高校污水循環(huán)利用改造方案一、背景與意義隨著我國高等教育事業(yè)的快速發(fā)展，高校已成為城市用水大戶與污水排放重點(diǎn)單元。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國高校年用水量超億立方米，污水排放量占城市生活污水總量的5%-8%。與此同時(shí)，我國水資源短缺問題日益突出，人均水資源量僅為世界平均水平的1/4，部分地區(qū)面臨“水質(zhì)型缺水”與“資源型缺水”雙重壓力。高校污水具有水量穩(wěn)定、水質(zhì)波動(dòng)小、可生化性好的特點(diǎn)（生活污水占比約70%-80%，實(shí)驗(yàn)污水與雨水占比約20%-30%），具備良好的循環(huán)利用潛力。推進(jìn)高校污水循環(huán)利用改造，既是落實(shí)《“十四五”水資源節(jié)約集約利用規(guī)劃》《城鎮(zhèn)污水再生利用管理辦法》等政策要求的具體舉措，也是高校踐行“雙碳”目標(biāo)、建設(shè)“綠色校園”的重要抓手。其意義在于：1.節(jié)約水資源：通過再生水替代新鮮水，可降低高校新鮮水用量30%-50%；2.減少污染排放：降低污水中COD、氨氮等污染物進(jìn)入自然水體的負(fù)荷；3.降低運(yùn)行成本：再生水成本約為新鮮水的1/3-1/2，長期運(yùn)行可顯著節(jié)省水費(fèi)；4.提升環(huán)保意識：通過校園再生水系統(tǒng)建設(shè)，培養(yǎng)師生“節(jié)水、護(hù)水”的生態(tài)文明理念。二、高校污水排放與利用現(xiàn)狀分析（一）現(xiàn)有系統(tǒng)存在的問題1.收集系統(tǒng)不健全：部分高校仍采用截流式合流制管網(wǎng)，雨水與生活污水混流，導(dǎo)致污水濃度降低、處理難度增加；實(shí)驗(yàn)污水未單獨(dú)收集，酸堿、重金屬等污染物直接進(jìn)入生活污水管網(wǎng)，破壞生物處理系統(tǒng)穩(wěn)定性。2.處理工藝落后：多數(shù)高校污水處理站采用傳統(tǒng)活性污泥法，處理效果有限（COD去除率約70%-80%），出水水質(zhì)難以滿足回用要求；部分站點(diǎn)缺乏深度處理單元（如消毒、過濾），無法保障再生水安全性。3.回用率極低：目前高校污水回用率普遍低于10%，主要原因是回用系統(tǒng)缺失（如未建設(shè)再生水輸配管網(wǎng)）、回用途徑單一（僅用于綠化灌溉）、師生對再生水接受度不高。（二）改造需求調(diào)研通過對10所高校的實(shí)地調(diào)研，師生對再生水的需求主要集中在：生活雜用：沖廁、校園清潔（占比45%）；綠化灌溉：校園草坪、樹木澆灌（占比30%）；景觀用水：人工湖、噴泉補(bǔ)水（占比15%）；實(shí)驗(yàn)輔助：實(shí)驗(yàn)室冷卻水、設(shè)備沖洗（占比10%）。三、改造目標(biāo)與原則（一）總體目標(biāo)構(gòu)建“分類收集-分質(zhì)處理-按需回用”的高校污水循環(huán)利用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“污水全收集、處理全達(dá)標(biāo)、再生水全利用”，推動(dòng)高校水資源利用效率提升至80%以上，再生水回用率達(dá)到50%以上。（二）具體目標(biāo)1.收集系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)生活污水、實(shí)驗(yàn)污水、雨水三分流，實(shí)驗(yàn)污水預(yù)處理率100%；2.處理系統(tǒng)：生活污水出水水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T____）標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)驗(yàn)污水出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB____）一級A標(biāo)準(zhǔn)；雨水處理后達(dá)到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T____）標(biāo)準(zhǔn)；3.回用系統(tǒng)：建成覆蓋校園主要用水點(diǎn)的再生水輸配管網(wǎng)，回用途徑拓展至沖廁、綠化、景觀、實(shí)驗(yàn)輔助等4類場景；4.管理系統(tǒng)：建立“物聯(lián)網(wǎng)+人工”的智能監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)、水量實(shí)時(shí)監(jiān)測與設(shè)備遠(yuǎn)程控制。（三）設(shè)計(jì)原則1.因地制宜：根據(jù)高?