校园污水资源化模型研究与应用

H。一D4o朋瓶‘台水平衡模型。模型涉及各部门新鲜水用量(伪)、排水量刀幼和耗水量(Q*)关系如下:艺Q“=口!,乏Q好口2,艺Q、=口3,其中Q、、Q:、口:分别为新鲜水用水总量、新鲜水系统排水总量和耗水总量。各部门中水用水量(W、〕、中水排水量(W劝和耗水量(W动,关系如下:乏Wl尸W;,艺W:=WZ,艺W好W3,其中Wl、『:、W3分别为中水回用系统用水总量、排水总量和耗水总量。为了便于计算,我们定义:几=伪/Q.为新鲜水利用系数;a户Q犷口:为新鲜水耗水系数;p。二W,/w:为中水利用系数;认=『犷『,为中水耗水系数。根据以上关系建立校园污水资源化给排水计算模型,见图2o口:+Wl=艺尸‘Ql+艺p:W.全系统的排水量除损耗量外,全部进入污水厂:『l二艺(l一ai)p‘口,+乏(l一林JpW,根据上式,污水处理厂的设计规模按下式计算:W,=乏(l一ai)P、口1/(l一艺(l一卜〕p)系统的用水总量是口l+甲1,循环用水量R的定义为R二W,/(Ql+W,)新鲜水伪中水用途l新鲜用水l山民甲,中水用途2新鲜用水2气晰氏讯(l一aZ)pZQI、中水用途i新鲜用水i协汤私(l一a.)p刀,、中水用途n新鲜用水n(l一a。)p刀,、图2污水资源化给排水模型污水处理厂的规模设为Wl,污水厂接纳的污水来自新鲜水用户和中水用户的排水WI=QZ十WZ。污水厂处理的水量全部回用,忽略污水厂污泥带走的水量,进入污水厂的水量就等于污水回用量。中水回用水根据各用水部门的用水系数(几)进行分配。Wli=俄W,(0蕊队蕊1,1=1,2,⋯,n)回用水的损耗量为:W:二艺林pw,(o簇林簇l,i=l,2,⋯,n)回用水的排放量为:WZ二艺(1一卜)队Wl中水系统的水量平衡为艺日WI二乏(l一卜)日Wl+乏卜日Wt(i=l,2,⋯,n)新鲜水供水量为Q;,各用水部门的供水量为:口1,Q,(0鉴尹簇l,i二l,2,⋯,n)新鲜水损耗量为:口3=艺。尹口,(0簇a簇l,i=l,2,⋯,n)新鲜水排水量为:QZ二艺(l一。)pQI新鲜水系统的排水平衡关系为艺尸口,=艺(l一ai)P口1+艺a尹口,(i二l,2,⋯,n)全系统的给水量应该是新鲜水量和回用水量之和,即:2计算实例2.1确定污水处理规模甘肃工业大学新建西校区占地81.7万mZ,规划在校学生人数1.2万人,教职工人数2以洲)人,如果不考虑污水回用,校区日新鲜用水量需要3136m,。校园用水结构按用水部门统计,学生宿舍是主要用水部门,占用水总量的27.86%;其次是教工住宅、校园绿化和食堂,以上用水部门占用水总量的70%以上。计算校园节水和污水资源化给排水平衡要按供水用途进行分类统计。校园供水用途有生活用水、校园绿化景观生态用水和实验用水三大类,主要用途是生活用水。按用水水质要求,冲厕、绿化、景观用水可使用中水,其他用水要求用新鲜水。园区绿化面积大,降雨量小,绿化用水量占29.09%,洗衣用水占28.06%,景观用水是人工湖用水,损耗主要是蒸发水量,只占1.48%。根据所在地区的用水情况,对学校本部多年给排水情况进行调查统计,计算出各种用水的用水系数和耗损系数,计算结果见表l和表2。西校区校园新鲜用水量口二巧05m扮d,中水回用量:w】二艺(1一a护刀丫〔l一艺(1一林沙因=(0.890lxl505)/(l一0.1185)=1520(m3/d)循环用水量:R=W,/(口1+Wl)=1520/(1505+1520)二50%表1新鲜水用水系数和损耗系数用途p,a.(1一久)xP洗澡0.10230乃33500989盆洗0.1420.(X)140.140洗涤0‘47550.06700437食堂0.1581033330.1054开水0乃1860.8〔心〕0(X)37试验0.10120肠700.094合计l众X洲)l,30220.8901表2中水用水系数和损耗系数用途p『卜,(l一卜)xp冲厕012050.01670.1185清扫0.13391(XX洲〕0.(刃0()绿化0.70951.〕X洲〕0.创X洲)景观住03611(刀X】住以X洲〕合计1.侧又洲)3刀1670.11852.2污水回用方案2.2.1水质要求根据以上计算结果,污水厂建设规模应为1520mVd,日处理量]520m,,进水水质采用校本部水质资料:COD。、BODS、55、TN、TP分另I」为4(X)、220、180、35、3.5m群L。考虑中水回用和人工景观湖封闭缓流水体特点以及防止富营养化的要求,污水必须进行脱16环境导报202.2HUA一口“点‘台氮除磷,要求回用水质达到《生活杂用水水质标准》(CJ25.l一89),上述各指标分别小于等于50、10、10、10、0.5m岁L,PH值为6.5一9.0。2.2.2污水回用工艺污水处理的主体采用奥