对我学生活污水的二次利用可行性的调查研究.doc

对我校生活污水的二次利用可行性的调查研究广州市第九十八中学 一、研究背景随着人们生活水平的提高，生活污水排放越来越严重，人类生活过程中产生的污水。是水体的主要污染源之一，主要是粪便和洗涤污水。城市每人每日排出的生活污水量为150400L，其量与生活水平有密切关系。生活污水中合有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等。也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。一方面，中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面，中国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低。我们所处的地方广州，位于多雨的珠江三角洲，年均降雨量达毫米，在人们心目中是水量丰沛区域。但广州人由于生活习惯、节水意识等原因，用水量是全国之最。随着全球气候变化带来的降水量减少，水环境污染加剧、海洋咸潮侵袭等引起的水质恶化，以及经济社会发展带来的日益增长的生产、生活用水需求，广州水资源的供求矛盾日趋紧张。水资源有限，合理开发利用和保护水资源已成为改善人们生活用水质量，保证广州市国民经济可持续发展的重要任务。在“节约用水”之际，我们应该了解合理开发和保护水资源的必要性和迫切性，为节约淡水资源献计献策。在人们日常生活用水中有相当大一部分，如绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗、厕所冲洗等，水质不需要达到可饮用标准，用自来水就会造成不必要的浪费。2004年我校已建造了“生活污水二次利用”节水系统，把学校的生活污水收集起来，经沉淀、过滤后再利用于绿化浇灌。我们设想能不能把回用水用途扩大，用于绿化浇灌、厕所冲洗、校园冲洗等并推广到其他学校去呢？学校生活污水就地净化处理再利用，可以大大降低自来水的用量，这样既可减少污水对环境的污染，又可减少学校高额水费负担压力。二、研究目的和方法（一）研究目的：1、通过调查活动，发挥创意，提出校园节水具体计划，并促使学校全面检视校园用水情况，以达到校园节约用水的目的，在积极推动节约用水的同时，提高用水的效率与技能，把我校建设成为节水型的校园，还能响应广州市委市政府现正开展的整治环境，让广州以洁净美好的形象办好亚运，做到“迎接绿色亚运”这一主题，而且还能提高学生的环保意识和保护环境的行为能力，提高学生的综合素质，同时带动全社会以崭新的面貌迎接亚运。2、建立学生正确用水观念，提升学习相关知识的兴趣，进而将节能的观念运用到日常生活中，并能影响其他人自觉节约能源，减少污染。3、透过社会调查、访问、科学实验等活动，激发学生的潜能和兴趣，促进知识和技能的多元化发展。4、通过活动把“生活污水二次利用”的理念推广到全区、全市学校中去。（二）研究方法：1、问卷调查法利用课余时间，开展调查活动，主要以问卷形式和访谈法，向全校师生和学校周边的居民和市民，调查他们日常用水情况及对淡水资源的保护意识。对调查结果进行分析，提出解决问题的方案，确立本项目的研究方向和研究内容。2、参观访问法参观我校“生活污水二次利用系统”，调查系统建造成本、回用水量，绿地覆盖面积，并做一份有关广州市九十八中建造“生活污水二次利用系统”工程后节约用水情况对比的调查报告。参观和采访自来水厂、污水处理厂、环保局等有关部门，了解自来水的生产和污水处理过程及学习污水处理和检验水质的方法。通过参观学习，从中得到启发，并在学校中开展有关净水方法的研究。3、科学实验法在有关专家的指导下，进行生活污水经物理、化学和微生物处理后水质用于冲厕所和浇灌植物的可行性实验。回用水请有关部门进行水质检验，最后确定回用水的用途。