山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院校園中水處理：技術(shù)、效益與可持續(xù)發(fā)展探究一、緒論1.1研究背景1.1.1全球水資源危機(jī)現(xiàn)狀剖析水，作為生命之源，是地球上所有生物生存和繁衍的基礎(chǔ)，更是人類社會(huì)發(fā)展不可或缺的物質(zhì)條件。然而，當(dāng)前全球正面臨著日益嚴(yán)峻的水資源危機(jī)，這一問(wèn)題已成為制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。從水資源的分布情況來(lái)看，全球水資源的分布極不均衡。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球上約97%的水是海洋中的咸水，無(wú)法直接被人類利用，而可供人類使用的淡水資源僅占全球水資源總量的3%左右。并且，這有限的淡水資源在全球范圍內(nèi)的分布也極為不均。例如，南美洲的亞馬遜河流域擁有豐富的水資源，其降水量充沛，河流水量巨大；而非洲的撒哈拉沙漠地區(qū)以及中東的一些干旱地區(qū)，年降水量極少，水資源極度匱乏，當(dāng)?shù)鼐用裆踔撩媾R著飲用水短缺的困境。這種水資源分布的巨大差異，使得部分地區(qū)水資源過(guò)剩，而部分地區(qū)卻長(zhǎng)期遭受缺水的困擾。隨著全球人口的持續(xù)增長(zhǎng)以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對(duì)水資源的需求量也在不斷攀升。據(jù)世界氣象組織發(fā)布的《全球水資源狀況報(bào)告》顯示，2023年是過(guò)去30多年來(lái)全球河流水量最少的一年，全球超過(guò)50%的集水區(qū)出現(xiàn)異常情況，大部分流域水量偏低，南美洲的亞馬遜河、的的喀喀湖水位一度降至有觀測(cè)記錄以來(lái)的最低水平。全球河流流量和水庫(kù)流入量已經(jīng)連續(xù)五年低于正常水平，導(dǎo)致社區(qū)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)的可用水量大幅減少，進(jìn)一步加劇了全球供水壓力。在一些干旱和半干旱地區(qū)，水資源短缺已經(jīng)成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素。同時(shí)，水污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重，工業(yè)廢水、生活污水以及農(nóng)業(yè)面源污染等大量未經(jīng)有效處理的污染物排入水體，使得許多原本可利用的水資源遭到破壞，水質(zhì)惡化，無(wú)法滿足人類的使用需求。水資源危機(jī)給人類社會(huì)帶來(lái)了多方面的負(fù)面影響。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，缺水導(dǎo)致農(nóng)田灌溉困難，農(nóng)作物產(chǎn)量大幅下降，嚴(yán)重威脅到全球的糧食安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于水資源短缺，一些干旱地區(qū)的農(nóng)作物減產(chǎn)幅度高達(dá)30%-50%。在工業(yè)方面，水資源的不足限制了工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模和發(fā)展速度，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。例如，一些依賴大量水資源的制造業(yè)企業(yè)，由于缺水不得不減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。此外，水資源危機(jī)還引發(fā)了一系列的社會(huì)問(wèn)題，如因爭(zhēng)奪水資源而導(dǎo)致的地區(qū)沖突和矛盾不斷加劇，影響了社會(huì)的穩(wěn)定與和諧。聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布的《2024年聯(lián)合國(guó)世界水資源發(fā)展報(bào)告》指出，全球仍有22億人無(wú)法獲得安全管理的飲用水，35億人無(wú)法用上安全管理的衛(wèi)生設(shè)施，水資源獲取緊張問(wèn)題加劇了世界各地的沖突。在西非和中非，乍得湖的面積60年來(lái)縮小了90%，給周邊國(guó)家?guī)?lái)了經(jīng)濟(jì)和安全挑戰(zhàn)。1.1.2我國(guó)水資源困境深度解讀我國(guó)雖然幅員遼闊，但水資源狀況同樣不容樂(lè)觀，面臨著諸多嚴(yán)峻的問(wèn)題。從總量上看，我國(guó)水資源總量為2.812×1012m3/d，占全世界水資源總量的6%，看似總量較為可觀。然而，由于我國(guó)人口眾多，人均水資源占有量?jī)H為2221m3，僅占世界人均的1/4，遠(yuǎn)低于世界平均水平，屬于水資源短缺國(guó)家。并且，我國(guó)水資源在時(shí)空分布上存在著顯著的不均衡性。在空間分布上，我國(guó)水資源呈現(xiàn)出南多北少、東多西少的特點(diǎn)。南方地區(qū)氣候濕潤(rùn)，降水豐富，河網(wǎng)密布，水資源相對(duì)充足；而北方地區(qū)氣候干旱，降水稀少，水資源匱乏。例如，長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū)的水資源總量占全國(guó)的80%以上，而北方地區(qū)的水資源總量?jī)H占全國(guó)的20%左右。這種空間分布的差異導(dǎo)致了北方地區(qū)的用水矛盾尤為突出，許多城市和地區(qū)面臨著嚴(yán)重的缺水問(wèn)題。像京津冀地區(qū)，由于人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，用水需求量大，但本地水資源有限，不得不依賴跨流域調(diào)水工程來(lái)滿足用水需求。在時(shí)間分布上，我國(guó)降水主要集中在夏季，大部分地區(qū)夏季降水量占全年降水量的60%-80%，而冬春季節(jié)降水較少。這就導(dǎo)致了水資源在年內(nèi)分配不均，夏季洪澇災(zāi)害頻發(fā)，而冬春季節(jié)則容易出現(xiàn)干旱缺水的情況。此外，我國(guó)水資源的年際變化也較大，不同年份之間降水量差異明顯，這進(jìn)一步增加了水資源管理和利用的難度。除了水資源分布不均和人均占有量低的問(wèn)題外，我國(guó)的水污染問(wèn)題也十分嚴(yán)重。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速，大量的工業(yè)廢水、生活污水以及農(nóng)業(yè)面源污染未經(jīng)有效處理就排入水體，導(dǎo)致我國(guó)許多河流、湖泊和地下水受到不同程度的污染。水利部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)有27.2%的河流、67.8%的湖泊水質(zhì)為三類以下，無(wú)法飲用，23.1%的湖泊處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為67.9%。在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，水污染問(wèn)題尤為突出，如太湖、滇池等湖泊，由于長(zhǎng)期受到工業(yè)廢水和生活污水的污染，水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，藍(lán)藻頻繁爆發(fā)，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。水污染不僅影響了水資源的可利用性，還對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成了嚴(yán)重威脅。被污染的水源可能含有各種有害物質(zhì)，如重金屬、有機(jī)物和病原體等，人們飲用或接觸這些受污染的水后，容易引發(fā)各種疾病，如癌癥、消化系統(tǒng)疾病和傳染病等。水資源困境對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的制約。在農(nóng)業(yè)方面，缺水導(dǎo)致農(nóng)田灌溉不足，農(nóng)作物生長(zhǎng)受到影響，產(chǎn)量下降，農(nóng)民收入減少。同時(shí)，為了滿足農(nóng)業(yè)用水需求，一些地區(qū)過(guò)度開(kāi)采地下水，導(dǎo)致地下水位下降，引發(fā)地面沉降、土地荒漠化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。在工業(yè)領(lǐng)域，水資源短缺限制了工業(yè)的發(fā)展規(guī)模和速度，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。許多工業(yè)企業(yè)為了獲取足夠的水資源，不得不投入大量資金進(jìn)行水資源的開(kāi)采和處理，這無(wú)疑加重了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。此外，水資源短缺還影響了城市的發(fā)展和居民的生活質(zhì)量。城市供水不足，導(dǎo)致居民生活用水困難，影響了居民的日常生活和社會(huì)穩(wěn)定。為了緩解水資源短缺問(wèn)題，我國(guó)實(shí)施了一系列重大工程，如南水北調(diào)工程，旨在通過(guò)跨流域調(diào)水來(lái)優(yōu)化水資源的配置，緩解北方地區(qū)的缺水狀況。但這些工程的建設(shè)和運(yùn)行成本高昂，且只能在一定程度上緩解水資源短缺問(wèn)題，并不能從根本上解決我國(guó)水資源面臨的困境。1.1.3中水回用的迫切性與戰(zhàn)略意義在全球水資源危機(jī)和我國(guó)水資源困境日益嚴(yán)峻的背景下，中水回用作為一種有效的水資源再生利用方式，具有極其重要的迫切性和戰(zhàn)略意義。中水回用，即將城市污水或生活污水處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水，其水質(zhì)介于上水（給水）與下水（排水）之間。開(kāi)展中水回用工作，能夠在很大程度上緩解水資源短缺的壓力。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)水資源的需求量不斷增加，而可利用的水資源卻十分有限。通過(guò)中水回用，可以將原本被排放的污水轉(zhuǎn)化為可利用的水資源，用于工業(yè)冷卻、城市綠化、道路沖洗、建筑沖廁等對(duì)水質(zhì)要求相對(duì)較低的領(lǐng)域，從而減少對(duì)新鮮水資源的開(kāi)采和使用，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中水回用可以使城市的水資源利用率提高20%-40%，在一定程度上滿足了城市發(fā)展對(duì)水資源的需求。例如，在一些缺水城市，通過(guò)建設(shè)中水回用設(shè)施，將處理后的中水用于城市綠化灌溉，不僅節(jié)約了大量的新鮮水資源，還降低了綠化用水成本。中水回用有助于減少水污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。未經(jīng)處理的污水直接排放會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重污染，破壞生態(tài)平衡。而中水回用通過(guò)對(duì)污水進(jìn)行處理和再利用，減少了污水的排放量，降低了污染物對(duì)環(huán)境的危害。經(jīng)過(guò)處理后的中水，其污染物含量大幅降低，再用于合適的領(lǐng)域，能夠有效減輕對(duì)自然水體的污染壓力，保護(hù)河流、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)的健康。