洗浴废水回收与再利用研究

1、洗浴废水回收与再利用研究 项通 孙剑彬 戴岩柯(石家庄经济学院工程学院，河北，石家庄，050031)摘要：洗浴废水属中水水质，可回收用作非饮用水的用途。推广使用洗浴废水的二次利用，可节约大量优质水。关键词:：洗浴废水装置 内置反冲洗管 中水人工湖 为洗车水源21世纪人类将要面对一个淡水资源极度匮乏的地球，“水危机”不再是虚幻的猜想，而是一个严峻的现实问题。解决这个问题主要通过两方面的研究：一，寻找新的合适的水源；二，将现有水资源进行充分利用。在现今技术条件下，第二方面无疑是条捷径，所以可以这么说，水资源循环再利用的研究在可预见的将来都会是此类研究的重中之重。水资源循环再利用的一个重要组成部分便

2、是生活污水的回收再利用。洗浴废水作为一种常见的生活污水，很有必要对其进行回收再利用的专门研究。本文拟就这方面的问题进行一些探析。1. 洗浴废水回收处理对洗浴废水进行回收再利用在我国尚未进行大规模推广，但在欧美，日本等发达国家已有深度研究，并得到广泛应用。在研究方向上我们选取学院浴池的洗浴废水为实验对象，以对废水进行除毛发，除可见悬浮物等简单处理模式为主要研究方向。 通过对洗浴废水进行回收处理使其达到中水标准，以进行再利用的各项研究。针对洗浴废水的污染特性和所收集的学校浴室的排污数据设计处理装置。1.1洗浴废水装置装置的整个处理流程与快滤池的处理流程是相同的。本装置结构特点为：以管道作为过滤场所

3、，处理流程简便易行，运行成本低廉。安装有电磁控制装置，可实现无人自动操作，工作效率高且出水水质稳定。1）设计剖面图电磁阀门 1.污水入口 2.排水口 3.出水口 4.水泵5.电池 6.记时器 7.内置反冲洗管 8.无烟煤滤料 9.砾石垫层2)处理流程：一：开启阀门A,关闭阀门B，C，D与出水口。废水由入水口流入；二：废水经过左边滤管滤料过滤后由出水口排出；三：当过滤过程中发现左边过滤水头损失达到预定高度时（取1.5m）关闭阀门A与出水口；四：开启排水口，打开水泵和阀门B*C，对左边滤管进行反冲洗作业，同时启动右边滤管的过滤作业，反冲时间取36min；五：左边滤管冲洗完毕后，关闭水泵与阀门B*C

4、，打开阀门A，使其重新开始过滤作业；六：当右边滤管过滤水头达到预定高度时，打开阀门D与水泵，关闭阀门B，开始右边滤管的反冲洗作业；此时左边滤管继续过滤作业；七：右边滤管冲洗作业完毕后，一个工作周期结束；重复步骤一至六，直至工作结束。内置反冲洗管是本装置相比其他同类型设备的创新之处。可有效解决冲洗水配水不均的问题，大大提高了冲洗效果。相比组建一个专门的配水系统，内置反冲洗管具有不另占面积，构造简单，便于维护等优点。内置反冲洗管实际上起到了一个配水系统的作用。配水系统作用在于使冲洗水在整个滤管中均匀分布。配水的均匀性对冲洗效果影响很大。如配水不均匀，部分滤层膨胀不足，无烟煤就洗不干净，而部分滤层膨

5、胀过甚，会使局部无烟煤层暴溢出滤管，造成滤料的无谓流失。设计中冲洗管外壁的滤网，在实际施工时选用不锈刚滤网制作而成。滤网的孔径的大小有一定要求，既不能太大致使滤料有内置冲洗管流失，也不能太小对出水水头产生较大影响。1.2 相关参数表1滤料级配组成选用75#PVC管类别粒径（mm）K80孔隙率厚度（mm）滤速（m/h）滤料层 无烟煤Dmax=2.Dmin=12.00.5575012-14承托层 砾石Dmax=4.Dmin=2_15012-14K80-表示滤料的级配指标。K80愈大，表示粗，细颗粒尺寸相差愈大，滤料颗粒愈不均匀，这对过滤和反冲洗对很不利。因为大小颗粒搀杂的结果，会降低滤料层的孔隙率

6、，降低其含污能力，增加过滤时的阻力。表2滤料反冲洗数据表滤料冲洗强度（L/(s.m2)）冲洗历时 (min)膨胀率（%）无烟煤13-16 8-6 50滤料膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比称为膨胀率e。e=式中L,L0-滤管膨胀后，膨胀前的厚度。根据实验得出数据为：L=1125mm L0=750mm所以由上式可得：e=50%在冲洗过程中的水头损失可用下式表示：管道末端的压头为：=+-h（m）式中 h-冲洗管中水头损失（m）； a-流速水头转化为压力的系数，其值取1。其中取h=1.5m; g=9.8m/s2 H1=20m 根据实验得出：v=3.8m/s代入上述数据得：H2=19.24m冲洗所需的

