高校生活污水處理及中水灌溉系統(tǒng)的研究

韓旭 毛金淼 馮仟慧 劉思佳

關(guān)鍵詞：中水灌溉;綠地生態(tài);節(jié)能

1.研究背景

水是生命之源，水資源的短缺也就意味著生命受到了威脅。隨著時(shí)代的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人口的增加，現(xiàn)代的工業(yè)的發(fā)展速度也是十分急速，我們對(duì)水資源的需要也在日漸增長(zhǎng)?，F(xiàn)如今可利用的淡水資源占比有限，并且逐漸減少，這種現(xiàn)象已發(fā)展為世界性問題。根據(jù)相關(guān)資料得知，世界銀行預(yù)判至2050年，水資源的短缺問題將會(huì)給部分地區(qū)如中東、北非等、經(jīng)濟(jì)以及農(nóng)業(yè)等方面帶來嚴(yán)重的沖擊[1]。此外，缺水不僅對(duì)各地的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和穩(wěn)定帶來威脅，大大增加發(fā)生沖突的風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)造成氣候的變化使得問題愈加嚴(yán)重。各國(guó)家如果依舊不采取措施去管理水資源的使用，久而久之部分人口多的地區(qū)很有可能會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)崩潰，迫使人口進(jìn)行遷移等現(xiàn)象。在這種缺水情況逐漸惡化的現(xiàn)實(shí)下，解決水資源短缺以及可持續(xù)發(fā)展的問題不容小覷，我們可以通過高效的使用水資源來進(jìn)一步緩解問題，如將一水多用，改善水資源的分配規(guī)劃，改善基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備。還可以將污水進(jìn)行深度處理，使其達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而回用到合適的范圍內(nèi)進(jìn)行水資源的重復(fù)利用，如：用于沖洗路面，衛(wèi)生間排水，運(yùn)用到消防撲救的供水等各方面，從而來進(jìn)行水資源的緩解。

因此，就高校而言，高等院校校區(qū)分布呈現(xiàn)區(qū)域化，高校區(qū)已經(jīng)成為校區(qū)所在地的用水大戶以及排污大戶，應(yīng)當(dāng)采取措施來減少校園的用水量和排污量。但中國(guó)大學(xué)大多城新建都在城市周邊或郊區(qū)，從市政管網(wǎng)接水到校園成本很高，排水也不是很便利，而且校園生活需水量非常大。但學(xué)校生活污水成分較單一，沒有害有毒的物質(zhì)，所以可進(jìn)行的中水回用技術(shù)。中水回用可節(jié)省新鮮水的使用、節(jié)能、減少污染，一水多用，使用污水資源處理化。將遠(yuǎn)離市區(qū)的高校管網(wǎng)中的部分污水進(jìn)行集中處理，過濾后再將處理好的中水利用噴灌與滴灌相結(jié)合，回用到綠化、灌溉中，就可有效的節(jié)省清潔的水源。達(dá)到節(jié)能環(huán)保與經(jīng)濟(jì)的目的。

2.中水回用技術(shù)概念

中水回用技術(shù)簡(jiǎn)單來說就是將一些使用后的污水和廢水等集中，經(jīng)過處理后使其達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)行回用。可以將其回用到綠化的澆灌、車輛以及道路的沖洗和家庭蹲便器沖水等方面，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。中水在經(jīng)過各種物理、化學(xué)、生物等方法對(duì)被排出的廢水進(jìn)行不同深度的處理后，使其達(dá)到工藝要求的用水標(biāo)準(zhǔn)，再返回運(yùn)用到工藝中去，從而來節(jié)約水資源的使用，減少對(duì)環(huán)境的污染等。常見的中水回用處理技術(shù)如下：

3.中水處理技術(shù)的選擇以及處理方式

3.1處理途徑

因?yàn)樘幚砗蟮闹兴玫耐緩讲煌?，可以分為以下三種處理方法：

第一種方法是通過化學(xué)方法等將中水直接處理，使其達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)并回用到日常的生活中，實(shí)現(xiàn)水資源的直接循環(huán)利用，缺點(diǎn)是所需要的程序等十分復(fù)雜不是長(zhǎng)久之計(jì)。

第二種方法是較為普遍的處理方式，將中水處理達(dá)到無物理化學(xué)等危害的標(biāo)準(zhǔn)，使其可用于綠植的澆灌，蹲便器的供水，建筑消防給水和路面及車輛的沖洗等。

第三種方法是工業(yè)上可以將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)外排后的工業(yè)污水再處理后進(jìn)行工業(yè)的循環(huán)再利用，從而保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源。