4、数据分析法通过调查学校“生活污水回收再用系统”的建造成本及前后的水费数据，回用水水质检测数据，得出有效数据，验证此研究的可行性和推广性，并邀请教育局和部分学校领导现场考察和提出学校安装“生活污水二次利用系统”，的建议，除了能从一定程度上做到了节约用水，减少水费开支，而且节约了能源，减少了污染。三、调查情况分析（一）基于问卷调查情况分析（附照片）利用课余时间，开展调查活动，主要以问卷形式和访谈法，向全校师生和学校周边的居民，调查他们日常用水情况及对淡水资源的保护意识。我们把问卷分别给不同年龄段的人进行访问，采用的是随机调查，目的是为了调查结果真实、可信，也可以减少误差。调查数天后，我们将得到的答案作出了仔细分析，并用图表形式表现出来，以下便是我们经过统计分析后的结论：1、问卷数据分析调查目的：调查人们的日常用水情况及对淡水资源的保护意识调查对象人数：全校师生和学校周边的居民共137人调查地点：校内和学校周边小区居民调查时间：2009年6月份调查人: 初二级水资源问卷调查小组问题一： 您的年龄：A.20岁以下 B.20-30岁 C.30-40岁 D.40岁以上我们调查的是主要以校内学生为主，所以20岁以下的年龄段人数占大多数。问题二：您了解我国可用的淡水资源有多少吗？ A.不知道 B.知道 C.知道，而且知道准确的数值对于我国可用的淡水资源不知道的有48人，知道有71人，知道，而且知道准确的数值的20人。以上数据说明，其中有2/3了解我国可用的淡水资源有多少，在这些人中，只有1/3的人知道准确的数值。经分析，可能的原因是我国对这方面的宣传工作做得不足，所以我们不能准确地知道我国可用的淡水资源数据。问题三：您认为广州的缺水情况如何？A.情况很严重 B.情况比较严重 C.情况较好 广州面临着潜在的缺水威胁！而且通过问卷调查得知，人们对于缺水情况还是有正确的理解的，数据表明有80人认为广州的缺水情况比较严重，而只有16人认为情况很严重，42人认为情况良好。市水务局的统计数据显示，广州市城镇居民生活用水量约为每人每天240升，已逼近广东省设定的最高限额！全国2/3的城市缺水！广州虽然水资源丰富，但居民用水量已逼近广东省设定的上限，同样面临着潜在的缺水威胁。问题四：您认为广州的水污染情况如何？ A.情况很严重 B.情况比较严重 C.情况不严重选择A有48人，选择B有81人，选择C有10人。以上数据说明只有少部分被调查的人认为广州的水污染情况不严重，一部分的被调查人认为水污染情况很严重，大多数被调查的人认为水污染情况比较严重。这是因为广州城镇污水处理设施不完善，导致流溪河水质下降；受东莞排放污水影响，东江广州河段两岸污染隐患加重；佛山污水经广州河段西航道支流花地河流入珠江，使该地区的水长期发黑发臭，也使得该航道污染日益严重。问题五：您认为广州的用水浪费情况如何？ A.情况很严重 B.情况比较严重 C.情况不严重 从我们的调查数据得知，有35人选择A，有99人选择B，只有21人选择C。这题中，认为广州的用水浪费情况比较严重的占了大多数。通过上网调查有关的数据，目前广州城镇居民生活用水量约为每人每天240升，超过广东省最高限额（每人每天210升）。问题六：有使用节水器材吗？（如：节水水龙头、节水洗衣机、节水马桶等）A.有 B.没有 C.不清楚 调查得知，有64人选择了A，有43人选择了B，有33人选择了C。 在查阅有关资料获悉,广州市目前虽然不缺水,但仍有压力,由于冬季水源来水量下降,供水压力比夏季更大。为了促进节约用水,广州市采取了价格杠杆促进节水器具使用,各单位是否把用水器具更换成节水型器具,是调增用水计划的一个条件。广州市统计咨询中心最近完成了居民节水器具使用状况调查，调查范围涉及越秀、天河、海珠、荔湾、白云、黄埔、萝岗、番禺、花都、从化、增城、南沙共12个行政区内的常住居民。调查显示，居民家庭中，已安装节水型水龙头的有69.8%，接近七成。而家中装有节水型马桶的仅占29.9%，只有约三成。问题七：您怎么看待用洗完菜的水浇花、冲厕这种行为。A.赞同，经常这样做 B.赞同，但很少这样做 C.不赞同，没这样做 选择A有92人，选择B有58人，选择C有4人。