原理，当储水箱水位下降到最低水位线时，浮物下降到最低位置，杠杆的另一头则会将自来水阀打开，补给水箱水源，所补充的水量刚好够冲洗一次便池.为了便于实施，使用市场易得的进水阀予以解决.当下层用户松开阀门时，用户端活塞会堵住水流，进水阀则在浮物的作用下自动补充水源至平衡水位而自动关闭.

3.2.2利用方案的特点

利用学生宿舍楼楼层间高度差产生压力，将通过过滤网的上层盥洗室产生的盥洗污水，作为下层的厕所用水，即实现水的重复利用，又减少了城市污水处理厂的处理负荷.该污水利用方案不仅实现了污水原位再利用的目的，且避免了用泵吸水输送所产生的能耗，节约成本.该利用方案可回收全部的盥洗污水，大约可节约48%的宿舍楼用水.

4效益

在许昌学院内实行盥洗污水再生利用研究，不仅强化学生的节水意识，通过中水回用还可带来可观的经济效益、社会效益和环境效益.主要表现在：(1)本文所讨论的污水再利用方案可为学校节约20%的自来水，节约水资源；(2)在宿舍建立污水储水箱的方案可节约宿舍楼新鲜水资源48%，每天可为学校节省水费开支48%×41.62%×4 325×2.7=2 335.5元，每月便可节约7万元；(3)污水原位再生利用，可降低污水处理厂的投资和处理负荷[5].

5结语

针对高校学生宿舍盥洗污水产生量大、易于收集、水质较好的特点，对校园内盥洗污水进行再生利用设计，出水用作下层宿舍的冲厕用水，上述污水原位再生利用方案易实施、投资省、运行与管理费用不高，适合在校园中实施.

参考文献：

[1]靳志军,陈佰尧.城市生活污水原位再生利用[J].环境保护,2002(8):46-48.

[2]王兵,王伯铎,林积泉,等.高等学校污水再生利用的途径与效益研究[J].西北大学学报,2007,37(2):322-352.

[3]魏娜,蒋文举,廖文杰.高校校园盥洗废水回用分析[J].资源开发与市场,2005,21(5):432-434.

[4]付宛霞,李蕾，吴国璜，等.高校学生宿舍盥洗废水回用的优势分析[J].北京建筑工程学院学报,2002,18(4):30-33.

[5]靳志军.城市生活污水原位再生利用——解决城市水源紧缺和水污染问题的有效途径[J].中国资源综合利用,2002(9)：20-23.

Study on Reuse of College Dormitory Washing Waste Water

SHEN Ning-juan, Zhang Li, Li Yi-zhe, Pei Qian

(SchoolofUrban-ruralPlanningandLandscapeArchitecture,XuchangUniversity,Xuchang461000,China)

Abstract:Given the shortage of water resources and water waste, this paper addresses to the recycle of waste water in colleges. According to the design proposed in this paper, the washing waste water can be used as flushing water for dormitories downstairs. The design can save water by producing less wastewater in colleges.

Key words:waste water recycle; college campus; washing waste water

责任编辑：卫世乾

中图分类号：X703

文献标识码：A

文章编号：1671-9824(2015)02-0125-03

作者简介：沈宁娟(1981—)，女，陕西户县人，实验师，硕士，研究方向：生态环境.

基金项目：许昌学院科研项目(2014020)

收稿日期：2014-03-11