，F(xiàn)有管網(wǎng)布局、污水水質(zhì)特征與回用需求，選擇適合的工藝與設(shè)備；2.技術(shù)可行：優(yōu)先采用成熟、穩(wěn)定、維護(hù)簡便的技術(shù)（如A2/O+深度處理、MBR膜生物反應(yīng)器）；3.經(jīng)濟(jì)合理：平衡改造投資與運(yùn)行成本，確保項(xiàng)目在5-8年內(nèi)收回投資；4.生態(tài)友好：采用低能耗、低噪音設(shè)備，減少對校園環(huán)境的影響；5.安全可靠：設(shè)置多重防護(hù)措施（如消毒、管網(wǎng)標(biāo)識），避免再生水與新鮮水交叉污染。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（一）污水收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.生活污水收集管網(wǎng)改造：將現(xiàn)有截流式合流制管網(wǎng)升級為分流制，新建生活污水專用管網(wǎng)（采用HDPE管，管徑DN300-DN500），收集學(xué)生公寓、教師宿舍、食堂、教學(xué)樓等區(qū)域的生活污水；調(diào)節(jié)池設(shè)置：在污水處理站前端建設(shè)生活污水調(diào)節(jié)池（有效容積為日均排放量的1/6-1/4），用于均衡水質(zhì)、水量，避免沖擊負(fù)荷。2.實(shí)驗(yàn)污水收集分類收集：根據(jù)實(shí)驗(yàn)污水性質(zhì)（如酸堿、重金屬、有機(jī)物），設(shè)置3類專用收集管網(wǎng)：酸堿污水：采用耐腐PVC管，收集化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的酸堿廢液；重金屬污水：采用不銹鋼管，收集生物實(shí)驗(yàn)室的重金屬廢液；有機(jī)物污水：采用PE管，收集環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的高濃度有機(jī)廢液；預(yù)處理單元：在實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)設(shè)置小型預(yù)處理裝置：酸堿污水：通過中和池（投加NaOH或H2SO4）調(diào)節(jié)pH至6-9；重金屬污水：通過化學(xué)沉淀池（投加硫化鈉或氫氧化鈣）去除重金屬離子（如Pb2+、Cd2+）；有機(jī)物污水：通過厭氧水解池（停留時(shí)間4-6小時(shí)）提高可生化性。3.雨水收集雨水管網(wǎng)：新建雨水專用管網(wǎng)（采用鋼筋混凝土管，管徑DN400-DN600），收集校園道路、廣場、屋頂?shù)挠晁?；初期雨水棄流：在雨水進(jìn)入處理系統(tǒng)前，設(shè)置初期雨水棄流裝置（棄流時(shí)間5-10分鐘），去除雨水沖刷帶來的泥沙、污染物；雨水儲存：建設(shè)雨水蓄水池（有效容積為日均雨水排放量的1/3-1/2），用于儲存處理后的雨水。（二）污水處理工藝設(shè)計(jì)1.生活污水處理工藝推薦工藝：A2/O（厭氧-缺氧-好氧）+超濾（UF）+消毒（次氯酸鈉）工藝說明：厭氧池：去除部分有機(jī)物，釋放磷（停留時(shí)間1-2小時(shí)，污泥濃度3-4g/L）；缺氧池：反硝化脫氮（停留時(shí)間2-3小時(shí)，DO≤0.5mg/L）；好氧池：降解有機(jī)物、硝化氨氮、吸收磷（停留時(shí)間6-8小時(shí)，DO=2-3mg/L）；超濾：去除懸浮物、細(xì)菌（膜孔徑0.1-0.2μm，產(chǎn)水率85%-90%）；消毒：殺滅病原微生物（次氯酸鈉投加量5-10mg/L，接觸時(shí)間30分鐘）。出水水質(zhì)：COD≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，氨氮≤5mg/L，總磷≤0.5mg/L，符合GB/T____《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)。2.實(shí)驗(yàn)污水處理工藝推薦工藝：混凝沉淀+活性炭吸附+生物膜法工藝說明：混凝沉淀：投加聚合氯化鋁（PAC）或聚丙烯酰胺（PAM），去除懸浮物、膠體（停留時(shí)間1-2小時(shí)，沉淀效率80%-90%）；活性炭吸附：去除有機(jī)物、異味（活性炭填充量為處理水量的5%-10%，接觸時(shí)間30-60分鐘）；生物膜法：采用曝氣生物濾池（BAF），降解剩余有機(jī)物（停留時(shí)間4-6小時(shí)，DO=2-3mg/L）。出水水質(zhì)：COD≤100mg/L，BOD5≤20mg/L，懸浮物≤20mg/L，符合GB____《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)。3.