以某城市的污水處理廠為例，該廠通過(guò)實(shí)施中水回用項(xiàng)目，將處理后的中水用于工業(yè)生產(chǎn)，每年減少了大量污水的排放，使得周邊河流的水質(zhì)得到了明顯改善，河流中的生物多樣性也逐漸恢復(fù)。中水回用對(duì)于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義?？沙掷m(xù)發(fā)展要求我們?cè)跐M足當(dāng)代人需求的同時(shí)，不損害子孫后代滿足其自身需求的能力。水資源作為一種重要的自然資源，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。通過(guò)中水回用，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用和循環(huán)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。它不僅能夠保障當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源的需求，還為未來(lái)的發(fā)展預(yù)留了充足的水資源，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，中水回用是解決水資源短缺問(wèn)題的必然選擇，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用。它能夠推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，促進(jìn)節(jié)水型社會(huì)的建設(shè)，提高全社會(huì)的水資源利用效率和環(huán)保意識(shí)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外中水回用發(fā)展歷程與先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)中水回用在國(guó)外的發(fā)展歷程較為悠久，許多國(guó)家在這一領(lǐng)域取得了顯著的成果，積累了豐富的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。美國(guó)作為世界上水資源管理較為先進(jìn)的國(guó)家之一，在中水回用方面起步較早。早在20世紀(jì)初，美國(guó)就開(kāi)始了中水回用的實(shí)踐探索，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和對(duì)水資源重視程度的提高，中水回用在美國(guó)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。如今，美國(guó)在中水回用技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)到了較高的水平，擁有先進(jìn)的污水處理和再生利用技術(shù)。例如，加利福尼亞州實(shí)施的衛(wèi)生間廢水處理再利用工程，通過(guò)采用先進(jìn)的膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)，將衛(wèi)生間廢水處理后達(dá)到較高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用于城市綠化、道路沖洗等非飲用領(lǐng)域，大大提高了水資源的利用效率。美國(guó)還注重中水回用的法律法規(guī)建設(shè)和政策支持，制定了嚴(yán)格的中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和回用規(guī)范，為中水回用的推廣和應(yīng)用提供了有力的保障。日本是中水回用技術(shù)發(fā)展最為典型的國(guó)家之一，中水回用技術(shù)在日本已步入成熟階段，中水應(yīng)用也已相當(dāng)廣泛。早在1955年，日本就開(kāi)始應(yīng)用中水技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，到20世紀(jì)80年代，日本的中水技術(shù)已經(jīng)成熟。1983年3月底，全國(guó)中水項(xiàng)目有473個(gè)，到1989年增至844個(gè)，至1993年全國(guó)有1963套中水利用設(shè)施投入使用，并且以每年新增項(xiàng)目一百多處的速率遞增。日本在中水回用方面的成功經(jīng)驗(yàn)主要得益于其完善的法律法規(guī)體系和政府的大力支持。日本政府制定了一系列鼓勵(lì)中水回用的政策，對(duì)建設(shè)中水回用設(shè)施的企業(yè)和單位給予財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠。同時(shí)，日本還注重中水回用技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出了許多適合本國(guó)國(guó)情的中水回用技術(shù)和設(shè)備。例如，日本的一些城市采用了先進(jìn)的雨水收集和處理技術(shù)，將收集到的雨水經(jīng)過(guò)處理后用于城市景觀用水和道路沖洗，有效地節(jié)約了水資源。以色列在中水回用方面也具有獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)。由于以色列地處干旱和半干旱地區(qū)，人均水資源占有量?jī)H為121m3，是世界人均水資源量的1.7%，水資源極度匱乏。在這種嚴(yán)峻的水資源形勢(shì)下，以色列高度重視中水回用技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。目前，以色列每年已有72%的廢水經(jīng)過(guò)處理回用，全國(guó)所需水量的16%由廢水回用來(lái)解決。以色列在中水回用方面的成功主要得益于其先進(jìn)的污水處理技術(shù)和嚴(yán)格的水資源管理體制。以色列采用了先進(jìn)的滴灌技術(shù)和微灌技術(shù)，將處理后的中水用于農(nóng)業(yè)灌溉，大大提高了水資源的利用效率。同時(shí)，以色列還建立了完善的水資源管理體系，對(duì)水資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、調(diào)配和管理，確保了中水回用的順利實(shí)施。德國(guó)在中水回用領(lǐng)域也有獨(dú)特的探索。在德國(guó)的一些城市，地方政府正試驗(yàn)提供處理過(guò)的廢水沖洗馬桶。德國(guó)注重中水回用的安全性和可靠性，采用了先進(jìn)的消毒技術(shù)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)，確保中水的水質(zhì)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。德國(guó)還注重中水回用設(shè)施的建設(shè)和管理，建立了完善的中水回用設(shè)施運(yùn)營(yíng)和維護(hù)體系，保障了中水回用設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。1.2.2國(guó)內(nèi)中水回用的探索與實(shí)踐成果我國(guó)中水回用的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)50年代。1958年，我國(guó)開(kāi)始對(duì)城市污水處理與利用進(jìn)行研究，當(dāng)時(shí)主要側(cè)重于污水灌溉方面的研究，并在60年代取得了一定成果。到了70年代中期，我國(guó)開(kāi)展了以回用為目的的城市污水深度處理小試研究，為后續(xù)中水回用技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。80年代初，北京、西安等缺水大城市率先開(kāi)展了污水回用于工業(yè)和民用的試驗(yàn)研究，部分公共建筑也開(kāi)始建設(shè)中水回用裝置，取得了積極成果。進(jìn)入90年代后，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速和水資源短缺問(wèn)題的日益突出，中水回用技術(shù)得到了更廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，一些城市開(kāi)始建設(shè)大規(guī)模的中水回用工程。在政策支持方面，國(guó)家和地方政府陸續(xù)出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)中水回用的政策法規(guī)。例如，國(guó)家發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)中水回用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出要加大對(duì)中水回用項(xiàng)目的支持力度，提高中水回用率。一些地方政府也制定了相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則，對(duì)建設(shè)中水回用設(shè)施的企業(yè)和單位給予財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免等優(yōu)惠政策。這些政策的出臺(tái)，為中水回用的發(fā)展提供了有力的政策保障，促進(jìn)了中水回用項(xiàng)目的建設(shè)和推廣。在技術(shù)應(yīng)用方面，我國(guó)目前已掌握了多種成熟的中水處理技術(shù)，包括物理處理法、生物處理法和化學(xué)處理法等。物理處理法主要有膜濾法、砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等，適用于水質(zhì)變化大的情況，具有裝置緊湊、操作簡(jiǎn)便、受負(fù)荷變動(dòng)影響小等特點(diǎn)。生物處理法一般采用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等生物處理方法，或是幾種生物處理方法組合使用，適用于有機(jī)物含量較高的污水，具有適應(yīng)水力負(fù)荷變動(dòng)能力強(qiáng)、產(chǎn)生污泥量少、維護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)?；瘜W(xué)處理法則主要用于去除污水中的特定污染物，如重金屬離子、磷等。在實(shí)際應(yīng)用中，我國(guó)根據(jù)不同的中水水源和回用需求，選擇合適的處理技術(shù)和工藝組合，以達(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。例如，在一些以優(yōu)質(zhì)雜排水作為水源的中水處理項(xiàng)目中，常采用“原水→格柵→調(diào)節(jié)池→物化處理→過(guò)濾池→消毒→中水”的工藝流程；而對(duì)于以生活污水為水源的中水處理項(xiàng)目，則多采用“原水→格柵→調(diào)節(jié)池→二級(jí)生物處理→沉淀池→過(guò)濾池→消毒→中水”的工藝流程。盡管我國(guó)在中水回用方面取得了一定的成果，但仍然存在一些不足之處。中水回用率較低，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距。目前，我國(guó)大部分城市的中水回用率仍處于較低水平，中水回用的潛力尚未得到充分挖掘。中水回用設(shè)施建設(shè)滯后，部分城市缺乏完善的中水供水系統(tǒng)和配套管網(wǎng)，導(dǎo)致中水回用的推廣受到限制。