7、平均水头为：H=（）式中 q-设计中的冲洗强度（m3/(s.m)）； -孔眼流量系数，等于0.650.7； a-孔眼总面积与滤管底面积的比值； g-重力加速度，（g=9.8m/s2）。其中q=0.015 g=9.8m/s2取u=0.65,可得：H=1.46m管道末端流量为：Q=式中 Qa,-进口端孔口入流量； Qb-末端孔口出流量； S1-孔口阻力系数； S2-进口端滤料层阻力系数； S2-末端滤料层阻力系数。由上式可知，虽然两孔口出流量不能相等，但使Qa值接近Qb值是可能的。其措施之一就是减小孔口总面积以增大S1,这样就能削弱S2,S2压力不均匀的影响。在对处理后废水进行COD测试实验后比较

8、中有关生活杂用水水质标准可以看到处理后的水，对于厕所冲洗，景观用水和洗车等用途，其COD指标均低于相关标准，因此得出结论：参照再生水标准，处理后水质已达到人体非全身接触标准，可用于景观用水和洗车等用途。2洗浴废水再利用方案探讨随着经济的发展和人口的激增，我国北方诸多城市水资源供需矛盾日益尖锐，愈演愈烈的水荒已严重地制约了一些地方经济和社会的发展。推行污水资源化，积极开发第二水资源-中水，可以缓解水资源紧缺的状况。以前由于我国水价太低，使很多单位不重视节约用水，中水回用在各地不是很普及。各大城市的高校区不但是知识密集型单位也是生活用水量较大且集中的区域，在此全国开始即将推广配额用水之际，有责任也

9、有义务走在探索节约用水的前列。在北京，北方交通大学、北京航空航天大学等院校已建成了利用洗浴水的中水回用设施，将经过处理后的中水用于冲洗厕所、校园绿化、操场降尘等。每个院校每年按一般水平测算，至少可节水2万3万吨。为此，北方交通大学两次荣获“全国城市节约用水先进单位”的称号。高校中洗浴水有基本固定的水量，水质污染程度较轻等特点，是处理成为能二次利用的中水的最佳水源。随着自来水水价的不断的提高，中水回用不仅有很好的环境效益，而且有很大的经济效益。洗浴污水从水质上看，污染物浓度比其他生活污水低，水量大而且集中，容易收集和处理。洗浴水处理过程简单，成本低廉。从充分利用水资源的立场出发，既符合国家的节水

10、要求，又可以为学校节约一大笔本不必要的开资。北方交通大学等单位从中水回用中获得了较好的经济效益和环境效益，证明了污水资源化大有潜力可挖，中水回用的市场也很广阔。我们希望各地都来重视中水回用这个问题，把它作为一个保护环境、节约资源的措施来推广，促进城市的持续发展。根据洗浴水处理后的水质，以下主要探讨两种再利用洗浴水的方案。冲厕与灌溉绿化等为常见的再利用方式，也被普遍接受。作者在此就不以论证。2.1 中水人工湖1. 人工湖的重要性水是城市之本，一座城市如果失去水的滋养就缺乏灵性。这也是河北省石家庄花巨资建设人工河“民心河”的主要原因之一。同时通过人工湖来提高城市的景观在国内已有不少先例，如苏州的河

11、口、南京的秦淮河口都取得了较好的效果。高校中建设人工湖在国内也早有先例，如南京市三大新市区之一仙西地区最重要的组成部分仙林大学城，该地区用“三个人工湖”有机串联起了商业服务、文化娱乐、商务办公三个功能区。“三个人工湖”是美国Sasaki公司的方案。商业服务区以约8公顷的湖泊水景为主体，该湖泊以休闲为主题，通过环湖公园将演艺广场、大学广场、亲水广场等主题广场空间及一系列视廊、绿轴串联起来。而以生态为主题的约4公顷的湖泊则形成了文化娱乐区，并且周边自然的生态林地和湿地构成了该地区主要的空间特色。在商务办公区上，湖泊以运动为主题，沿湖岸将设置慢跑步道健身场地，是中心区一个环境宜人的户外活动场地。南方