3.2中水灌溉實(shí)例應(yīng)用

以沈陽城市學(xué)院為例，首先將衛(wèi)生間等生活污水通過管道收集到污水凈化發(fā)生器內(nèi)。在凈化器內(nèi)將原污水進(jìn)入內(nèi)部的沉淀池進(jìn)行沉淀使污水中的非液體等雜質(zhì)過濾掉，利用生物氧化法進(jìn)行處理。其中過濾處的過濾口，將其形狀設(shè)計(jì)為三角形，可過濾各種大小以及形狀的污染物，再者，經(jīng)過以上一系列的處理后的澄清水可以直接沿著排水管道進(jìn)入中水池。當(dāng)中水池內(nèi)的水量超過其容積時(shí)，可將多余二次潔凈水通過連有滴灌裝置第一管道將其用于植被的灌溉。

中水回用的標(biāo)準(zhǔn)是由一些城市規(guī)劃、城市設(shè)計(jì)以及生活雜用水供水運(yùn)行管理單位等進(jìn)行負(fù)責(zé)執(zhí)行，中水回用流程即是按照相關(guān)要求進(jìn)行的，最后處理得到的澄清水中沒有漂浮，不會(huì)散發(fā)出奇怪的氣味兒，使固體的溶解度不大于1500 mg/L等。按照設(shè)計(jì)的污水處理方案以及流程。

4.中水對(duì)綠地生態(tài)的影響

中國(guó)的北方城市缺水問題比較嚴(yán)重，而發(fā)掘并利用大量中水資源，回用于城市的澆灌則是緩解水資源短缺等問題的重要戰(zhàn)略。盡管中國(guó)南方的城市降雨量非常豐富，自然資源十分充足，然而因?yàn)樯鐣?huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速興盛，城市工業(yè)規(guī)模一直擴(kuò)展，而相關(guān)的城市環(huán)境保護(hù)體系也無法及時(shí)跟進(jìn)，城市污水使用量迅速上升，水資源環(huán)境污染嚴(yán)重，影響了其效益，從而導(dǎo)致中國(guó)南方城市長(zhǎng)期處于低水質(zhì)型缺水，而且形勢(shì)也更加嚴(yán)峻。進(jìn)行中水澆灌城市綠地的科學(xué)研究工作，可以擴(kuò)大中水使用范圍，為里水在綠地澆灌中的推廣應(yīng)用提供基礎(chǔ)和指南。

中水用于澆灌可使土壤的有機(jī)質(zhì)含量明顯地提升上來，經(jīng)不同比例的二級(jí)中水澆灌后，土壤有機(jī)質(zhì)含量一般都會(huì)隨著澆水時(shí)機(jī)、次數(shù)和濃度的提高而上升。土壤有機(jī)質(zhì)含量往往遠(yuǎn)超過一般肥沃土層的標(biāo)準(zhǔn)，可良好地適應(yīng)植物正常生長(zhǎng)發(fā)育的要求。經(jīng)百分之一百二級(jí)中水澆灌后，城市土壤中的有機(jī)質(zhì)濃度最高，這主要由于土壤中水存在著最高濃度的有機(jī)化合物。中水澆灌還可使城市綠地土壤細(xì)菌的數(shù)量也相應(yīng)提高，促使了土壤細(xì)胞、真菌、放線菌等的大量繁殖，而這又和城市灌溉水的水質(zhì)、溫度、土壤濕度、植物有機(jī)質(zhì)的多少和品種大小等一系列原因直接相關(guān)。長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的中水灌溉，可以導(dǎo)致懸浮雜質(zhì)、鹽類等在局部地區(qū)大量堆積，從而造成水土生化特性的改變，進(jìn)而影響細(xì)菌數(shù)量的種類和分布，還需作更深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]高校中水回用技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展研究[J].楊童童.綠色科技.2020（24）

[2]中水回用技術(shù)在城市發(fā)展中的應(yīng)用探討[J].聶華.智能建筑與智慧城市.2020（05）

[3]曹亞輝. 華北電力大學(xué)中水回用技術(shù)分析與研究[D].華北電力大學(xué)，2012.

項(xiàng)目資助：遼寧省教育廳科研項(xiàng)目 SYCS202003

作者簡(jiǎn)介：韓旭，1984年9月生，男，漢族，遼寧省沈陽市人，講師，2009年6月畢業(yè)于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，研究生學(xué)歷，現(xiàn)主要從事的污染場(chǎng)地修復(fù)與評(píng)價(jià)研究。