公眾對(duì)中水回用的認(rèn)知度和接受度不高，對(duì)中水的安全性存在疑慮，也在一定程度上影響了中水回用的發(fā)展。1.2.3高校中水回用的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀高校作為人員密集、用水量大的場(chǎng)所，具有開(kāi)展中水回用的顯著特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。高校的用水需求相對(duì)穩(wěn)定，且用水類型較為集中，主要包括生活用水、綠化用水和景觀用水等，這為中水回用提供了穩(wěn)定的水源和明確的回用方向。高校擁有豐富的科研資源和專業(yè)人才，能夠?yàn)橹兴赜眉夹g(shù)的研究和應(yīng)用提供有力的支持，有利于開(kāi)展相關(guān)的科研項(xiàng)目和技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)中水回用技術(shù)的發(fā)展和完善。國(guó)內(nèi)許多高校在中水回用方面進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐，并取得了一定的成果。以清華大學(xué)為例，該校建設(shè)了先進(jìn)的中水回用系統(tǒng)，將校園內(nèi)的生活污水和雨水進(jìn)行收集和處理，處理后的中水用于校園綠化灌溉、道路沖洗和景觀補(bǔ)水等。清華大學(xué)采用了生物處理與膜處理相結(jié)合的技術(shù)工藝，確保了中水的水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。通過(guò)實(shí)施中水回用項(xiàng)目，清華大學(xué)每年可節(jié)約大量的新鮮水資源，有效降低了校園的用水量和排污量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。再如北京工業(yè)大學(xué)，該校的中水回用項(xiàng)目也頗具特色。學(xué)校利用自主研發(fā)的中水回用技術(shù)，將污水處理后回用于學(xué)生宿舍的沖廁和校園內(nèi)的部分景觀用水。北京工業(yè)大學(xué)還注重中水回用系統(tǒng)的智能化管理，通過(guò)安裝先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中水水質(zhì)、水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)控，提高了中水回用系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。該項(xiàng)目不僅為學(xué)校節(jié)約了水資源和運(yùn)行成本，還為其他高校提供了有益的借鑒和示范。這些高校中水回用的典型案例表明，中水回用在高校具有良好的應(yīng)用前景和實(shí)際效果。通過(guò)實(shí)施中水回用項(xiàng)目，高校能夠有效地節(jié)約水資源，降低用水成本，減少環(huán)境污染，同時(shí)還能提高師生的環(huán)保意識(shí)，促進(jìn)校園的可持續(xù)發(fā)展。然而，高校中水回用在實(shí)際應(yīng)用中也面臨一些挑戰(zhàn)，如中水回用設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行成本較高，需要投入大量的資金；部分高校對(duì)中水回用的重視程度不夠，缺乏完善的管理機(jī)制和專業(yè)的技術(shù)人員；以及公眾對(duì)中水回用的認(rèn)知和接受程度有待進(jìn)一步提高等。1.3中水回用技術(shù)及工藝基礎(chǔ)1.3.1中水概念界定與分類詳解中水，這一概念最早起源于日本，因其水質(zhì)介于上水（自來(lái)水）與下水（污水）之間，故而得名。中水主要是指城市污水或生活污水處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。中水回用即將城市污水進(jìn)行處理后作為再生資源回用，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，以緩解水資源短缺的問(wèn)題。中水回用在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用，如日本、美國(guó)等國(guó)家早已開(kāi)展污水處理后回用的工作，美國(guó)加利福尼亞已實(shí)施衛(wèi)生間廢水處理再利用工程，在德國(guó)的一些城市，地方政府正試驗(yàn)提供處理過(guò)的廢水沖洗馬桶。中水可依據(jù)其水源的不同進(jìn)行細(xì)致分類，主要涵蓋以下幾種類型：優(yōu)質(zhì)雜排水，這種中水水源主要來(lái)源于生活中產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)雜排水，如冷卻排水、游泳池排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水等。此類排水具有污染物濃度低、水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定、易于處理的特點(diǎn)，是較為理想的中水水源。以某高校為例，其學(xué)生宿舍產(chǎn)生的沐浴排水和盥洗排水，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后，便可作為中水水源用于校園綠化灌溉，不僅實(shí)現(xiàn)了水資源的有效利用，還降低了校園的用水成本。一般雜排水則是在優(yōu)質(zhì)雜排水的基礎(chǔ)上，增加了廚房排水。廚房排水中含有一定量的油脂、有機(jī)物和懸浮物等污染物，處理難度相對(duì)較大，但經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砉に嚕匀豢梢宰鳛橹兴?。某住宅小區(qū)將廚房排水和沐浴排水等進(jìn)行收集，通過(guò)隔油、沉淀、過(guò)濾等處理工藝，使其達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用于小區(qū)內(nèi)的道路沖洗和景觀補(bǔ)水，取得了良好的節(jié)水效果。生活污水是指居民日常生活中產(chǎn)生的所有排水，包括廁所排水、廚房排水、沐浴排水、盥洗排水等。生活污水的污染物成分復(fù)雜，含有大量的有機(jī)物、氮、磷、懸浮物以及病原體等，處理難度較大。然而，由于生活污水的水量較大，若能對(duì)其進(jìn)行有效處理和回用，將對(duì)緩解水資源短缺問(wèn)題起到重要作用。一些城市的污水處理廠通過(guò)采用先進(jìn)的生物處理技術(shù)和深度處理工藝，將生活污水處理后回用于工業(yè)生產(chǎn)、城市綠化等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了水資源的大規(guī)模循環(huán)利用。中水在不同領(lǐng)域有著廣泛的適用范圍，能夠發(fā)揮重要作用。在工業(yè)領(lǐng)域，中水可用于冷卻用水、洗滌用水、鍋爐補(bǔ)給水等。例如，鋼鐵企業(yè)的高爐冷卻系統(tǒng)，利用中水作為冷卻用水，不僅能夠滿足生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)的要求，還能大幅降低新鮮水資源的消耗，減少企業(yè)的用水成本。在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中，冷卻用水需求量巨大，使用中水進(jìn)行冷卻，既保障了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，又實(shí)現(xiàn)了水資源的節(jié)約。中水在城市綠化方面也有著重要的應(yīng)用，可用于澆灌草坪、花卉、樹(shù)木等。中水的合理利用，為城市綠化提供了穩(wěn)定的水源，有助于提高城市綠化覆蓋率，改善城市生態(tài)環(huán)境。以某城市的公園為例，采用中水進(jìn)行綠化灌溉，使得公園內(nèi)的植物生長(zhǎng)茂盛，景觀效果得到顯著提升。中水還可用于道路沖洗，能夠有效減少道路揚(yáng)塵，保持道路清潔，提高城市環(huán)境衛(wèi)生水平。在一些大城市，每天清晨都會(huì)使用中水對(duì)主要道路進(jìn)行沖洗，不僅降低了道路清潔的成本，還節(jié)約了大量的新鮮水資源。建筑沖廁也是中水的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，將中水用于建筑沖廁，可減少對(duì)自來(lái)水的依賴，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。許多新建的住宅小區(qū)和公共建筑都設(shè)計(jì)了中水沖廁系統(tǒng)，通過(guò)將處理后的中水引入衛(wèi)生間，用于沖廁，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。1.3.2中水回用技術(shù)原理與方法概述中水回用技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用的關(guān)鍵手段，涵蓋了多種物理、化學(xué)和生物處理技術(shù)，這些技術(shù)各自具有獨(dú)特的原理和應(yīng)用特點(diǎn)。物理處理法在中水回用中發(fā)揮著重要作用，其中膜濾法是一種較為先進(jìn)的技術(shù)。膜濾法適用于水質(zhì)變化大的情況，其原理是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動(dòng)，溶液中溶劑和低分子量物質(zhì)、無(wú)機(jī)離子從高壓側(cè)透過(guò)濾膜進(jìn)入低壓側(cè)，并作為濾液而排出；而溶液中高分子物質(zhì)、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮形式排出。這種技術(shù)具有裝置緊湊、容易操作、受負(fù)荷變動(dòng)影響小等優(yōu)點(diǎn)。例如，在某電子企業(yè)的中水回用項(xiàng)目中，由于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水水質(zhì)波動(dòng)較大，采用膜濾法能夠有效地去除廢水中的雜質(zhì)和污染物，使處理后的中水達(dá)到生產(chǎn)用水的要求，實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。砂濾也是常見(jiàn)的物理處理方法，通過(guò)讓水通過(guò)砂層，利用砂粒的攔截作用去除水中的懸浮物和部分膠體物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的?；钚蕴课絼t是利用活性炭的多孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，吸附水中的有機(jī)物、色素、異味以及重金屬離子等，提高中水的水質(zhì)。在一些對(duì)中水水質(zhì)要求較高的場(chǎng)合，如景觀補(bǔ)水和飲用水深度處理的預(yù)處理，活性炭吸附技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。浮選法是向水中通入空氣，使水中的懸浮顆粒黏附在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面，從而實(shí)現(xiàn)固液分離的目的。混凝沉淀則是通過(guò)向水中加入混凝劑，使水中的膠體顆粒和細(xì)微懸浮物凝聚成較大的顆粒，然后通過(guò)沉淀的方式去除，達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。生物處理法適用于有機(jī)物含量較高的污水，在中水回用中應(yīng)用廣泛?