水的重复利用，可以让我们节约更多的水资源，因此被调查的人大多数都赞同这种做法。但实际生活中会这样做的只占了一半，说明了我们居民还欠缺实际动手能力，虽然国家社会已经大力推广这种做法，但却没有落实到家家户户里，对于这点，我们看到的只是表面功夫，而不是内在意义。问题八：知道你家的自来水水价是多少？ A.不知道 B.知道这一题说明了多数人对自己家中的水价是不了解、不清楚的，本次调查的137位总人数中，有101人不知道家里的水价。据统计，知道水价的人是在30-40岁这一段的占了多数，不知道水价的人则是青少年这一段的占了多数，这也反映出青少年只是对学习、工作比较关心，对社会上的日常生活用费的规定是不知道的。问题九：您家现在每月支付的水费是多少？ A.不知道 B.知道 每个月的水费不仅能反映出社会规定的水价贵不贵，还可以知道居民的用水情况如何。知道水费与不知道水费的人数比例是1：3，因此，人们对水费还需更加关心，这也是关心国家的一种表现。问题十：您认为人们浪费水的原因是？（多选）A.人们观念薄弱，认为拥有的水资源较多，可能是取之不尽，用之不竭。B.水费制不合理，水费便宜，有些地方实施不合理的包费制。C.农业采用漫灌方式，造成淡水资源的大量浪费。D.人们清洗（衣物、碗碟）方式、习惯等。这题从多方面反映出人们浪费水的原因，其中，最大的原因是人们观念薄弱，认为拥有的水资源较多，可能是取之不尽，用之不竭。这是错误的。地球的淡水资源正在逐渐减少，我们可以用水资源已经是少之又少了，人类的观念是薄弱的，我们的水资源是十分少的。还有，人们的清洗方式、习惯是不好的，人们不会做到节约用水，而是在浪费水。农业的灌水方式不应该采用漫灌，因为漫灌灌水均匀性差，水量浪费较大，所以应该采用先进的管灌、喷灌、滴灌等节水灌溉技术，从而水的有效利用率，节约更多的水。最后，有的地方的水费制不合理，使到水费过于便宜，人们的用水用量就会大大增多，这也是不好的。2、调查小结及建议综上所述，通过了这一份问卷调查，我们小组的同学认识到，水资源的开发利用和治理牵扯着千家万户、方方面面，水是决定人们生存的要害物质，因此要千方百计为水所想，为水所做。坚持以人为本，树立全面、协调、可持续新思路，我们提出建议，政府从以下几点做起：1、加大宣传力度，提高熟悉。强化水法制意识，不断开展对水法和水利法规及我市制定的有关发展利用、保护水资源条例的教育和宣传活动，要达到家喻户晓，人人皆知。要采取各种形式，利用一切宣传阵地广泛宣传，使广大干群提高对水资源危机和水资源统一治理的重要性及必要性。2、要加强节约用水，计划用水治理。采用行政的、工程的、经费的及法律等手段，鼓励、强制性节水。大力发展节水浇灌农业，因地适宜推广各种节水技术和节水措施。要达到建设规划化、级别系列化、模式多样化、配套科学化、治理规范化、供水商品化的格局，努力提高水资源的利用率。3、狠抓水质监测系统，严格控制污染源，限量限制污水排放量。增设污水处理工程，提高污水再生能力。个人从以下几点做起：1、洗衣：用洗衣机洗少量衣服时，水位不要太高。 2、洗澡：不要将喷头的水自始至终开着，尽可能先从头到脚淋湿一下，全身涂肥皂搓洗，最后一次冲洗干净。3、厕所节水：如果厕所水箱过大，可以在水箱里放一块砖头或一只装满水的大可乐瓶，以减少每一次的冲水量；但要注意，砖头或可乐瓶不要妨碍水箱部件的运动。4、一水多用，洗脸水用后可以洗脚，养鱼的水可以用来浇花，淘米水、煮过面条的水用来洗碗筷。 5、收集废水：家中预备一个收集废水的大桶，收集洗衣、洗菜后的家庭废水冲厕所。 6、洗餐具：最好先用纸把餐具上的油污擦去，用热水洗一遍，最后才用较多的温水或冷水冲洗干净。7、空调滴水：使用空调时，一晚上滴下的水能接一桶，完全可以变废为宝； 8、生活习惯：刷牙、取洗手液、抹肥皂时要及时关掉水龙头；不要用抽水马桶冲掉烟头和碎细废物；洗土豆、萝卜等应先削皮后清洗；正在用水时，如需开门、接电话等应及时关水龙头。（二）基于参观污水处理厂后的分析（附录像和照片）在2009年6月，在老师的带领下我们参观位于西郊大坦沙小岛上的大坦沙污水处理厂。