高校生活污水处理及中水灌溉系统的研究

韩旭 毛金淼 冯仟慧 刘思佳

关键词：中水灌溉;绿地生态;节能

1.研究背景

水是生命之源，水资源的短缺也就意味着生命受到了威胁。随着时代的进步、经济的发展以及人口的增加，现代的工业的发展速度也是十分急速，我们对水资源的需要也在日渐增长。现如今可利用的淡水资源占比有限，并且逐渐减少，这种现象已发展为世界性问题。根据相关资料得知，世界银行预判至2050年，水资源的短缺问题将会给部分地区如中东、北非等、经济以及农业等方面带来严重的冲击[1]。此外，缺水不仅对各地的经济增长和稳定带来威胁，大大增加发生冲突的风险，还会造成气候的变化使得问题愈加严重。各国家如果依旧不采取措施去管理水资源的使用，久而久之部分人口多的地区很有可能会出现长期的经济崩溃，迫使人口进行迁移等现象。在这种缺水情况逐渐恶化的现实下，解决水资源短缺以及可持续发展的问题不容小觑，我们可以通过高效的使用水资源来进一步缓解问题，如将一水多用，改善水资源的分配規划，改善基础设施设备。还可以将污水进行深度处理，使其达到一定的标准，进而回用到合适的范围内进行水资源的重复利用，如：用于冲洗路面，卫生间排水，运用到消防扑救的供水等各方面，从而来进行水资源的缓解。

因此，就高校而言，高等院校校区分布呈现区域化，高校区已经成为校区所在地的用水大户以及排污大户，应当采取措施来减少校园的用水量和排污量。但中国大学大多城新建都在城市周边或郊区，从市政管网接水到校园成本很高，排水也不是很便利，而且校园生活需水量非常大。但学校生活污水成分较单一，没有害有毒的物质，所以可进行的中水回用技术。中水回用可节省新鲜水的使用、节能、减少污染，一水多用，使用污水资源处理化。将远离市区的高校管网中的部分污水进行集中处理，过滤后再将处理好的中水利用喷灌与滴灌相结合，回用到绿化、灌溉中，就可有效的节省清洁的水源。达到节能环保与经济的目的。

2.中水回用技术概念

中水回用技术简单来说就是将一些使用后的污水和废水等集中，经过处理后使其达到一定的标准，再进行回用。可以将其回用到绿化的浇灌、车辆以及道路的冲洗和家庭蹲便器冲水等方面，从而达到节约用水的目的。中水在经过各种物理、化学、生物等方法对被排出的废水进行不同深度的处理后，使其达到工艺要求的用水标准，再返回运用到工艺中去，从而来节约水资源的使用，减少对环境的污染等。常见的中水回用处理技术如下：

3.中水处理技术的选择以及处理方式

3.1处理途径

因为处理后的中水所用的途径不同，可以分为以下三种处理方法：

第一种方法是通过化学方法等将中水直接处理，使其达到饮用水标准并回用到日常的生活中，实现水资源的直接循环利用，缺点是所需要的程序等十分复杂不是长久之计。

第二种方法是较为普遍的处理方式，将中水处理达到无物理化学等危害的标准，使其可用于绿植的浇灌，蹲便器的供水，建筑消防给水和路面及车辆的冲洗等。

第三种方法是工业上可以将达到标准外排后的工业污水再处理后进行工业的循环再利用，从而保护环境，节约资源。

3.2中水灌溉实例应用

以沈阳城市学院为例，首先将卫生间等生活污水通过管道收集到污水净化发生器内。在净化器内将原污水进入内部的沉淀池进行沉淀使污水中的非液体等杂质过滤掉，利用生物氧化法进行处理。其中过滤处的过滤口，将其形状设计为三角形，可过滤各种大小以及形状的污染物，再者，经过以上一系列的处理后的澄清水可以直接沿着排水管道进入中水池。当中水池内的水量超过其容积时，可将多余二次洁净水通过连有滴灌装置第一管道将其用于植被的灌溉。

中水回用的标准是由一些城市规划、城市设计以及生活杂用水供水运行管理单位等进行负责执行，中水回用流程即是按照相关要求进行的，最后处理得到的澄清水中没有漂浮，不会散发出奇怪的气味儿，使固体的溶解度不大于1500 mg/L等。按照设计的污水处理方案以及流程。

4.中水对绿地生态的影响

中国的北方城市缺水问题比较严重，而发掘并利用大量中水资源，回用于城市的浇灌则是缓解水资源短缺等问题的重要战略。尽管中国南方的城市降雨量非常丰富，自然资源十分充足，然而因为社会主义市场经济的迅速兴盛，城市工业规模一直扩展，而相关的城市环境保护体系也无法及时跟进，城市污水使用量迅速上升，水资源环境污染严重，影响了其效益，从而导致中国南方城市长期处于低水质型缺水，而且形势也更加严峻。进行中水浇灌城市绿地的科学研究工作，可以扩大中水使用范围，为里水在绿地浇灌中的推广应用提供基础和指南。

中水用于浇灌可使土壤的有机质含量明显地提升上来，经不同比例的二级中水浇灌后，土壤有机质含量一般都会随着浇水时机、次数和浓度的提高而上升。土壤有机质含量往往远超过一般肥沃土层的标准，可良好地适应植物正常生长发育的要求。经百分之一百二级中水浇灌后，城市土壤中的有机质浓度最高，这主要由于土壤中水存在着最高浓度的有机化合物。中水浇灌还可使城市绿地土壤细菌的数量也相应提高，促使了土壤细胞、真菌、放线菌等的大量繁殖，而这又和城市灌溉水的水质、温度、土壤湿度、植物有机质的多少和品种大小等一系列原因直接相关。长时间持续的中水灌溉，可以导致悬浮杂质、盐类等在局部地区大量堆积，从而造成水土生化特性的改变，进而影响细菌数量的种类和分布，还需作更深入的研究。

参考文献：

[1]高校中水回用技术应用及发展研究[J].杨童童.绿色科技.2020（24）

[2]中水回用技术在城市发展中的应用探讨[J].聂华.智能建筑与智慧城市.2020（05）

[3]曹亚辉. 华北电力大学中水回用技术分析与研究[D].华北电力大学，2012.

项目资助：辽宁省教育厅科研项目 SYCS202003

作者简介：韩旭，1984年9月生，男，汉族，辽宁省沈阳市人，讲师，2009年6月毕业于沈阳农业大学，研究生学历，现主要从事的污染场地修复与评价研究。