；钚晕勰喾ㄊ且环N常見(jiàn)的生物處理方法，其原理是利用懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體（活性污泥）來(lái)吸附、分解和氧化污水中的有機(jī)物。在曝氣池中，活性污泥與污水充分混合，在有氧的條件下，微生物將污水中的有機(jī)物分解為二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物，同時(shí)自身得到生長(zhǎng)繁殖?；钚晕勰喾ň哂刑幚硇矢?、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但也存在占地面積大、污泥產(chǎn)量多等缺點(diǎn)。某城市污水處理廠采用活性污泥法處理生活污水，處理后的污水達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，回用于城市綠化和道路沖洗，有效地緩解了城市水資源短缺的問(wèn)題。接觸氧化法是在生物接觸氧化池中填充填料，使微生物附著在填料表面，形成生物膜。污水在與生物膜接觸的過(guò)程中，其中的有機(jī)物被微生物分解代謝。接觸氧化法具有適應(yīng)水力負(fù)荷變動(dòng)能力強(qiáng)、產(chǎn)生污泥量少、維護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)，在一些小型中水回用項(xiàng)目中得到了廣泛應(yīng)用。生物轉(zhuǎn)盤(pán)則是利用轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)片作為微生物載體，盤(pán)片部分浸沒(méi)在污水中，部分暴露在空氣中。當(dāng)盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，微生物在污水和空氣中交替接觸，吸收污水中的有機(jī)物并進(jìn)行分解。生物轉(zhuǎn)盤(pán)具有運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，適用于處理中小規(guī)模的污水?；瘜W(xué)處理法主要用于去除污水中的特定污染物，如重金屬離子、磷等。在處理含有重金屬離子的污水時(shí)，可采用化學(xué)沉淀法，向污水中加入沉淀劑，使重金屬離子與沉淀劑反應(yīng)生成難溶性的沉淀物，從而從水中分離出來(lái)。某電鍍企業(yè)產(chǎn)生的廢水中含有大量的重金屬離子，如鉻、鎳等，通過(guò)采用化學(xué)沉淀法，向廢水中加入氫氧化鈉等沉淀劑，使重金屬離子形成氫氧化物沉淀，經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，廢水中的重金屬離子濃度大幅降低，達(dá)到了中水回用的標(biāo)準(zhǔn)。氧化還原法也是常用的化學(xué)處理方法，通過(guò)氧化還原反應(yīng)，將污水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)或易于去除的物質(zhì)。例如，利用臭氧的強(qiáng)氧化性，對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，提高污水的可生化性，為后續(xù)的生物處理創(chuàng)造條件。在實(shí)際應(yīng)用中，往往需要根據(jù)中水水源的水質(zhì)、水量以及回用要求等因素，選擇合適的處理技術(shù)和工藝組合，以達(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于以優(yōu)質(zhì)雜排水作為水源的中水處理，由于其水質(zhì)較好，污染物濃度較低，可采用相對(duì)簡(jiǎn)單的處理工藝，如“原水→格柵→調(diào)節(jié)池→物化處理→過(guò)濾池→消毒→中水”的工藝流程，通過(guò)格柵去除水中的大塊雜物，調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量，物化處理去除部分污染物，過(guò)濾池進(jìn)一步去除懸浮物和膠體物質(zhì)，消毒后即可得到滿足回用要求的中水。而對(duì)于以生活污水為水源的中水處理，由于其污染物成分復(fù)雜，處理難度較大，則需要采用較為復(fù)雜的處理工藝，如“原水→格柵→調(diào)節(jié)池→二級(jí)生物處理→沉淀池→過(guò)濾池→消毒→中水”的工藝流程，通過(guò)二級(jí)生物處理去除大部分有機(jī)物和氮、磷等污染物，沉淀池進(jìn)行泥水分離，過(guò)濾池和消毒進(jìn)一步提高中水的水質(zhì)，確保其達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。1.3.3中水回用處理工藝流程解析中水回用處理工藝根據(jù)中水水源的不同可分為多種類型，每種工藝都有其獨(dú)特的流程、優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。以優(yōu)質(zhì)雜排水作為水源的中水處理工藝，其流程一般為“原水→格柵→調(diào)節(jié)池→物化處理→過(guò)濾池→消毒→中水”。在這一流程中，原水首先通過(guò)格柵，格柵的作用是攔截水中較大的懸浮物和漂浮物，如樹(shù)枝、塑料袋等，防止其進(jìn)入后續(xù)處理單元，對(duì)設(shè)備造成損壞。調(diào)節(jié)池則用于調(diào)節(jié)原水的水質(zhì)和水量，使其能夠穩(wěn)定地進(jìn)入后續(xù)處理流程。由于優(yōu)質(zhì)雜排水的水質(zhì)和水量在一天內(nèi)可能會(huì)有較大波動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)，可以保證后續(xù)處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。物化處理環(huán)節(jié)通常采用混凝沉淀、過(guò)濾、吸附等方法，去除水中的膠體、懸浮物、有機(jī)物和部分重金屬離子等污染物。例如，通過(guò)向水中加入混凝劑，使水中的膠體顆粒凝聚成較大的絮體，然后通過(guò)沉淀的方式去除；利用活性炭的吸附作用，去除水中的異味、色素和部分有機(jī)物。過(guò)濾池一般采用砂濾、活性炭過(guò)濾或膜過(guò)濾等方式，進(jìn)一步去除水中殘留的微小顆粒和雜質(zhì)，提高中水的清澈度。消毒是中水處理的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，常用的消毒方法有氯氣消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒等，其目的是殺滅水中的細(xì)菌、病毒和病原體等微生物，確保中水的衛(wèi)生安全，滿足回用要求。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于流程相對(duì)簡(jiǎn)單，處理成本較低，設(shè)備占地面積小，操作管理方便。由于優(yōu)質(zhì)雜排水的污染物濃度較低，采用物化處理和過(guò)濾等方法即可有效地去除污染物，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的生物處理。該工藝適用于水質(zhì)變化較大的情況，因?yàn)槲锘幚砗瓦^(guò)濾等方法對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)，能夠根據(jù)水質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整處理參數(shù)。然而，該工藝也存在一定的缺點(diǎn)，如對(duì)溶解性有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除效果有限，處理后的中水水質(zhì)可能無(wú)法滿足一些對(duì)水質(zhì)要求較高的回用場(chǎng)合。它一般適用于以優(yōu)質(zhì)雜排水為水源，且回用要求不是特別高的場(chǎng)合，如建筑沖廁、道路沖洗、綠化灌溉等。例如，在某高校的學(xué)生宿舍區(qū)，將學(xué)生的沐浴排水和盥洗排水等優(yōu)質(zhì)雜排水進(jìn)行收集，采用上述中水處理工藝，處理后的中水用于校園內(nèi)的道路沖洗和綠化灌溉，取得了良好的節(jié)水效果和經(jīng)濟(jì)效益。以一般雜排水作為水源的中水處理工藝，流程為“原水→格柵→調(diào)節(jié)池→生物處理→沉淀池→過(guò)濾池→消毒→中水”。與以優(yōu)質(zhì)雜排水為水源的工藝相比，該工藝增加了生物處理環(huán)節(jié)。原水經(jīng)過(guò)格柵和調(diào)節(jié)池后，進(jìn)入生物處理單元。生物處理通常采用活性污泥法、接觸氧化法或生物膜法等，利用微生物的代謝作用，將水中的有機(jī)物分解為二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物，同時(shí)去除水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。例如，在活性污泥法中，活性污泥中的微生物在有氧條件下，將污水中的有機(jī)物吸附、分解，轉(zhuǎn)化為自身的細(xì)胞物質(zhì)和二氧化碳等，從而達(dá)到去除有機(jī)物的目的。沉淀池用于實(shí)現(xiàn)泥水分離，將生物處理后的混合液中的活性污泥沉淀下來(lái)，上清液則進(jìn)入后續(xù)的過(guò)濾池。過(guò)濾池和消毒環(huán)節(jié)與以優(yōu)質(zhì)雜排水為水源的工藝類似，進(jìn)一步去除水中的雜質(zhì)和微生物，確保中水的水質(zhì)。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除效果較好，能夠有效降低中水的污染物含量，提高中水的水質(zhì)，使其能夠滿足更多回用場(chǎng)合的要求。它適用于有機(jī)物含量較高的一般雜排水，能夠充分發(fā)揮生物處理的優(yōu)勢(shì)。然而，該工藝也存在一些不足之處，如生物處理需要一定的反應(yīng)時(shí)間和空間，因此設(shè)備占地面積較大；生物處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的剩余污泥，需要進(jìn)行妥善處理，增加了處理成本和管理難度。該工藝適用于以一般雜排水為水源，且對(duì)中水水質(zhì)要求較高的場(chǎng)合，如工業(yè)冷卻用水、景觀補(bǔ)水等。某工業(yè)園區(qū)將園區(qū)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)生的一般雜排水進(jìn)行集中收集，采用這種中水處理工藝，處理后的中水回用于企業(yè)的工業(yè)冷卻系統(tǒng)，既節(jié)約了水資源，又減少了企業(yè)的用水成本。以生活污水為水源的中水處理工藝，流程為“原水→格柵→調(diào)節(jié)池→二級(jí)生物處理→沉淀池→過(guò)濾池→消毒→中水”。由于生活污水的污染物成分復(fù)雜，有機(jī)物、氮、磷、懸浮物以及病原體等含量較高，因此需要采用更為復(fù)雜的處理工藝。在二級(jí)生物處理中，通常采用兩級(jí)生物處理單元，如厭氧-好氧組合工藝或缺氧-好氧組合工藝等，通過(guò)不同的微生物菌群在不同的環(huán)境條件下協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物、氮、磷等污染物的高效去除。在厭氧-好氧組合工藝中，厭氧階段利用厭氧菌將污水中的大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，同時(shí)釋放出磷；好氧階段則利用好氧菌進(jìn)一步分解有機(jī)物，并通過(guò)硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，然后通過(guò)反硝化作用將硝態(tài)氮還原為氮?dú)?，從而?shí)現(xiàn)脫氮的目的。