H高校中水回用系统与效益分析

王旭朝 吴永强 王锦涛 王书盛 李明凯

(河北建筑工程学院 河北 张家口 075000)

1 高校中水回用现状

“中水”一词来源于日本，被称作“中水道”，我国污水处理后回用的水被称作“中水”。所谓中水，是指其水质介于供给的清洁水(即为上水)和排入管道中的污水(即为下水)之间。中水有别于其他水源的特点是其“产量”在一年内相对稳定，其来源不依赖降雨，而是依赖于人们的生活用水量，故中水可看作能提高供水可靠性的独立水源[3]。建立高校中水回用系统可实现在废水处理的同时合理用水、节约用水，缓解高校水资源短缺的问题，对城市的中水回用也起到积极的推动作用。

2 原水来源和出水用途

H高校污水的主要来源为宿舍盥洗排水、洗浴排水、食堂排水、实验排水、冲厕排水等。针对不同的原水来源，中水回用系统应选择水质相对较好、水量大且排水相对集中部分，故选择学生宿舍的盥洗排水、洗浴排水等水质较好的杂排水。废水经过处理出水达到用水水质要求后，将用于校园冲厕、绿化及景观用水等。

3 中水回用处理分析

3.1 工艺选择

根据中水来源水质情况，常用的中水处理工艺有物化法、活性污泥法、膜处理法等。物化法是传统的处理工艺流程，发展较为成熟，污泥产量少，但占地面积大，出水水质较差，故不适于校园中水回用处理。活性污泥法中SBR法、CASS法、MSBR法都是间歇反应，具有处理效率高，耐负荷冲击能力强，设备投资少、污泥产量少、占地面积小等特点，其中MSBR法处理效果好、出水水质相对稳定、运行管理方便，但造价相对较高，故也不适合高校校园。膜处理法中生物接触氧化法操作比较简单，处理效果好，出水水质稳定，管理方便，产泥量较少，适应于中水水源水质较好的情况，结合该校中水水源情况，选择此工艺流程比较适合。3.2工艺流程

中水处理站位于校区东南角，其处理规模为1400m3/d，进水水质为：COD300mg/L，BOD5180mg/L，SS160mg/L，氨氮15mg/L，TP(总磷)3mg/L，pH值6～9，工艺流程为：

图1 中水站工艺流程图

3.3 处理效果

经上述生物接触氧化法处理后，出水水质为：COD100mg/L，BOD510mg/L，SS10mg/L，氨氮5mg/L，TP(总磷)1mg/L，pH值为6～9。处理后的水质可达到《城市污水再生利用，城市杂用水水质》及《城市污水再生利用，景观环境用水水质(河道类)》要求，可用于绿化、校园景观、冲厕等。

4 效益分析

高校中水回用工程在经济效益方面，回用1m3中水意味着节约了1m3清洁水资源，与此同时减少了近1m3废水的排出，这2m3的上下水维护的费用就是产生的效益[4]。在环境效益和社会效益方面提高了水源的使用效益，这对于如何解决城市水资源短缺的问题提供了一种相对简单有效地解决途径，同时也减少了高校的污水排放总量，减轻了污水处理厂和市政排水的压力，降低了环境污染。

4.1 经济效益分析

该高校中水站设计处理能力为1400m3/d，总投资824.23万元，其中建筑安装工程费用508.91万元，设备购置费234.85万元，其他费用(勘察设计等)80.47万元。

(1)日常运行成本：指的是项目在设备设施正常的情况下，维持中水回用工程正常运行需要的日常开销。可用公式1-1来计算:

式中：OCrc—中水回用工程全寿命周期日常运行成本；

Crn、Cdn、Cyn—第n年的人力成本、电力成本、药剂成本；

PV、i、n— 一次性折现系数、折现率、第n年

经上式计算在寿命期20年内电力成本为559.6万元，人力成本为249.4万元，运维成本为809万元，折合每年的运维成本为40.45万元。

(2)节约水费：H高校中水处理站于2014年开始正式运行，依据高校实际情况中水站每年运行约10个月，按照当地2014年自来水价格4.1元/m3计算，按照水价年增长率为8%，20年后自来水价格应为19.11元/m3，自来水平均价格为9.38元/m3，则日节约水费9.38×1400=13132元，则每年(按10个月计)节约水费393.96万元，20年节约水费7879.2万元。

(3)折旧费：项目土建设备投资费用总和为743.76万元，设备折旧按照20年计算，则每年工程折旧费743.76/20=37.19(万元)。

则每年可节约费用为：393.96-37.19-40.45=316.32(万元)。成本收回的时间为：824.23/316.32≈2.61(a)，由此可以得出，中水系统回用的经济效益是很显著的。

4.2 环境效益和社会效益分析

该高校实施中水回用工程一方面可节约用水，另一方面可减少对周围环境造成污染。该工程投入运行后，一天可产中水1400m3/d，每天可节省13132元，每年节约393.96万元；同时可减少37.8万m3/a污水的外排量，节约了淡水资源，提高了水资源的利用率，从而减轻了城市排水系统的负荷及对受纳水体的压力。同时，高校利用中水还体现了节水意识，缓解了水资源短缺的矛盾，是贯彻可持续发展的重要举措[5]。

5 结语

针对H高校的中水回用项目进行研究，结果表明在高校建设中水回用系统，既能减少污水对环境的污染，又可以一定程度上缓解水资源紧缺的矛盾。经过再生处理后的出水水质符合杂用水水质标准，可用于冲厕、 绿化、浇洒道路、景观用水等，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。这为中水技术在校园的推广应用提供了可靠依据。同时，增强了师生节约用水的意识，为实现资源节约型、环境友好型社会，更好地促进人与自然和谐发展而做出努力。