12、高校区成功的例子为北方高校区规划提供很好的参考。改善校区景色提高教学科研环境也是北方高校发展的任务之一。2. 中水补给的可行性北方由于降水少，天然湖甚少。高校中有湖这一水景的更是风毛翎角了，未名湖成为北京大学的标志之一。于是要像南方一些高校区那样用湖水或河水补给人工湖，恐怕会“水土不服”，难以实行。然而利用初步处理后的洗浴水为在高校区中建设人工湖提供良好水源，以避免全部用自来水补给的高成本。处理后的洗浴水已经达到了国家对景观水质的要求。根据调研发现由于湖水不能及时补充更换，昔日美丽的未名湖也出现了水质恶化问题。而每天有廉价中水补给的人工湖不存在此问题。一旦建成之后，维护费用低廉。用中水补给人工

13、湖在国内也已经有成功的先例，如首都钢铁公司将处理后的生产污水（达中水水质）排入人工湖，不但达到了污水零排放，而且还大大改改善了厂区与周边地区的环境。综上所述，在新规划的高校区里建设中水人工湖，有较大可行性。2.2为洗车水源1. 洗车业现状我国机动车数量的飞速增加，也给洗车业带来了前所未有的发展空间。例如全国机动车最多之一的上海市，仅以每辆车收费10元计算，洗车行业市场价值高达1.5亿。车容代表着市容，所以洗车业应当受到社会重视与支持。但现今在中国绝大多数城市缺水的现状下，这一朝阳行业面临着严重的发展瓶颈。2发展危机分析利润空间变小，从业者举步为艰。在2004年北京水价调整方案中，洗车业是最受震

14、动的行业之一。洗车业从原来每吨20元提高到60元，很多从业者对这种大幅度提价，表示很难承受。但北京市发展与改革委员会（以下简称发改委）负责人表示，提价的目的，就是为了引导企业节约用水。 3.矛盾分析洗车业的高耗水量加速中国大中城市水资源紧缺，与城市整体发展之间发生矛盾。开革开放后上海市机动车拥有量在不断上升，洗车业正逐渐成为用水大户。 据不完全统计，上海一年用 在洗车上的自来水超过1500万立方米，相当于3个北京昆明湖的湖水。上海每100吨用水中，就有1吨用于洗车。因此各地政府不得不从宏观上进行调控，2004年北京水价进行大规模调整后。北京市发改委负责人表示，大幅提高洗车行业水价主要是一种政策

15、引导，目的是促进企业加强节水、循环利用，配合国家资源可持续发展的政策方针。4.解决方案的探讨企业的存在是以不断地盈利为目的。所以要维持这个行业的良性发展，必须保持应有的利润。但对于洗车消费者所能承受价格是基本固定，所以只能降低洗车的成本。而作为洗车最大成本的水，自然成为了解决问题的目标。自来水作为人们的可饮用水用于洗车真是“大材小用”，甚至浪费。国家在这方面已经开始对企业进行正确的政策引导。北京市发改委副主任柴晓钟：就是限制这种高耗水的行业发展，我们提高水价的方案就涉及洗车行业，目的主要还是促进洗车业用循环水，以后创造条件使用中水。5.各种主要方案比较论证：方案一：自建污水处理设施根据建设部有

16、关规定，每个洗车场至少要有两台以上的节水型清洗设备和一套以上的污水处理设施，污水重复利用率要达到70以上。但实行却缓慢，例如目前石家庄所有洗车场都按要求采用了节水型清洗设备，但仅一家洗车场配建了污水处理设施。可见此方案可行性不大，至少短期难以被市场吸收。因为洗车业近几年才中国兴起，各城市中的大多数洗车行规模较小，没有足够的资金自己建污水处理设施。而此项费用的增加违背了要原本要最大降低成本的初衷。方案二：从污水处理厂购水 在北京地区，中水的价格仅为洗车业供水价的三十分之一。渐渐开始走俏市场。逐渐为人们所接受。但这种方式也存在着一些弊端。一，若全部铺设管道送水，洗车行分散，单个用水量不大，铺设管道

17、成本太高。中水是价廉占有市场，提价会失去市场。二，运水车送水，成本稍低于铺设管道。但各洗车行必须修建足够大的蓄水池，而且若蓄水时间过长，水质势必发生变化。污水处理厂一般远离市区，所以无论是管道送水还是运水车送水成本都不小。方案三：由高校向周边送中水洗浴水处理后已经达到了中水水质的要求。所以高校处理后优质的中水可为附近的洗车行有偿供水。高校一般地处市区且较为分散，因此铺设管道或运水车送水不但成本都远低于从污水处理厂购水而且送水方便。此项方案既解决高校多余中水的处理，又“变废为宝”创造经济效益，可以支付高校所建洗浴水处理系统的维护费用，使得学校在处理系统建成后只受益而无经济负担。但高校所供的中水量会受学生假期的影响，所以可