沉淀池、過(guò)濾池和消毒環(huán)節(jié)與前兩種工藝類似，通過(guò)泥水分離、過(guò)濾和消毒等操作，確保中水的水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)生活污水中的各種污染物都有較好的去除效果，能夠有效改善中水的水質(zhì)，使其能夠滿足多種回用要求。它適用于處理大規(guī)模的生活污水，能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的大規(guī)模循環(huán)利用。但是，該工藝的缺點(diǎn)也較為明顯，如工藝流程復(fù)雜，設(shè)備投資大，運(yùn)行成本高，對(duì)操作管理要求嚴(yán)格。由于生活污水的處理難度較大，需要采用先進(jìn)的處理技術(shù)和設(shè)備，這增加了項(xiàng)目的投資成本和運(yùn)行成本。同時(shí)，復(fù)雜的工藝流程也需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作和管理，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。該工藝適用于以生活污水為水源，且對(duì)中水水質(zhì)要求較高、處理規(guī)模較大的場(chǎng)合，如城市污水處理廠的中水回用項(xiàng)目、大型住宅小區(qū)的中水回用工程等。某城市污水處理廠采用這種中水處理工藝，將城市生活污水處理后回用于城市綠化、道路沖洗和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，有效地緩解了城市水資源短缺的問(wèn)題，同時(shí)減少了污水排放對(duì)環(huán)境的污染。1.4研究?jī)?nèi)容與價(jià)值1.4.1研究?jī)?nèi)容規(guī)劃本研究以山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院校園為研究對(duì)象，全面且深入地展開(kāi)中水處理的相關(guān)研究，研究?jī)?nèi)容涵蓋方案設(shè)計(jì)、技術(shù)工藝選擇、工程建設(shè)與運(yùn)行管理以及效益評(píng)估等多個(gè)關(guān)鍵方面。在中水處理方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，對(duì)校園用水現(xiàn)狀進(jìn)行細(xì)致入微的調(diào)查。通過(guò)詳細(xì)統(tǒng)計(jì)校園內(nèi)不同區(qū)域、不同用途的用水量，分析用水規(guī)律，如學(xué)生宿舍、教學(xué)樓、食堂等區(qū)域在不同時(shí)間段的用水差異，以及生活用水、綠化用水、景觀用水等不同用途的用水占比。同時(shí)，精準(zhǔn)確定中水水源，考慮到校園的實(shí)際情況，優(yōu)質(zhì)雜排水（如沐浴排水、盥洗排水等）和一般雜排水（包含廚房排水）都具有作為中水水源的潛力，需要對(duì)其水量和水質(zhì)進(jìn)行精確測(cè)定，分析其中污染物的種類、濃度以及變化規(guī)律，為后續(xù)的中水處理方案設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。依據(jù)對(duì)校園用水現(xiàn)狀和中水水源的分析結(jié)果，結(jié)合中水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和回用需求，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)中水處理方案。確定中水處理的目標(biāo)，如中水的水質(zhì)要達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足校園內(nèi)哪些具體的回用需求，是用于綠化灌溉、道路沖洗還是建筑沖廁等。在工藝選擇上，進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。對(duì)于以優(yōu)質(zhì)雜排水為水源的中水處理，可能優(yōu)先考慮物理處理法，如膜濾法、砂濾、活性炭吸附等，這些方法具有裝置緊湊、操作簡(jiǎn)便、受負(fù)荷變動(dòng)影響小等優(yōu)點(diǎn)；而對(duì)于一般雜排水或生活污水為水源的中水處理，則可能需要采用生物處理法與物理處理法相結(jié)合的工藝，如活性污泥法、接觸氧化法等生物處理方法與過(guò)濾、消毒等物理處理方法的組合，以確保中水的水質(zhì)達(dá)標(biāo)。同時(shí)，綜合考慮投資成本、運(yùn)行成本、占地面積、處理效果等因素，選擇最適合校園的中水處理工藝和設(shè)備。在中水處理技術(shù)工藝研究方面，深入剖析所選工藝的原理、流程和特點(diǎn)。以“原水→格柵→調(diào)節(jié)池→生物處理→沉淀池→過(guò)濾池→消毒→中水”這一常見(jiàn)工藝為例，格柵的作用是攔截水中較大的懸浮物和漂浮物，防止其進(jìn)入后續(xù)處理單元，對(duì)設(shè)備造成損壞；調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)原水的水質(zhì)和水量，使后續(xù)處理工藝能夠穩(wěn)定運(yùn)行；生物處理環(huán)節(jié)利用微生物的代謝作用，將水中的有機(jī)物分解為二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物，同時(shí)去除水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；沉淀池實(shí)現(xiàn)泥水分離，將生物處理后的混合液中的活性污泥沉淀下來(lái)，上清液進(jìn)入后續(xù)的過(guò)濾池；過(guò)濾池進(jìn)一步去除水中殘留的微小顆粒和雜質(zhì)，提高中水的清澈度；消毒則是殺滅水中的細(xì)菌、病毒和病原體等微生物，確保中水的衛(wèi)生安全。研究該工藝對(duì)不同污染物的去除效果，如對(duì)有機(jī)物、氮、磷、懸浮物等的去除率，通過(guò)實(shí)際監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，評(píng)估其是否能夠滿足中水回用的要求。探討工藝的優(yōu)化改進(jìn)措施，以提高中水的水質(zhì)和處理效率?？梢酝ㄟ^(guò)優(yōu)化生物處理的運(yùn)行參數(shù)，如溶解氧、污泥濃度、水力停留時(shí)間等，提高微生物對(duì)污染物的分解代謝能力；在過(guò)濾環(huán)節(jié)，可以采用更先進(jìn)的過(guò)濾材料和設(shè)備，提高過(guò)濾效果；在消毒環(huán)節(jié)，可以選擇更高效、安全的消毒方法，如紫外線消毒與二氧化氯消毒相結(jié)合的方式，確保中水的消毒效果。同時(shí)，研究如何降低處理過(guò)程中的能耗和藥耗，提高資源利用效率，降低運(yùn)行成本。對(duì)于中水處理工程建設(shè)與運(yùn)行管理，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)規(guī)劃工程建設(shè)的具體內(nèi)容。包括確定中水處理設(shè)施的建設(shè)規(guī)模，根據(jù)校園的用水量和中水回用需求，合理確定處理設(shè)施的處理能力；選擇合適的建設(shè)場(chǎng)地，考慮場(chǎng)地的地形、地質(zhì)條件，以及與校園內(nèi)其他建筑和設(shè)施的布局關(guān)系，確保建設(shè)場(chǎng)地的合理性和可行性；進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，包括工藝設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)等，確保工程的質(zhì)量和安全性。在建設(shè)過(guò)程中，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，加強(qiáng)施工管理，確保工程按照設(shè)計(jì)要求順利進(jìn)行。在中水處理設(shè)施建成后的運(yùn)行管理方面，建立完善的運(yùn)行管理制度。制定詳細(xì)的操作規(guī)程，明確操作人員的職責(zé)和操作流程，確保設(shè)施的正常運(yùn)行；建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)制度，定期對(duì)中水水源、處理過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)以及中水的出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握水質(zhì)變化情況，以便調(diào)整處理工藝和運(yùn)行參數(shù)；加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理，定期對(duì)處理設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)和保養(yǎng)，及時(shí)更換損壞的零部件，確保設(shè)備的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。研究運(yùn)行管理中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施，如設(shè)備故障、水質(zhì)異常等問(wèn)題，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，確保在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)有效地進(jìn)行處理，保障中水處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行。在中水處理效益評(píng)估方面，從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益三個(gè)維度進(jìn)行全面評(píng)估。經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估主要分析中水處理項(xiàng)目的投資成本，包括工程建設(shè)投資、設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用、安裝調(diào)試費(fèi)用等，以及運(yùn)行成本，如能耗、藥耗、人工成本等。同時(shí)，計(jì)算中水回用帶來(lái)的收益，如節(jié)約的自來(lái)水費(fèi)用、減少的污水排放費(fèi)用等，通過(guò)成本效益分析，評(píng)估項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性。以某高校的中水處理項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目投資建設(shè)了一套中水處理設(shè)施，年運(yùn)行成本為[X]萬(wàn)元，通過(guò)中水回用，每年節(jié)約自來(lái)水費(fèi)用[X]萬(wàn)元，減少污水排放費(fèi)用[X]萬(wàn)元，經(jīng)計(jì)算，該項(xiàng)目的投資回收期為[X]年，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)境效益評(píng)估主要評(píng)估中水處理項(xiàng)目對(duì)水資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)。計(jì)算中水回用節(jié)約的新鮮水資源量，以及減少的污水排放量，分析其對(duì)緩解水資源短缺和減輕水污染的作用。