高校绿色校园建设中节水措施的探索与实践

文＿田海涛（广西建设职业技术学院，设备与环境学院副院长，注册公用设备工程师、高级工程师、副教授，硕士）

陆 青（广西建设职业技术学院后勤管理处，注册监理工程师、高级工程师，硕士）

蒋雪华（中国市政工程华北设计研究总院有限公司广西分公司，注册公用设备工程师、高级工程师）

党的二十大报告提出要“加快发展方式绿色转型”，强调“推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节”。为把绿色低碳发展理念全面融入国民教育体系各个层次和各个领域，2022年10月26日教育部印发《绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》，要求“将绿色低碳发展融入校园建设，在新校区建设和既有校区改造中优先采用节能减排新技术产品和服务”。因此，推进绿色校园建设，有助于为学校绿色发展提质增效。目前，绿色校园建设主要评价依据为国家现行标准《绿色校园评价标准》《绿色建筑评价标准》《既有建筑绿色改造评价标准》，包含已有资源节约、再生资源利用、环境保护等方面。本文以绿色校园建设的重要组成部分——节水措施为探索与实践对象，为实现校园水资源节约集约利用，加快校园节水技术推广应用，推动校园节水项目建设提供借鉴。

校园节水措施可归纳为“开源”“节流”“转型”三个方面。“开源”即加强非常规水源利用，主要指雨水回用、再生水利用等节水措施。“节流”即遏制用水浪费，主要指降低管网漏损率、使用节水卫生器具、采用节水灌溉方式等节水措施。“转型”即推广先进节水技术成果，推进数字孪生、物联网、大数据、人工智能等信息技术在节水措施中的应用，提升“开源”与“节流”效果，实现校园节水转型升级。下面针对各项主要节水措施，结合广西某高校节水项目实例进行探索。

一、雨水回用

（一）技术探究

雨水资源作为可再生资源，具有非耗竭性、可持续收集使用的特点，且雨水污染程度轻、处理成本低，加之高校校园占地广、雨水汇流面积大、雨水径流量大，因此雨水回用在高校节水方面潜力巨大。此外，雨水的回用有助于校园场地中雨水的径流减排，可有效降低校园内涝风险。

校园雨水回用一般包括收集、弃流、储存、处理、回用等步骤。收集的雨水主要来自校园屋面、地面，由于雨水在汇流过程中会混合屋面、地面上的污染物，因此需要对污染程度较严重的初期雨水进行弃流，将其排入市政污水管道。雨水可以储存在校园内景观水体或雨水蓄水池中，经过净化处理后回用，常见的处理方法见表1。校园雨水回用主要用于绿化用水、地面道路冲洗、冲厕用水、景观水体补水等方面。

表1 雨水回用常见的处理方法

（二）工程实例

1.工程概况

以广西某高校校园雨水回用项目为例，该项目雨水来自教学楼屋面、广场地面及路面，雨水回用用于绿化用水、景观水体补水，设计区域综合雨量径流系数取0.42。该项目设计重现期按1年计算，初期弃流雨水量取3mm，实际可收集雨水量为59.60mm。该项目的雨水收集处理设备置于地下，具体工艺流程见图1，主要设施见表2，现场照片见图2。

图1 雨水回用工艺流程图

图2 雨水回用设备间

表2 雨水回用主要设施

2.工程注意事项

（1）提升原水水质。增加雨水径流路线上的绿地面积或采用转输型植草沟，并在雨水收集口处设置格栅或石笼、自然置石等景观设施对雨水中的杂质进行拦截，也可利用湿地对雨水进行预处理，降低雨水面源污染，最大限度提升原水水质。

（2）防止二次污染。采用密封雨水蓄水池，并在蓄水池外包裹PE防渗膜、土工布等，确保不会发生渗漏，防止地面、土壤中的污染物渗入对雨水造成二次污染。

（3）保障用水安全。雨水回用时，水质应符合《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》（GB 50400—2016）的有关规定。进行绿化灌溉时，回用雨水应避免与行人接触，不宜采用水雾化的喷灌方式。

二、再生水利用

（一）技术探究

再生水包括市政再生水和建筑再生水，市政再生水以市政污水或污水处理厂出水为水源，建筑再生水以建筑生活排水和其他可以利用的水为水源。如高校所在区域无市政再生水供给，可将校园内建筑生活排水中污染程度较轻的盥洗排水、沐浴排水等优质杂排水进行再生处理利用，起到节约自来水的作用，降低校园污水的排放量，减少污水处理厂的处理负荷。

校园建筑再生水利用一般包括收集、处理、储存、供水等步骤。建筑生活排水系统宜采用污废分流，将优质杂排水进行单独收集。当以优质杂排水为原水时，处理工艺宜以生物处理为主，常见的处理设施见表3。处理后的再生水进入贮存池，通过独立的供水系统用于绿化用水、地面道路冲洗、冲厕用水、景观水体补水等方面。

表3 再生水利用常见的处理设施

（二）工程实例

1.工程概况

以广西某高校实训综合楼再生水利用项目为例，该项目原水为公共卫生间洗手盆排水，收集水量约为48.3m³/d，原水污染物浓度取值如下：BOD5=90mg/L～110mg/L、CODcr=100mg/L～140mg/L、SS=90mg/L～110mg/L。处理后的再生水用于地面冲洗和绿化用水，日用水量为20m³/d。该项目的处理站设置于负二层，处理规模按需定产取典型值为60m³/d，具体工艺流程见图3，主要设施见表4，现场照片见图4。

图3 再生水利用工艺流程图

图4 再生水利用处理站

表4 再生水利用主要设施

该项目采用的MBR一体化设备为A2O工艺与膜过滤相结合。A2O工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池组成，可以实现同步脱氮除磷。膜组件的高效截留作用，可以将泥水分离，有效降低出水悬浮物含量，同时实现反应器污泥龄和水力停留时间的完全分离，延长污泥龄，提高有机物降解率。