大坦沙污水处理工程在国内首次采用先进的生物除磷脱氮活性污坭法新工艺，整个处理程序由污水收集输送系统、一级处理系统、二级处理系统、污坭处理系统4个部分组成，经处理后的出水各项水质指标均达到国家排放标准。我们通过这次活动，能了解污水处理过程及学习污水处理和检验水质的方法。1、大坦沙污水处理厂概况大坦沙污水处理厂位于广州西部的大坦沙岛。日处理污水15万吨。厂区占地14万平方米，由主厂、荔湾泵站及澳口泵站三部分组成。收集广州市西郊地区的荔湾、驷马两大濠涌污水，污水经泵站加压后，通过敷设于珠江河床下的两条过江污水管输送至厂，经沉沙、沉淀、生化处理(除磷脱氮)、泥水分离等一系列的流程工艺后，再放入珠江。采用先进的生物除磷脱氮活性污泥法工艺，服务范围为12.89平方公里，服务人口60万，自1989年底试产通水后，社会效益显著。2、工艺流程及说明：我们把参观和访问后的资料进行整理，可归纳如下：大坦沙污水处理厂的工艺流程：沉砂池厂内提升泵房格栅厂外泵站污水珠江加氯间接触室二沉池生物反应池沉淀池城市污水经厂外泵站输送至厂内细格栅和360度旋流沉砂池进行预处理，用于除去水中的悬浮物、飘浮物和砂粒，以保证后续处理构筑物的正常运行。污水经预处理后进入生物反应池，该池由厌氧、缺氧和好氧三个区组成。出水端设有回流泵房、剩余污泥泵房，污泥回流比为50100%，混合液回流比为50%150%，均回流到缺氧区。剩余污泥由泵送至浓缩池，然后进入脱水机房进行离心脱水，泥饼用泵输送至码头外运,经处理后填埋。污水经生物反应池处理后进入二沉池配水井，由配水井配水至周进周出的二沉池进行固液分离，二沉池出水进入加氯接触池，消毒后排入珠江，污泥回流至污泥泵房。这种工艺的优点在于不仅流程简洁、运行管理和检修维护简单而且可以根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化，调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证，因此，本工艺与其他除磷脱氮工艺相比,具有明显优点。此外在反应池、沉砂池、浓缩池等池面上安装了一排排整齐的玻璃罩，把污水处理过程中产生的臭气与外界完全隔绝，并通过一条吸气风管将玻璃罩内的臭气完全吸掉，对污水处理厂生产设施进行新技术密闭除臭，同时，积极采用中水再生回用、脱氮除磷优化、超声波处理污泥技术，全面减少了污水处理废弃物对环境的二次污染，该技术处于国内领先水平。通过这次参观，使我们进一步深入地接触有关污水处理的专业知识和实际应用，为我们开展的实验研究打下坚实的基础和提供研究的方向。通过对污水处理厂的参观，建立全面和系统的感性认识，熟悉处理厂工艺流程，总体布置及处理构筑物的类型，构造特点，运行和维护情况。使我们能和实际联系，进一步培养观察和分析问题的能力，进一步提高我们综合应用所学知识去分析和解决问题的能力。通过参观，使我们进一步增强了环保意识和节水意识，对治理污水的重要性和紧迫性有了深刻的认识，对节水的重要性有了更深的理解。大家纷纷表示回去后要向家长和其他同学宣传节约用水，用自己的实际行动保护生态环境，热爱大自然。四、回用水在我校的试验和研究（一）水质检测研究我校生活污水通过“生活污水二次利用节水系统”（以下简称为系统）处理后产生的水（以下简称为回用水），水质能否适合再次循环利用呢？带着这个问题，我们用回用水和自来水做了以下几组的对比实验，经过多次的实验，根据现象得出以下的实验结论。1、 回用水的水温、气味、色度、浊度、酸碱度的测定（附照片）回用水自来水水温3030气味有轻微的气味无气味色度略带黄色无色浊度略有浑浊澄清酸碱度pH为7pH为72、回用水中细菌数的测定（附照片）用试管各取5mL的回用水和自来水，各加入0.001%的亚甲基蓝溶液，这时水样为蓝色，放在试管架上，每隔10min观察一次，持续40min后记录蓝色消失的不同时间。（注：因为细菌作用于亚甲基蓝，使它由蓝色变为无色，细菌存在越多的水样中，亚甲基蓝被分解得越快。）