高校澡堂洗浴水再利用-環(huán)境保護(hù)論文

1.可行性分析

目前高校污水一般直接納入城市排水系統(tǒng)，這樣不僅浪費(fèi)水資源，而且還要交一定數(shù)額的排污費(fèi)。

關(guān)鍵字：高校洗浴水 再利用 土壤生態(tài)處理 自控 

據(jù)調(diào)查，某學(xué)校澡堂中每天平均供應(yīng)400噸自來水，除去寒暑假，學(xué)生一年在?？偺鞌?shù)按250天計，那么一所4萬學(xué)生的高校一年就要消耗10萬噸自來水。而洗浴水都是隨學(xué)校的排污管道排出，這樣就浪費(fèi)了太多的水資源。

此高校平均每人每天沖廁需水量約20升。此高效住宿生4萬人，除去寒暑假，一年在校總天數(shù)按250天計，全校學(xué)生每年宿舍中沖廁需水量約為V= 20×40000×250/1000=20(萬噸)。另據(jù)筆者向?qū)W校有關(guān)部門調(diào)查，此高校澡堂每天平均用水量為400噸，一年用水量為V=400×250=10(萬噸)。由此知，澡堂廢水量約10萬噸左右，而這些水經(jīng)處理完全可以用來沖廁。按理想情況計算，假如沖廁全部改用處理過的廢水，那么每年全?？晒?jié)約至少10萬噸水，按每噸水2.8元計算，加上國家對污水排放還要征收一定的費(fèi)用，每年可節(jié)約至少30萬元水費(fèi)。

污水處理設(shè)備還有管道鋪設(shè)在開始時會花費(fèi)一定數(shù)額的錢，但就長期的經(jīng)濟(jì)效益來說，整個系統(tǒng)在幾年內(nèi)便可以贏回成本，所以這套系統(tǒng)的可行性還是很高的。

2.系統(tǒng)概述

首先，對學(xué)校澡堂排水系統(tǒng)做改造，澡堂管道出口處建立小型的集水池(分儲水池和備用池)，然后利用土壤生態(tài)處理法將澡堂水轉(zhuǎn)變?yōu)樗|(zhì)達(dá)標(biāo)水。同時，增加通往宿舍樓的管道，將集中處理過的澡堂水通過泵送到宿舍樓頂?shù)乃?。此外，自來水管道也通往宿舍樓頂?shù)乃?，兩種水質(zhì)的水在電子水位控制儀的作用下，在保證優(yōu)先使用澡堂水下，使得水箱保持水滿。水箱下有通往各層樓廁所沖水系統(tǒng)的管道，將連續(xù)不斷的為廁所系統(tǒng)供水，這樣在充分利用水資源的同時也節(jié)約了寶貴的水資源。以一所4萬學(xué)生的高校為例，每年可以節(jié)省30萬元，該系統(tǒng)安裝簡單，管道鋪設(shè)簡單，成本低廉，占用空間較少，維護(hù)和檢修方便。

系統(tǒng)原理圖

澡堂水 →  集水池 →  泵1 →  水處理系統(tǒng)  → 泵2 →  宿舍樓
 

3.系統(tǒng)詳述

3.1洗浴水處理部分

3.1.1洗浴水處理原理

洗浴水處理采用污水土壤毛細(xì)管滲濾系統(tǒng)。此系統(tǒng)是一種就地污水處理技術(shù)，充分利用土壤中的動物、微生物、植物以及土壤的物理、化學(xué)特性將污水凈化。由于利用了土壤的自然凈化能力，因而具有基建投資低、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用少、操作管理簡便等優(yōu)點(diǎn)。同時還能夠利用污水中的水肥資源，把污水處理與綠化相結(jié)合，美化和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

污水首先進(jìn)入預(yù)處理設(shè)施。污水經(jīng)厭氧發(fā)酵作用，其中的有機(jī)物得到部分分解，降低了污染物負(fù)荷，也提高了污水中速效養(yǎng)分的含量，有利于進(jìn)一步凈化和利用。

預(yù)處理后的污水經(jīng)過水泵提升通過管道輸送至滲濾場。在配水系統(tǒng)控制下，污水經(jīng)布水管分配到每條滲濾溝中。污水在滲濾溝中通過礫石層的再分布，在土壤毛細(xì)作用下上升至植物根區(qū)。污水經(jīng)過土壤的物理、化學(xué)作用和微生物的生化作用以及植物吸收利用后得到處理和凈化。
3.1.2　滲濾溝結(jié)構(gòu)
滲濾溝是本系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)施，污水主要是在流經(jīng)滲濾溝的過程中得以凈化的.

