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摘要: 采用生物接触氧化和深度处理工艺处理学生公寓盥洗废水, 处理后水质达到国家城市杂用水和景观用水水质要求。工艺流程简单有效, 适用于自建式中水回用工程。通过经济分析表明, 4 年左右即可收回工程成本。
关键词: 污水回用; 生物接触氧化; 深度处理
高校人口集中, 用水量大。据统计, 高校人均用水量少则200 ～300 L/( 人·d) , 多则600 ～700L/( 人·d) [1]。洗涤及盥洗用水、沐浴废水等优质杂排水的污染程度低, 组分单一, 易于处理。处理后的中水可以直接用于校园内部的杂用水。某高校为节约用水建立了校园内中水回用系统, 将校园和学生公寓盥洗废水进行收集, 处理后回用于校园绿化、冲厕、浇洒道路和水景用水, 水景应为非人体接触式景观。
1 设计水质、水量
1.1 水质
原水为大学生盥洗、洗浴排水。设计水量为600 m3 /d。由于含有食堂废水和粪便污水, BOD5和CODCr 含量较高, 其污染物指标见表1。
表1 原水水质情况
ρ(CODCr) /(mg·L- 1) ρ(BOD5) /(mg·L- 1) ρ( SS) /(mg·L- 1)
≤ 200 ≤ 150 ≤ 100
1.2 处理水质的要求
根据标书要求回用水用途为: 冲洗厕所、浇洒道路、绿化用水和景观用水, 前面3 种用途需满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920- 2002) 标准中的城市杂用水水质标准。景观用水需达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921- 2002) , 几种水质标准按最高标准执行。
2 污水处理工艺流程
2.1 工艺流程
由于原水生化性好, 中水处理段预处理采用以生物接触氧化工艺为主的生物膜法, 回用处理段采用接触过滤器和生物炭吸附器进行深度处理。中水回用系统流程见图1
2.2 主要处理单元功能
盥洗排水收集后汇入调节池前端设置格栅井,用于去除水中较大的悬浮物和漂浮物。
① 调节池。由于污水来水呈峰、谷不均匀状态, 中水处理站需要设置较大的调蓄容积, 以缓解来水不均匀有可能给后续生化系统带来的冲击负荷。池内设置一级提升泵。调节池进行预曝气, 防止沉淀、均化水质、为后续好氧生化创造基础条件。调节池为钢筋混凝土结构, 总容积为210 m3,停留时间8.4 h。
② 生物接触氧化池。接触氧化池的有效容积为70 m3, 设有70 个高效曝气器。池中投加球状生化填料Φ150 mm, 该填料具有比表面积大( 2 800m2 /m3) 、密度与水接近( 0.97 g/m3) 的特点, 填料的总体积为30 m3。污泥有机负荷为0.045 kg[BOD] /
( kg[MLSS]·d) 。气水体积比为20 ∶1。③ 中间水池。调节水量, 满足用水集中时的用水量, 同时作为二级提升泵的吸水池。有效容积为20 m3。
④ 提升泵。生化系统前的提升泵采用多台小流量, 便于工控机自动化管理系统根据不同水量情况进行调节, 保证处理构筑物生化段的连续运行, 处理水质稳定优良。( 针对校园周六、日, 当地学生大量回家造成的排水量减小, 保证在原水量大量减少的状态下依然有稳定的出水。同时解决传统设计中的部分弊病: 调节池仅设置高水位和低液位进行一级提升泵的启停控制, 造成生化
段冲击负荷大, 出水水质难以保证的结果。) 本系统设有两级提升泵站: 一级提升泵站有3 台WQ15- 17- 1.5 型提升泵, 每台流量为15 m3 /h, 扬程为17 m, 功率1.5 kW; 二级提升泵站有2 台ISG65- 125 型提升泵, 每台流量为30 m 3 /h, 扬程为20 m, 功率3.0 kW。
⑤ 鼓风曝气系统。根据水资源管理系统的指令配合一级提升泵的供水量或调节池的液位变化变频运行, 提供适宜的曝气量, 保证生化处理段的营养物和溶解氧处于适宜微生物新陈代谢的平衡状态, 从而优化生化功能使系统高效稳定运行。本系统采用2 台鼓风机, 每台流量为4.16 m3 /min,功率为5.5 kW, 根据水资源管理系统指令适应水质水量情况智能运行。
⑥ 接触过滤器。采用接触过滤技术, 进一步去除生化处理段不能分离的SS, BOD5, CODCr 等物质。过滤速度: 8 ～12 m/h, 需要定期或根据压头损失进行滤层的反洗再生。本工程采用“水资源集中在线监控管理系统”, 智能地进行正常过滤、反洗再生工况的切换, 可作到无人管理自动运行。
⑦ 生物炭吸附器。采用空隙丰富的生物炭进行吸附, 去除水中不易被生物降解的阴离子合成洗涤剂和异味, 确保出水水质。生物炭具有自再生能力可长期使用, 无须更换。
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