以某高校的中水處理項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目實(shí)施后，每年可節(jié)約新鮮水資源[X]立方米，減少污水排放[X]立方米，有效緩解了當(dāng)?shù)氐乃Y源短缺問(wèn)題，同時(shí)減少了污水對(duì)環(huán)境的污染，改善了校園及周邊的生態(tài)環(huán)境。社會(huì)效益評(píng)估主要分析中水處理項(xiàng)目對(duì)提高校園師生環(huán)保意識(shí)的作用，以及為其他高校或單位提供示范和借鑒的價(jià)值。通過(guò)在校園內(nèi)開(kāi)展中水處理項(xiàng)目，提高師生對(duì)水資源保護(hù)和循環(huán)利用的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)他們的環(huán)保意識(shí)，形成良好的環(huán)保氛圍。該項(xiàng)目的成功實(shí)施還可以為其他高?；騿挝惶峁┙?jīng)驗(yàn)和借鑒，推動(dòng)中水回用技術(shù)在更廣泛的范圍內(nèi)應(yīng)用和推廣。1.4.2研究意義闡述本研究聚焦山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院校園中水處理，具有重要的理論意義和實(shí)踐意義，對(duì)高校水資源管理、環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生多方面的積極影響。在理論層面，本研究豐富和完善了高校中水回用的理論體系。通過(guò)對(duì)校園用水現(xiàn)狀的深入調(diào)查和分析，精確掌握高校用水的特點(diǎn)和規(guī)律，為高校水資源管理提供了更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。在中水處理方案設(shè)計(jì)、技術(shù)工藝研究等方面的探索，有助于深入理解中水回用技術(shù)在高校環(huán)境下的應(yīng)用原理和優(yōu)化方法，進(jìn)一步拓展和深化了中水回用技術(shù)的理論研究。對(duì)中水處理效益評(píng)估的研究，建立了一套科學(xué)合理的評(píng)估指標(biāo)體系，為全面評(píng)估中水回用項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益提供了理論框架，填補(bǔ)了高校中水回用效益評(píng)估理論方面的部分空白，為后續(xù)相關(guān)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。從實(shí)踐角度來(lái)看，本研究對(duì)高校水資源管理具有重要的指導(dǎo)意義。通過(guò)實(shí)施中水處理項(xiàng)目，能夠有效提高高校水資源的利用效率。將處理后的中水回用于校園綠化灌溉、道路沖洗、建筑沖廁等領(lǐng)域，減少了對(duì)新鮮水資源的依賴，實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用。這有助于緩解高校面臨的水資源短缺問(wèn)題，降低用水成本，提高高校的水資源管理水平。以某高校為例，實(shí)施中水處理項(xiàng)目后，校園的水資源利用率提高了[X]%，每年節(jié)約的用水成本達(dá)到[X]萬(wàn)元，為高校的可持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。本研究在環(huán)境保護(hù)方面也具有顯著的作用。中水回用減少了污水的排放量，降低了污染物對(duì)環(huán)境的危害。未經(jīng)處理的污水直接排放會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重污染，破壞生態(tài)平衡。而通過(guò)中水處理，將污水轉(zhuǎn)化為可回用的中水，減少了污水中有機(jī)物、氮、磷、懸浮物等污染物的排放，減輕了對(duì)自然水體的污染壓力，保護(hù)了河流、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)的健康。在某高校實(shí)施中水處理項(xiàng)目后，周邊河流的水質(zhì)得到了明顯改善，水中的溶解氧含量增加，化學(xué)需氧量、氨氮等污染物濃度降低，河流中的生物多樣性逐漸恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境得到了有效保護(hù)。從可持續(xù)發(fā)展的視角出發(fā)，本研究對(duì)高校的可持續(xù)發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。高校作為培養(yǎng)人才和開(kāi)展科研的重要場(chǎng)所，應(yīng)積極踐行可持續(xù)發(fā)展理念。通過(guò)開(kāi)展中水處理項(xiàng)目，高校在水資源利用和環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮了示范帶頭作用，有助于提高師生的環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，促進(jìn)校園文化的綠色轉(zhuǎn)型。中水處理項(xiàng)目的成功實(shí)施也為高校的可持續(xù)發(fā)展提供了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境支持，保障了高校在未來(lái)能夠持續(xù)健康發(fā)展。1.5本章小結(jié)本章全面且深入地闡述了研究山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院校園中水處理的背景、現(xiàn)狀、技術(shù)基礎(chǔ)以及研究?jī)?nèi)容與價(jià)值。在全球水資源危機(jī)和我國(guó)水資源困境日益嚴(yán)峻的大背景下，中水回用作為緩解水資源短缺、減少水污染的有效手段，具有極其重要的戰(zhàn)略意義。中水回用在國(guó)外發(fā)展歷史悠久，美國(guó)、日本、以色列等國(guó)家在中水回用技術(shù)、政策法規(guī)以及應(yīng)用實(shí)踐等方面都積累了豐富的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)提供了有益的借鑒。我國(guó)中水回用雖起步較晚，但在政策支持和技術(shù)應(yīng)用方面也取得了一定成果，不過(guò)仍存在回用率低、設(shè)施建設(shè)滯后以及公眾認(rèn)知度不高的問(wèn)題。高校作為用水大戶，開(kāi)展中水回用具有穩(wěn)定水源、專業(yè)人才支持等優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)許多高校的實(shí)踐也證明了其良好的應(yīng)用前景，但也面臨著成本高、管理機(jī)制不完善等挑戰(zhàn)。中水回用技術(shù)涵蓋物理、化學(xué)和生物處理等多種方法，每種方法都有其獨(dú)特的原理和適用條件。中水處理工藝根據(jù)中水水源的不同可分為以優(yōu)質(zhì)雜排水、一般雜排水和生活污水為水源的三種類型，各自的工藝流程、優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件也有所不同。本研究聚焦山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院校園，從方案設(shè)計(jì)、技術(shù)工藝研究、工程建設(shè)與運(yùn)行管理以及效益評(píng)估等方面展開(kāi)，旨在提高校園水資源利用效率，減少污水排放，推動(dòng)校園可持續(xù)發(fā)展，具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。通過(guò)本研究，期望為高校中水回用項(xiàng)目提供科學(xué)的參考依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)，促進(jìn)中水回用技術(shù)在高校的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，為解決水資源短缺問(wèn)題貢獻(xiàn)力量。二、山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院校區(qū)概況及給排水系統(tǒng)分析2.1項(xiàng)目概況總覽山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院（現(xiàn)山東行政學(xué)院）建立于1983年10月，是一所經(jīng)教育部、山東省人民政府批準(zhǔn)成立的從事本、?？茖W(xué)歷教育的正規(guī)化、多學(xué)科、綜合性公辦高等院校。1992年12月，在山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院的基礎(chǔ)上擴(kuò)建成立山東行政學(xué)院，實(shí)行“一個(gè)機(jī)構(gòu)，掛兩塊牌子”，學(xué)院承擔(dān)起了高職（?？疲W(xué)歷教育及成人高等教育、山東省高中級(jí)公務(wù)員培訓(xùn)和省屬企業(yè)干部培訓(xùn)三大功能，成為山東省唯一一所既開(kāi)展高等學(xué)歷教育，又培養(yǎng)高、中級(jí)國(guó)家公務(wù)員和全省大中型企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)干部的綜合性管理學(xué)院。學(xué)院地理位置優(yōu)越，位于山東省濟(jì)南市燕子山東路1號(hào)，交通便利，周邊配套設(shè)施完善，為師生的學(xué)習(xí)、生活和工作提供了便利條件。學(xué)院占地總面積1304畝，規(guī)模較大。其中新校區(qū)占地1100畝，一期建設(shè)工程15.6萬(wàn)平方米，新校區(qū)規(guī)劃合理，教學(xué)設(shè)施先進(jìn)，環(huán)境優(yōu)美，為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境；老校區(qū)占地204畝，建筑面積12余萬(wàn)平方米，老校區(qū)歷史悠久，文化底蘊(yùn)深厚，擁有成熟的教學(xué)和生活設(shè)施。學(xué)院的師生人數(shù)眾多，涵蓋了不同層次和專業(yè)的學(xué)生以及教學(xué)科研人員。截至[具體年份]，學(xué)院普通教育開(kāi)設(shè)有31個(gè)普通?？疲ǜ呗殻I(yè)，成人教育開(kāi)設(shè)有7個(gè)本科專業(yè)以及24個(gè)?？茖I(yè)，同時(shí)還與多所高校聯(lián)合開(kāi)展普通本科、研究生教育。在校學(xué)生人數(shù)達(dá)到[X]人左右，教職工人數(shù)約為[X]人。龐大的師生群體使得學(xué)院的用水量較大，對(duì)水資源的需求較為迫切。2.2自然環(huán)境概況2.2.1地形、地貌、水文地質(zhì)特征分析山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院位于濟(jì)南市燕子山東路1號(hào)，濟(jì)南地處魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原的交接帶上，地勢(shì)南高北低。學(xué)院所在區(qū)域整體地形較為平坦，地面坡度較小，有利于各類建筑和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。然而，這種平坦的地形在排水方面存在一定的局限性，當(dāng)遭遇強(qiáng)降雨等極端天氣時(shí)，排水速度相對(duì)較慢，容易出現(xiàn)地面積水的情況，對(duì)校園的給排水系統(tǒng)提出了較高的要求。從地貌類型來(lái)看，該區(qū)域?qū)儆谏角皼_洪積平原地貌。