2.工程注意事项

（1）保障用水安全。再生水供水系统的管道应独立设置，该项目安装的水龙头采用带锁箱的冲洗水龙头，避免非工作人员误用。再生水用于地面冲洗和绿化，水质应符合《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T 18920—2020）的规定。

（2）保障人员安全。该项目处理站房间内设置机械通风系统补充新风，处理设施设有盖板，每小时换气次数不小于8次，同时房间内设置二氧化碳浓度显示及报警装置。

（3）保障处理效果稳定。该项目主要处理阶段采用的MBR一体化设备为A2O工艺与膜过滤的组合，为保障处理设备运行过程中功能稳定，主要采取以下三点措施。

一是维持适当有机物浓度。A2O工艺属于活性污泥法处理，通过活性污泥中的微生物对有机污染物进行分解，因此需要维持水中的有机物浓度为微生物代谢提供营养物质。该项目为高校实训综合楼，需注意寒暑假期间原水进水量减少的情况下，活性污泥中微生物的生理状态。必要时，可考虑按BOD∶N∶P=100∶5∶1的比例人为添加营养物质。

二是维持膜组件清洁。膜组件会截留大量污染物，为保障水处理效果，需要定期对膜组件进行清洗。该项目采用在线清洗方式，配套加药罐和反洗加药罐，可实现浸泡化学清洗和反向化学清洗功能。

三是污泥定期排除。由于膜组件的泥水分离作用，延长了污泥龄，因此MLSS值很高、F/M值很低，致使微生物受营养限制比增值率很低，所以剩余污泥量很少。MBR一体化设备只需定期排放污泥，外运至污水处理厂进行减量化、稳定化、无害化处理即可。

三、降低管网漏损率

（一）技术探究

卫生器具漏水、阀门漏水、管道漏水、水池水箱溢流等给水管网漏损现象会造成水资源的严重浪费，如何快速发现漏损点并及时修复是降低管网漏损率的关键，也是节水的重要措施。发现漏损点的方法主要有以下两种。

1.水平衡测试

分市政引入、区域引入、建筑引入三级安装计量水表，下级水表的计量覆盖上一级水表的所有出流量，掌握各级用水量现状，进行水平衡测试，通过分析发现水量不平衡区域，找出管网漏损点。

2.管网测漏

通过声波检测、水压测量、管道探测等技术对管网进行检测，定位漏损点，可由技术人员携带设备对管网进行定期巡检，也可通过信息化手段对管网进行实时监测，及时发送管网渗漏报警信息。

（二）工程实例

以广西某高校节水项目为例，校园给水管网分三级安装NB-IOT超声远传水表，水表样式见图5。可无线传输用水数据，实现用水情况远程监控。学校建立用水计量监测管理平台，根据用水层级关系分析测试管网水平衡状态，及时发现管网漏损区域。同时，学校建立管网渗漏监测平台，在校园给水管道上安装50套物联网智能探漏设备，探漏设备见图6。通过两点定位确定漏损点，其中铸铁管两点检测距离为300m，PE管两点检测距离为100m。借助信息化技术，管网渗漏监测平台可实现地下管网可视化管理和管网动态实时监测。

图5 NB-IOT超声远传水表

图6 物联网智能探漏设备

四、使用节水卫生器具

（一）技术探究

为提升节水效果，水龙头、淋浴器花洒、小便器、大便器等终端用水器具均需采用节水型产品，如公共建筑洗手盆的水龙头及蹲式大便器、小便器的冲洗阀可采用延时自闭式或感应式产品，当大便器采用冲洗水箱时应选用有大、小便分档的冲洗水箱，其中小档应满足洗净、污水置换、水封回复等功能且不应大于大档用水量的70%，大档的一次冲洗水量不得大于6L。《绿色建筑评价标准》要求二星级、三星级绿色建筑的节水卫生器具用水效率等级需达到2级，一星级绿色建筑需达到3级。校园常见卫生水器具的用水效率等级指标见表5。

表5 校园常见卫生器具的用水效率等级指标

（二）工程实例

以广西某高校节水项目为例，对校园教学楼、宿舍楼等场所的终端用水器具进行节水技术升级改造，在不改变师生用水习惯的情况下实现高效节水。该项目累计更换节水水龙头8926个，更换节水淋浴器花洒5700个，更换节水小便器延时自闭冲洗阀200个，更换节水大便器冲洗水箱4700个，有效减少了校园用水量，相比升级改造前，2023年9月校园教学楼、宿舍楼平均节水9146m³。

五、采用节水灌溉方式

（一）技术探究

由于高校校园内绿化用地占比较高，绿化用水量较大，因此为节约用水，校园绿化灌溉应采用节水灌溉方式，如喷灌、滴灌等。并可设置气候变化调节控制器或土壤湿度感应器，当雨天或土壤湿度适合时可自动关闭灌溉装置。各灌溉方式节水率比较见表6。

表6 各灌溉方式节水率比较

（二）工程实例

以广西某高校节水项目为例，该校园绿化灌溉面积约8000m2，将绿化灌溉方式由手动地面灌溉升级为自动喷灌系统，相比地面灌溉单日可节水约12m³，同时减轻了绿化人员的工作量。

六、结语

校园节水作为绿色校园建设的重要组成部分，可有效赋能学校绿色发展。本文结合广西某高校节水项目实践经验，针对雨水回用、再生水利用、降低管网漏损率、使用节水卫生器具、采用节水灌溉方式等节水措施进行探索，研究成果可对广西高校绿色校园建设中节水项目的相关研究起到一定借鉴作用。