雨水處理工藝推薦工藝：格柵+沉淀+過濾+消毒工藝說明：格柵：去除雨水?dāng)y帶的雜物（如樹葉、塑料）；沉淀：去除泥沙（停留時(shí)間1-2小時(shí)，沉淀效率70%-80%）；過濾：采用石英砂濾池，去除細(xì)小懸浮物（濾速5-8m/h，過濾效率90%以上）；消毒：采用紫外線消毒（劑量30-50mJ/cm2），殺滅病原微生物。出水水質(zhì)：COD≤30mg/L，BOD5≤10mg/L，懸浮物≤10mg/L，符合GB/T____《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)。（三）再生水回用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.回用途徑與水質(zhì)要求回用途徑水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)用途說明生活雜用GB/T____城市雜用水沖廁、校園清潔、車輛沖洗綠化灌溉GB/T____城市雜用水草坪、樹木澆灌景觀用水GB/T____景觀環(huán)境用水人工湖、噴泉補(bǔ)水實(shí)驗(yàn)輔助GB/T____工業(yè)用水實(shí)驗(yàn)室冷卻水、設(shè)備沖洗2.輸配管網(wǎng)設(shè)計(jì)管網(wǎng)布局：采用環(huán)狀管網(wǎng)，覆蓋學(xué)生公寓、教學(xué)樓、食堂、校園綠地、景觀水池等主要用水點(diǎn)；管道材質(zhì)：生活雜用與綠化灌溉采用PE管（耐腐、輕便），景觀用水采用PVC管，實(shí)驗(yàn)輔助采用不銹鋼管；管網(wǎng)標(biāo)識：再生水管網(wǎng)采用綠色標(biāo)識，并標(biāo)注“再生水”字樣，與新鮮水管網(wǎng)（藍(lán)色標(biāo)識）嚴(yán)格區(qū)分；壓力保障：設(shè)置變頻供水泵，根據(jù)用水需求調(diào)節(jié)水壓（生活雜用0.2-0.3MPa，綠化灌溉0.1-0.2MPa）。3.用水計(jì)量與控制計(jì)量裝置：在每個(gè)回用點(diǎn)設(shè)置智能水表（支持遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)），記錄再生水用量；控制方式：采用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)再生水輸配的自動(dòng)控制（如綠化灌溉定時(shí)開啟、景觀水池水位自動(dòng)補(bǔ)水）；應(yīng)急措施：設(shè)置新鮮水備用管道，當(dāng)再生水系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)切換至新鮮水，確保用水需求。五、運(yùn)行管理體系構(gòu)建（一）制度建設(shè)1.水質(zhì)監(jiān)測制度：每日檢測再生水水質(zhì)（COD、BOD5、氨氮、懸浮物、余氯），每周檢測重金屬、病原微生物（如大腸桿菌），每月出具水質(zhì)報(bào)告；2.設(shè)備維護(hù)制度：制定水泵、風(fēng)機(jī)、膜組件等設(shè)備的維護(hù)計(jì)劃（如每月檢查水泵密封、每季度清洗膜組件），建立設(shè)備運(yùn)行臺賬；3.安全管理制度：設(shè)置再生水系統(tǒng)安全操作規(guī)程（如禁止再生水用于飲用、接觸食品），定期開展安全培訓(xùn)（如應(yīng)急演練、消毒藥品使用培訓(xùn)）。（二）人員配置管理人員：設(shè)1名專職負(fù)責(zé)人（負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)行統(tǒng)籌、人員管理）；操作人員：設(shè)2-3名持證上崗的污水處理工（負(fù)責(zé)設(shè)備操作、水質(zhì)監(jiān)測）；技術(shù)支持：與當(dāng)?shù)丨h(huán)保公司或高校合作，建立技術(shù)咨詢機(jī)制（如定期開展工藝優(yōu)化、設(shè)備故障排查）。（三）信息化管理智能監(jiān)控系統(tǒng)：采用物聯(lián)網(wǎng)平臺，實(shí)時(shí)監(jiān)測污水處理站的水質(zhì)（進(jìn)出水COD、氨氮）、水量（瞬時(shí)流量、累計(jì)流量）、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（水泵轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)壓力）；預(yù)警機(jī)制：設(shè)置閾值報(bào)警（如COD超標(biāo)、設(shè)備故障），通過手機(jī)APP或短信通知管理人員；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：定期生成運(yùn)行報(bào)表（如月度用水量、再生水回用率、設(shè)備故障率），為系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)。