滲濾溝主要由五部分組成。“底層”：又稱布水層或墊層，由直徑為20～40 mm的礫石和粒徑為0.25～1.00 mm的粗砂組成，起承托滲濾層和使污水均勻分布的作用，內(nèi)設(shè)埋深0.6 m的陶土布水管?！皾B濾層”：是用當(dāng)?shù)赝寥罃v和一定比例的泥炭和爐渣配制而成的特殊土壤層，厚度為40cm，是污水凈化的主要作用層?！氨韺印保河奢^肥沃的耕作土壤組成，是草坪植物的生長層，其上種植綠色期長的草坪植物“馬尼拉”、“翦股穎”和“早熟禾”，實現(xiàn)污水綠地利用。“防滲層”：位于溝床最底層，由厚度為0.23 mm的聚氯乙烯薄膜構(gòu)成，其作用是防止污水直接下滲，使礫石層經(jīng)常處于水飽和狀態(tài)，促使水分的毛細(xì)上升?！案綦x層”：設(shè)置在特殊土壤層下，由可透水的無紡布構(gòu)成，以防止上層土壤下落填入礫石層，破壞均勻布水。

3.2系統(tǒng)管道設(shè)計

3.2.1集水池

集水池主要用來收集干凈的澡堂水，分為兩部分：儲水池和備用池。兩個水池均為半封閉地下式，并且水池上方有水泥板覆蓋物，在覆蓋物的上方我們可以進(jìn)行植草皮綠化。覆蓋物有一塊是可以活動的，為了以后檢修以及清理污物。采用深度較淺的直槽，池底呈梯狀，儲水池和備用池通過管道連接。

備用池也是用來儲水，使得水資源得到充分利用。主要在澡堂水輸水管道出現(xiàn)問題以及清理儲水池時使用。

3.2.2 過濾裝置及清垢

在水池澡堂入出口處3米外設(shè)置長方形不銹鋼濾網(wǎng)。濾網(wǎng)中空格空隙為1，在水池澡堂入出口處3米外設(shè)置濾網(wǎng)。在管道出口和泵的入口處添加了毛發(fā)過濾器。

定期對兩個水池中的濾網(wǎng)進(jìn)行除垢，并人工定期清理池中淤泥。此外，對水池還要進(jìn)行監(jiān)測，防止突然的濾網(wǎng)堵塞，以便及時處理堵塞事件，使得整個澡堂水再利用系統(tǒng)高效運(yùn)行。

3.2.3輸水管道

管道輸水具有供水安全可靠，水質(zhì)受環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)，是常用的輸水方式。此設(shè)計選擇非金屬管，并且管頂覆土深度應(yīng)大于1-1.2m。水池的進(jìn)水管和出水管應(yīng)布置在相對位置，以保證池水可以循環(huán)，避免水流短路而導(dǎo)致水質(zhì)惡化。

3.2.4加壓泵

澡堂水經(jīng)管道輸送到寢室樓時采用調(diào)蓄增壓給水方式，由加壓泵將水提升供給宿舍廁所用水。泵的運(yùn)行本身會產(chǎn)生很大的噪聲，故將其安置到儲水池附近。泵裝置采用自動控制運(yùn)行方式，水泵的啟閉根據(jù)管網(wǎng)用水量的情況，水壓的變化情況自動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方法為:根據(jù)管網(wǎng)壓力變化，采用壓力繼電器來控制水泵的啟閉。同時，泵1，2的啟停是通過一自控裝置同時控制的，同開同閉。水泵的啟閉還和宿舍樓澡堂水管道的自動控制閥門同開同閉。當(dāng)閥門關(guān)閉時，水泵停止運(yùn)行。