這種地貌是由山區(qū)河流攜帶的泥沙在山前地帶堆積形成的，地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要由粘性土、粉土、砂土和礫石等組成。在進(jìn)行給排水工程建設(shè)時(shí)，需要充分考慮地層結(jié)構(gòu)對(duì)工程的影響。由于粘性土的透水性較差，在地下水位較高的情況下，容易導(dǎo)致地基土的含水量增加，從而降低地基的承載能力，影響給排水管道和處理設(shè)施的穩(wěn)定性。而砂土和礫石的透水性較好，但在施工過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)水土流失和管道周圍土體塌陷的問(wèn)題，需要采取相應(yīng)的工程措施進(jìn)行防范。在水文地質(zhì)方面，濟(jì)南地區(qū)的地下水類型主要有第四系松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類巖溶裂隙水。學(xué)院所在區(qū)域主要受第四系松散巖類孔隙水的影響，該類型地下水主要賦存于第四系松散堆積物的孔隙中，其水位和水量受降水、蒸發(fā)、地表水體補(bǔ)給等因素的影響較大。在豐水期，地下水位上升，可能會(huì)對(duì)給排水管道造成浮力作用，影響管道的正常運(yùn)行；而在枯水期，地下水位下降，可能會(huì)導(dǎo)致部分水源井的出水量減少，影響校園的供水安全。此外，該區(qū)域的地下水水質(zhì)也需要關(guān)注，地下水中可能含有一定量的溶解性固體、硬度離子、鐵錳離子等，這些物質(zhì)如果含量過(guò)高，會(huì)對(duì)給排水系統(tǒng)的設(shè)備和管道造成腐蝕和結(jié)垢，影響其使用壽命和運(yùn)行效果。2.2.2氣候氣象因素對(duì)用水排水的影響濟(jì)南屬于溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季涼爽干燥，冬季寒冷少雪。這種氣候特點(diǎn)對(duì)學(xué)院的用水排水產(chǎn)生了多方面的影響。降水是影響用水排水的重要?dú)夂蛞蛩刂?。?jì)南地區(qū)年降水量一般在600-700毫米左右，但降水分布極不均勻，主要集中在夏季，夏季降水量約占全年降水量的60%-70%。在夏季降水集中期，校園內(nèi)的用水量會(huì)相對(duì)減少，尤其是綠化用水和景觀用水，因?yàn)樽匀唤邓梢栽谝欢ǔ潭壬蠞M足這些用水需求。但同時(shí)，大量的降水也會(huì)給排水系統(tǒng)帶來(lái)巨大壓力。短時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)降雨可能導(dǎo)致校園內(nèi)的排水管道無(wú)法及時(shí)排除雨水，從而出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象，影響師生的正常生活和校園的正常秩序。為了應(yīng)對(duì)這種情況，校園的排水系統(tǒng)需要具備足夠的排水能力，合理設(shè)計(jì)排水管道的管徑和坡度，確保雨水能夠迅速排出。蒸發(fā)也是氣候氣象因素對(duì)用水排水的一個(gè)重要影響方面。濟(jì)南地區(qū)春季和秋季氣候較為干燥，蒸發(fā)量大。在這些季節(jié)，校園內(nèi)的綠化植物和景觀水體的水分蒸發(fā)較快，導(dǎo)致綠化用水和景觀用水的需求量增加。為了維持綠化植物的正常生長(zhǎng)和景觀水體的水位，需要增加相應(yīng)的供水量。而在冬季，雖然蒸發(fā)量相對(duì)較小，但由于氣溫較低，部分給排水管道可能會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象，影響管道的正常供水和排水。因此，在冬季需要對(duì)給排水管道采取保溫措施，防止管道凍裂。氣溫對(duì)用水排水也有一定的影響。夏季氣溫較高，師生的生活用水量會(huì)明顯增加，如洗澡、飲用等方面的用水量都會(huì)上升。而在冬季，由于氣溫較低，一些用水設(shè)備和管道可能會(huì)因?yàn)樗疁剡^(guò)低而出現(xiàn)故障，影響正常使用。此外，氣溫的變化還會(huì)影響水體的物理和化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響污水處理的效果。在低溫環(huán)境下，微生物的活性會(huì)降低，污水處理的效率也會(huì)隨之下降，需要采取相應(yīng)的措施來(lái)提高污水處理效果，如增加曝氣量、調(diào)整微生物菌群等。2.2.3地下水狀況及其利用潛力評(píng)估學(xué)院周邊的地下水儲(chǔ)量受到多種因素的影響，包括地質(zhì)構(gòu)造、降水入滲、地表水體補(bǔ)給等。濟(jì)南地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地下含水層分布不均，學(xué)院所在區(qū)域的地下水儲(chǔ)量相對(duì)較為穩(wěn)定，但具體儲(chǔ)量還需要通過(guò)詳細(xì)的地質(zhì)勘探和水文地質(zhì)調(diào)查來(lái)準(zhǔn)確確定。在水質(zhì)方面，學(xué)院周邊地下水的水質(zhì)總體較好，但也存在一些問(wèn)題。地下水中可能含有一定量的溶解性固體、硬度離子（如鈣、鎂離子）、鐵錳離子以及微量的重金屬離子等。其中，溶解性固體和硬度離子的含量如果過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致水的硬度增加，長(zhǎng)期使用可能會(huì)在管道和設(shè)備中形成水垢，影響其使用壽命和運(yùn)行效率。鐵錳離子含量過(guò)高會(huì)使水產(chǎn)生異味和顏色，影響水的感官性狀。微量的重金屬離子雖然含量較低，但如果長(zhǎng)期攝入，可能會(huì)對(duì)人體健康造成潛在危害。對(duì)于地下水在校園供水中的利用潛力，需要綜合考慮多方面因素。從供水成本來(lái)看，開(kāi)采地下水的成本相對(duì)較低，不需要像自來(lái)水那樣經(jīng)過(guò)復(fù)雜的凈化和輸送過(guò)程，可以降低供水成本。但同時(shí)，需要考慮地下水的可持續(xù)開(kāi)采問(wèn)題，如果過(guò)度開(kāi)采地下水，可能會(huì)導(dǎo)致地下水位下降，引發(fā)地面沉降、海水倒灌等環(huán)境問(wèn)題。學(xué)院還需要建設(shè)相應(yīng)的地下水取水和處理設(shè)施，這也需要一定的投資成本。從用水需求來(lái)看，校園內(nèi)的部分用水需求，如綠化用水、景觀用水和部分工業(yè)用水（如果有的話），對(duì)水質(zhì)的要求相對(duì)較低，可以使用經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理的地下水來(lái)滿足。但對(duì)于生活飲用水，由于對(duì)水質(zhì)要求較高，需要對(duì)地下水進(jìn)行深度處理，以確保水質(zhì)符合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。因此，在評(píng)估地下水在校園供水中的利用潛力時(shí)，需要綜合考慮地下水的儲(chǔ)量、水質(zhì)、開(kāi)采成本、環(huán)境影響以及校園的用水需求等因素，制定合理的地下水利用方案，實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置和可持續(xù)利用。2.3校區(qū)給排水系統(tǒng)現(xiàn)狀2.3.1校區(qū)給排水系統(tǒng)規(guī)劃回顧學(xué)院在建設(shè)規(guī)劃過(guò)程中，充分考量了校園的用水需求和排水要求，制定了較為全面的給排水系統(tǒng)規(guī)劃。在供水方面，規(guī)劃目標(biāo)是確保校園內(nèi)各個(gè)區(qū)域都能獲得穩(wěn)定、充足的水源供應(yīng)，滿足師生的生活用水、教學(xué)科研用水以及校園綠化、景觀等公共用水的需求。學(xué)院與當(dāng)?shù)氐淖詠?lái)水公司建立了穩(wěn)定的供水關(guān)系，引入市政自來(lái)水作為主要水源，通過(guò)鋪設(shè)供水管道，將自來(lái)水輸送到校園內(nèi)的各個(gè)建筑和用水點(diǎn)。同時(shí)，為了保障供水的可靠性，在校園內(nèi)設(shè)置了多個(gè)蓄水池和加壓泵站，以應(yīng)對(duì)用水高峰期和水壓不足的情況。在新校區(qū)的規(guī)劃中，還考慮了未來(lái)發(fā)展的用水需求，預(yù)留了一定的供水能力和管道鋪設(shè)空間，以便在需要時(shí)能夠及時(shí)擴(kuò)大供水規(guī)模。在排水方面，學(xué)院規(guī)劃了完善的排水管網(wǎng)，將校園內(nèi)的污水和雨水進(jìn)行分流排放。污水主要包括生活污水和部分實(shí)驗(yàn)室廢水，通過(guò)污水管道收集后，排入市政污水管網(wǎng)，最終進(jìn)入城市污水處理廠進(jìn)行處理。生活污水主要來(lái)自學(xué)生宿舍、教學(xué)樓、食堂等區(qū)域，通過(guò)室內(nèi)排水管道匯集到室外污水管網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室廢水則根據(jù)其污染物的性質(zhì)和濃度，進(jìn)行分類收集和預(yù)處理，達(dá)標(biāo)后再排入污水管網(wǎng)。對(duì)于雨水，通過(guò)雨水管道收集后，就近排入周邊的河流或市政雨水管網(wǎng)。在校園內(nèi)設(shè)置了合理的雨水口和排水坡度，確保雨水能夠迅速排出，避免積水。同時(shí)，還考慮了雨水的利用問(wèn)題，在一些區(qū)域設(shè)置了雨水收集池，將收集到的雨水用于校園綠化灌溉和景觀補(bǔ)水，提高水資源的利用效率。在給排水設(shè)施的布局上，學(xué)院根據(jù)校園的功能分區(qū)和建筑布局，合理設(shè)置了給排水設(shè)施。在學(xué)生宿舍區(qū)，設(shè)置了集中的供水泵房和污水提升泵站，以滿足學(xué)生大量的用水需求和污水排放要求。在教學(xué)科研區(qū)，根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)室的用水和排水特點(diǎn)，配備了相應(yīng)的給排水設(shè)施，并采取了必要的防護(hù)措施，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的用水安全和排水合規(guī)。在校園的公共區(qū)域，如廣場(chǎng)、道路等，設(shè)置了雨水收集設(shè)施和排水管道，保障公共區(qū)域的排水暢通。學(xué)院還注重給排水設(shè)施的維護(hù)和管理，制定了相應(yīng)的管理制度和操作規(guī)程，定期對(duì)設(shè)施進(jìn)行檢查、維護(hù)和更新，確保其正常運(yùn)行。2.3.2校區(qū)給排水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況分析在供水能力方面，雖然學(xué)院在規(guī)劃時(shí)考慮了一定的用水增長(zhǎng)需求，但隨著學(xué)院的發(fā)展和師生人數(shù)的增加，現(xiàn)有的供水能力逐漸顯現(xiàn)出不足。在用水高峰期，如夏季的早晚時(shí)段，學(xué)生宿舍的用水量急劇增加，導(dǎo)致部分樓層的水壓偏低，影響了師生的正常用水。一些老舊建筑的供水管道存在老化、銹蝕的問(wèn)題，不僅增加了漏水的風(fēng)險(xiǎn)，還降低了供水的質(zhì)量和效率。由于供水管道的老化，水中可能會(huì)攜帶鐵銹等雜質(zhì)，影響水質(zhì)，同時(shí)漏水問(wèn)題也造成了水資源的浪費(fèi)。排水通暢性方面，學(xué)院的排水系統(tǒng)也存在一些問(wèn)題。部分排水管道的管徑設(shè)計(jì)偏小，在遇到強(qiáng)降雨等情況時(shí)，排水能力不足，容易導(dǎo)致校園內(nèi)出現(xiàn)積水現(xiàn)象。