一体化矿场宿舍污水处理

一体化矿场宿舍污水处理

随着我国科学技术和生活质量的不断提高，污水的排放量逐渐增大，有效解决水资源污染和短缺的问题十分必要。在这种情况下，中水开发与回用技术得到了迅速发展，在美国、日本、印度、英国等国家（尤以日本为突出）得到了广泛的应用，对实现水资源可持续利用具有重要意义。在我国高校中，清华大学采用膜生物反应器一体化工艺处理洗浴水，将中水全部用于学生宿舍厕所冲洗，中水回用项目的净效益达到130.41万元。中国石油大学中水回用工程采用MBR工艺，直接经济效益52.50万元。

据了解，目前我国高校在校生约为2300万人，以每人每天0.2m3计算，每天中水水源量为460万立方米，这些生活污水被排放到城市污水管网经城市污水处理厂集中处理，而校园绿化、学生公寓冲厕等消耗大量自来水，造成能源和资源的浪费，节水型校园数量不足，管理水平和节水效益参差不齐。本研究以郑州大学为例，研究高校宿舍生活污水的水质特征，根据水质特征选取合适的工艺对其进行处理与回用。本研究选取“格栅-初沉池-A/O池-生物接触氧化池-二沉池-表面流人工湿地”新工艺对部分校园宿舍生活污水进行处理，达到城市杂用水及景观回用水标准，作为该校杂用水及景观用水的补充水源，不仅可以减少向排水系统的污水排放量，节省城市排水设施的运行费用及学校缴纳的污水处理费用，还可以有效缓解校园供水紧张状况，有利于水资源的循环利用，具有重要的经济效益。

1 高校生活污水水质分析及工艺选取

1.1 高校生活污水水质分析

经实地调查，郑大新区在校学生约4万人，每人每天可产生约70L的生活污水，则大约每天可产生生活污水2800m3，学生住宿区分为柳园、荷园、菊园和松园四个园区，柳园有学生1.4万人左右，且柳园部分楼层安装有污水回用装置，将生活污水经过简单处理回用为冲厕所用水，暂不考虑其污水排放情况；其他三个园区约有2.6万人，则每天共可产生生活污水约1800m3，2、7、8月份正常放假，则每年共产生生活污水约50万m3。郑州大学新校区的眉湖是该校区的人工湖，面积大，需水量多，若能将校园宿舍生活污水回用于该人工湖，则不但达到了污水的有效回用，还能减少学校眉湖的回用水的费用支出。

1.1.1 水质监测指标及方法（略）

1.1.2 污水水质特征

高校用水的特点是学生用水量受季节和温度影响较大，高校用水具有规律性，变化系数较大，高校生活污水的水质特点是相对稳定且污染程度低。经对郑州大学新校区部分宿舍生活污水水质进行长期监测，其水质情况如表2所示：

高校学生宿舍的生活污水不含厨房排水，只有沐浴和盥洗排水，属于优质杂排水，完全可以由高校内部自行处理再利用。

1.2 工艺选取

根据工艺选取的原则：①技术先进，处理效果稳定；②投资和运行费用低；③管理简单，运行可靠。确定本研究中高校宿舍生活污水处理与回用工艺如图1（略）所示：

1）初沉池：初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD5或固体物计算，初沉池是经济上为节省的净化步骤，

对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均宜采用初沉池预处理（图1）。

2）A/O池：A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在厌氧段厌氧菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

3）生物接触氧化池：在曝气池中设置填料，将其作为生物膜的载体。待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。

4）二沉池：二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。