總之，宿舍樓澡堂水管道的自動控制閥門關(guān)閉或者澡堂水量不夠，水泵就會自動停止運(yùn)行。

3.2.5單個宿舍樓輸水管道設(shè)置

系統(tǒng)原理為首先將澡堂水用于廁所沖水系統(tǒng)，在澡堂水沒有的情況下，自來水才開始向廁所沖水系統(tǒng)供水。

為了保證廁所可以連續(xù)不斷的供水，在樓頂安置水箱，距樓頂大概1m。這樣可以保證一定的水壓，同時在水箱下面安裝一條主輸水管道通入各個樓層中。

澡堂水通過水泵加壓，由輸水管道至宿舍樓處，沿宿舍樓外壁通至樓頂水箱。管道見圖

水箱中會隨時充滿水，通過安裝在水箱側(cè)面上的自動控制裝置---電子水位控制儀來控制。

在水箱上方的自來水管道和澡堂水管道上各自安裝閥門，這兩個閥門由電子水位控制儀來控制。

通過對電子水位控制儀，設(shè)置參數(shù)來控制閥門的開閉，從而達(dá)到控制水箱水位的目的。

具體的效果為：

自來水管道上的閥門是常閉的，而澡堂水管道上的閥門是常開的。 電子水位控制儀在水箱中設(shè)置有三個水位1，2，3水位。澡堂水由泵送到水箱中后達(dá)到最高水位1水位，電子水位控制儀就發(fā)出讓澡堂水管道上閥門關(guān)閉的命令，此時，水泵也停止工作。當(dāng)水位降低到2水位時，電子水位控制儀指示澡堂水管道上閥門開啟，水泵開始工作，澡堂水重新注入水箱。由于澡堂水有限，澡堂水會出現(xiàn)斷流。這時，經(jīng)過一定時間的使用，水位就會降到3水位，電子水位控制儀就發(fā)出讓自來水管道上閥門開啟，澡堂水閥門關(guān)閉，水池處水泵1停止運(yùn)轉(zhuǎn)的命令(泵1和澡堂水閥門的啟閉是一體的，同開同閉)。此后的自來水供水，工作過程類似于澡堂水管道。

當(dāng)水泵1的自控裝置監(jiān)測到有澡堂水時，就開始工作，向宿舍供水。同時宿舍澡堂水管道上閥門開啟，電子水位控制儀收到信號就關(guān)閉自來水管道上閥門，澡堂水注入水箱。如此重復(fù)。

4.結(jié)語

整套系統(tǒng)屬于城市污水中水回用，工程投入運(yùn)行后，削減了污染物和污水的排放，改善了水環(huán)境，也可以緩解或在一定程度上解決城市水資源短缺的矛盾，對城市的社會，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的帶來了重大影響，促進(jìn)了城市的可持續(xù)發(fā)展。該系統(tǒng)安裝簡單，管道鋪設(shè)簡單，成本低廉，占用空間較少，維護(hù)和檢修方便，對環(huán)境的影響也小。洗浴廢水再利用系統(tǒng)的開發(fā)符合經(jīng)濟(jì)和社會雙重效益。省錢不是我們最終的目的，節(jié)約寶貴的淡水資源才是全球人類共同的心聲。

參考文獻(xiàn)：

1.  張奎，張志剛，給水排水管道系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社，2007

2.  紀(jì)軒，廢水處理技術(shù)問答.中國石化出版社，2003

3.  尹軍，陳雷，王鶴立，城市污水的資源再生及熱能的回收利用.化學(xué)工業(yè)出版社，2003

4.  張?zhí)靹?，歷明蓉，日用化工廢水處理技術(shù)及工程實例. 化學(xué)工業(yè)出版社，2002

5.  金兆豐，徐竟成，城市污水回用技術(shù)手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社，2003

6.  姜乃昌，水泵及水泵站（第四版）.中國建筑工業(yè)出版社，1998

7.  田寧寧，楊麗萍，彭應(yīng)登，土壤毛細(xì)管滲濾處理生活污水