回用水自来水蓝色消失的时间40min后仍是蓝色40min后仍是蓝色细菌含量的多少少少（二）回用水可利用性的试验和研究1、 回用水浇灌植物的测定（附照片）我们做了一个对比实验，在学校生物园选取20棵同类型的植物，每十棵为一组，一组植物用自来水浇灌，而另一组植物则用回用水来浇灌，每隔一周观察一次并做好记录，观察时间为一个月。周次用自来水浇灌的植物用回用水浇灌的植物一枝叶生长良好，叶色翠绿枝叶生长良好，有3片黄叶二枝叶生长良好，有2片黄叶枝叶生长良好，叶色翠绿三枝叶生长良好，叶色翠绿枝叶生长良好，叶色翠绿四枝叶生长良好，枝叶茂盛与对照组差异不大 2、 回用水冲洗厕所的测定我们做了一个对比实验，地点在学校一楼女厕所，将厕所的六个粪坑分为两组，一组都用回用水冲洗，另一组用自来水冲洗（搞卫生的阿姨在中午和晚上分别用自来水洗刷整个厕所），每天观察一次，并做好记录。结果两组差异不大。根据多次试验可知，回用水和自来水在水温、气味、色度、浊度、酸碱度及细菌数等方面都相差不大，把回用水利用在浇灌植物、清洗地面、冲洗厕所等方面是不存在问题的。为了进一步证实我们试验的可靠性，我们建议学校把回用水拿到有关部门处检测，结果是回用水的综合指标基本达标。（附检测数据）事实再一次证明，经过我校节水系统处理的回用水不干净，用于清洁地面、冲洗厕所和浇灌植物是可以的。（三）成本调查为了节约用水，2004年8月我校投资了3.8万元（附成本图），建造了“生活污水二次利用节水系统”， 把每天洗手洗物后和搞清洁后产生的废水、直饮水机过滤排放出的废水、下雨后楼顶和地面的雨水等收集起来，通过系统处理后，用以提供给浇灌花草树林、清洗楼层、冲洗厕所等，达到循环用水的目的。我校“生活污水二次利用节水系统”示意图如下：废水收集废水沉沙井初步沉淀沉淀池沉淀静化过滤、消毒处理蓄水池水满排出废水废水废水水泵灌溉花草树木、清洗楼层、冲洗厕所人工加电控制1、估算测定用水量我们观察到学校有近2000草地的足球场，每天都要灌溉两次，每次要持续两个小时有多，是我校用水最多的地方，所以我们选取了它作为试验点。我们做了以下的实验：在10秒内从出水管接了约8L的水，按每天浇灌2次，每次浇灌持续2小时计算，一个月共用水345.6m3，按现在事业单位的水价（包括水费和排污费，以下相同）2.69元/ m3计算，单是浇灌足球场的草地，每月的水费约929.66元，如果用回用水一年就可节约水费约11155.97元。2、贮水池水量收集的调查和研究我们的贮水池可贮水量是50 m3，水的主要来源于两部分，一部分是我们学校的生活用水如洗手洗物水和搞清洁后产生的废水、14台直饮机处理后的水等的废水的收集，另一部分是雨水的收集。真正的节约用水是雨水的收集，我校教学大楼楼顶面积有近1000，教学大楼楼顶是雨水收集的主要地方。广州属亚热带季风气候，由于背山面海，具有温暖多雨、全年水热同期，雨量充沛，年均降雨量达1800毫米。所以我校的贮水池，每年收集雨水量平均可达1800 m3，按现在的水价2.69元/ m3计算，单是利用收集的雨水每年就可节约水费4842元。3、对用于浇灌植物和冲洗厕所水量调查我校绿化占地4780，绿化覆盖率48以上，植物种类多种多样，而且种植类型也多样化。高大的乔木列植在行人道两侧和球场的四周，乔木下有低矮灌木丛和成片的地被植物，还有2000多的草地。（附录像和照片）我校教学大楼有六层，层层都有近30的男女洗手间各一间，可供全校1200多师生使用。为了验证学校用水有相当大的一部分是用于浇灌花草树林、冲洗厕所，我们对学校用于浇灌植物和冲洗厕所水量进行了调查。在我们的提议下，学校在用于浇灌植物的回用水出水管口和冲洗厕所的自来水出水管口加装了水表，（附照片）方便我们测定用于浇灌植物和冲洗厕所的水量，我们每隔一周记录一次，记录了3个月。以下是我们对浇灌植物和冲洗厕所水量的记录。用于浇灌植物的回水量和冲洗厕所水量（m3/w）记录表周次用于浇灌植物的回水量和冲洗厕所水量(m3/w）总水量用于浇灌植物的回水量用于冲洗厕所水量