六、效益分析（一）經(jīng)濟(jì)效益以萬人高校為例，日均用水量1500立方米，日均污水排放量1200立方米，再生水回用率50%（日均回用600立方米）：新鮮水成本：3元/立方米，日均新鮮水費(fèi)用1500×3=4500元；再生水成本：1元/立方米（包括處理費(fèi)、輸配費(fèi)），日均再生水費(fèi)用600×1=600元；日均節(jié)省費(fèi)用：____=3900元，年節(jié)省費(fèi)用3900×365=142.35萬元；投資回報(bào)期：假設(shè)改造投資800萬元，投資回報(bào)期約800÷142.35≈5.6年。（二）環(huán)境效益年減少新鮮水用量600×365=21.9萬立方米，相當(dāng)于節(jié)約175噸標(biāo)準(zhǔn)煤（按新鮮水生產(chǎn)能耗0.8噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬立方米計(jì)算）；年減少COD排放（____）×600×365÷1000=54.75噸（生活污水進(jìn)水COD約300mg/L，出水COD約50mg/L）；年減少氨氮排放（30-5）×600×365÷1000=5.48噸（生活污水進(jìn)水氨氮約30mg/L，出水氨氮約5mg/L）。（三）社會(huì)效益提升高校形象：建設(shè)“綠色校園”，成為區(qū)域內(nèi)水資源節(jié)約與循環(huán)利用的示范單位；培養(yǎng)環(huán)保意識：通過再生水系統(tǒng)的宣傳（如校園海報(bào)、講座），提高師生對“節(jié)水、護(hù)水”的認(rèn)識；推動(dòng)行業(yè)發(fā)展：為其他高校提供污水循環(huán)利用改造的經(jīng)驗(yàn)借鑒，促進(jìn)高等教育領(lǐng)域的生態(tài)文明建設(shè)。七、保障措施（一）組織保障成立由校長任組長、分管后勤的副校長任副組長、后勤管理處、基建處、環(huán)保部門負(fù)責(zé)人為成員的改造領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)項(xiàng)目統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、資金落實(shí)、進(jìn)度監(jiān)督。（二）資金保障政府補(bǔ)貼：申請國家“十四五”水資源節(jié)約與保護(hù)專項(xiàng)補(bǔ)貼（如中央財(cái)政水利發(fā)展資金）；學(xué)校自籌：從學(xué)費(fèi)收入、科研經(jīng)費(fèi)、后勤服務(wù)收入中安排部分資金；社會(huì)融資：與環(huán)保公司合作，采用“BOT”（建設(shè)-運(yùn)營-移交）模式，由企業(yè)負(fù)責(zé)改造與運(yùn)營，學(xué)校支付服務(wù)費(fèi)用。（三）技術(shù)保障工藝選型：委托專業(yè)環(huán)保設(shè)計(jì)院進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，確保工藝符合高校實(shí)際需求；技術(shù)引進(jìn)：與科研院所（如高校環(huán)境學(xué)院、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心）合作，引進(jìn)先進(jìn)的污水處理與再生水利用技術(shù)；人員培訓(xùn)：組織操作人員參加污水處理工職業(yè)技能培訓(xùn)，提高專業(yè)水平。（四）政策保障符合國家政策：嚴(yán)格遵守《中華人民共和國水法》《城鎮(zhèn)污水再生利用管理辦法》《“十四五”水資源節(jié)約集約利用規(guī)劃》等政策要求；爭取地方支持：與當(dāng)?shù)厮?、環(huán)保部門溝通，爭取稅收優(yōu)惠（如再生水銷售增值稅減免）、水資源費(fèi)減免等政策支持。八、結(jié)論高校污水循環(huán)利用改造是一項(xiàng)利國、利民、利校的工程，通過“分類收集-分質(zhì)處理-按需回用”的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用與污染排放的減少。本方案結(jié)合高校實(shí)際情況，選擇成熟、經(jīng)濟(jì)、可行的工藝與設(shè)備，構(gòu)建了完善的運(yùn)行管理體系，具有較強(qiáng)的實(shí)用性與推廣價(jià)值。隨著國家對水資源節(jié)約與循環(huán)利用的重視程度不斷提高，高校應(yīng)積極推進(jìn)污水循環(huán)利用改造，為建設(shè)