尤其是在地勢(shì)較低的區(qū)域，積水情況更為嚴(yán)重，給師生的出行帶來(lái)了不便，甚至可能對(duì)校園內(nèi)的設(shè)施和建筑造成損害。在一些老舊區(qū)域，排水管道存在堵塞的情況，主要原因是管道內(nèi)雜物堆積、污水中的懸浮物沉淀以及管道老化變形等。排水管道的堵塞不僅影響了排水的通暢性，還可能導(dǎo)致污水外溢，污染校園環(huán)境。此外，學(xué)院的污水預(yù)處理設(shè)施在運(yùn)行過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，部分設(shè)施的處理效果不穩(wěn)定，不能完全滿足污水排入市政管網(wǎng)的要求，給城市污水處理廠的運(yùn)行帶來(lái)了一定的壓力。2.4校區(qū)相關(guān)技術(shù)因素考量2.4.1設(shè)計(jì)水量及進(jìn)、出水水質(zhì)確定山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院擁有龐大的師生群體，日常用水量大且類型豐富，涵蓋生活用水、教學(xué)科研用水、綠化用水、景觀用水等多個(gè)方面?；趯?duì)學(xué)院用水情況的深入調(diào)查與細(xì)致分析，確定中水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水量是中水處理工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)學(xué)院各用水區(qū)域用水量的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)，結(jié)合學(xué)院的發(fā)展規(guī)劃和用水趨勢(shì)預(yù)測(cè)，最終確定中水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模為[X]m3/d。這一設(shè)計(jì)水量充分考慮了學(xué)院當(dāng)前的實(shí)際用水需求以及未來(lái)可能的增長(zhǎng)，確保中水處理系統(tǒng)能夠滿足學(xué)院長(zhǎng)期穩(wěn)定的用水需求。在進(jìn)水水質(zhì)方面，學(xué)院污水主要來(lái)源于師生的生活污水以及部分實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水。生活污水中包含了人體排泄物、洗滌廢水、廚房廢水等，成分較為復(fù)雜，含有大量的有機(jī)物、氮、磷、懸浮物以及病原體等污染物。而實(shí)驗(yàn)室廢水則因?qū)嶒?yàn)類型的不同，其污染物種類和濃度差異較大，可能含有重金屬離子、酸堿物質(zhì)、有機(jī)物等。對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的全面分析，通過(guò)采集不同時(shí)間段、不同區(qū)域的污水樣本，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)分析，詳細(xì)測(cè)定污水中的化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD?）、氨氮（NH?-N）、總磷（TP）、懸浮物（SS）等主要污染物指標(biāo)的濃度。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與分析，學(xué)院污水的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如下：COD濃度在[X]mg/L-[X]mg/L之間，BOD?濃度在[X]mg/L-[X]mg/L之間，氨氮濃度在[X]mg/L-[X]mg/L之間，總磷濃度在[X]mg/L-[X]mg/L之間，懸浮物濃度在[X]mg/L-[X]mg/L之間。對(duì)于中水處理系統(tǒng)的出水，需滿足嚴(yán)格的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，以確保中水能夠安全、有效地回用于校園內(nèi)的各個(gè)用水環(huán)節(jié)。根據(jù)中水的回用用途，主要參考《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)Ⅲ級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。具體的出水水質(zhì)指標(biāo)要求為：COD濃度需低于[X]mg/L，BOD?濃度低于[X]mg/L，氨氮濃度低于[X]mg/L，總磷濃度低于[X]mg/L，懸浮物濃度低于[X]mg/L，同時(shí)，對(duì)出水的pH值、色度、濁度、細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群數(shù)等指標(biāo)也有嚴(yán)格的限制，以保障中水的水質(zhì)安全和衛(wèi)生指標(biāo)符合回用要求。這些出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的確定，是基于中水回用的實(shí)際需求和相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，旨在確保中水在回用于校園綠化灌溉、道路沖洗、建筑沖廁等用途時(shí)，不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康造成任何危害，同時(shí)保證中水的使用效果和穩(wěn)定性。2.4.2污水水質(zhì)特點(diǎn)剖析學(xué)院污水中的有機(jī)物含量相對(duì)較高，這主要源于師生日常生活中的洗滌廢水、廚房廢水以及人體排泄物等。其中，碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂等是常見(jiàn)的有機(jī)物成分，它們?cè)谖鬯幸詰腋B(tài)、膠體態(tài)和溶解態(tài)等多種形式存在。通過(guò)對(duì)污水樣本的檢測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)污水中的化學(xué)需氧量（COD）和生化需氧量（BOD?）數(shù)值較高，這表明污水中有機(jī)物的含量豐富，需要采用有效的處理工藝來(lái)降低其含量，以滿足中水回用的要求。污水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量也不容忽視。氮主要以氨氮、有機(jī)氮等形式存在，磷則主要以磷酸鹽的形式存在。這些氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源廣泛，生活污水中的人體排泄物、含氮含磷的洗滌劑以及食堂廢水等都是其重要來(lái)源。過(guò)高的氮、磷含量若未經(jīng)有效處理直接排放，會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，引發(fā)藻類及其他浮游生物迅速繁殖，使水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，嚴(yán)重影響水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。污水中還含有一定量的懸浮物，如泥沙、纖維、毛發(fā)、食物殘?jiān)?。這些懸浮物不僅會(huì)影響中水的外觀和透明度，還可能在處理過(guò)程中造成管道堵塞、設(shè)備磨損等問(wèn)題，因此需要在處理前期通過(guò)格柵、沉淀等工藝進(jìn)行有效去除。污水中可能存在各種病原體，如細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)卵等，這些病原體若未經(jīng)徹底殺滅，一旦隨中水回用進(jìn)入校園環(huán)境，可能會(huì)對(duì)師生的健康構(gòu)成威脅。學(xué)院污水的水質(zhì)還存在一定的波動(dòng)性。由于師生的生活作息規(guī)律以及不同季節(jié)的用水習(xí)慣差異，污水的水質(zhì)在不同時(shí)間段會(huì)有所變化。在每天的早晚用水高峰期，污水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物濃度可能會(huì)相對(duì)較高；而在節(jié)假日或寒暑假期間，由于師生人數(shù)減少，污水的產(chǎn)生量和污染物濃度都會(huì)相應(yīng)降低。季節(jié)變化也會(huì)對(duì)污水水質(zhì)產(chǎn)生影響，夏季氣溫較高，微生物活動(dòng)活躍，污水中的有機(jī)物分解速度加快，可能導(dǎo)致污水的BOD?和COD濃度升高；冬季氣溫較低，部分污染物的溶解度降低，可能會(huì)導(dǎo)致污水中懸浮物的含量增加。這種水質(zhì)的波動(dòng)性對(duì)中水處理系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性提出了更高的要求，需要在處理工藝的選擇和運(yùn)行管理中充分考慮，以確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)中水的達(dá)標(biāo)回用。2.4.3設(shè)計(jì)原則及考慮因素梳理中水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)將環(huán)保理念貫穿始終，以減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響為首要目標(biāo)。在處理過(guò)程中，要確保污水中的污染物得到有效去除，降低對(duì)自然水體的污染負(fù)荷。嚴(yán)格遵循國(guó)家和地方相關(guān)的環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，確保中水的排放和回用不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染。在處理工藝的選擇上，優(yōu)先考慮采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少處理過(guò)程中化學(xué)藥劑的使用和廢棄物的產(chǎn)生，降低對(duì)環(huán)境的潛在危害。在消毒環(huán)節(jié)，選擇環(huán)保型的消毒藥劑，避免產(chǎn)生二次污染。同時(shí)，注重中水回用過(guò)程中的環(huán)境影響評(píng)估，確保中水回用于校園綠化、道路沖洗等用途時(shí)，不會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)、土壤質(zhì)量和人體健康產(chǎn)生不良影響。在設(shè)計(jì)中水處理系統(tǒng)時(shí)，需要充分考慮經(jīng)濟(jì)因素，力求降低建設(shè)成本和運(yùn)行成本。在設(shè)備選型方面，綜合比較不同品牌、不同型號(hào)設(shè)備的價(jià)格、性能和使用壽命，選擇性價(jià)比高的設(shè)備。在工藝選擇上，充分考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，如水資源狀況、能源價(jià)格等，選擇能耗低、藥耗少的處理工藝，以降低運(yùn)行成本。合理規(guī)劃中水處理設(shè)施的建設(shè)規(guī)模，避免過(guò)度投資，確保資金的有效利用。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和科學(xué)管理，提高中水回用的經(jīng)濟(jì)效益，使中水處理項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上具有可行性和可持續(xù)性。以某高校的中水處理項(xiàng)目為例，通過(guò)合理選擇處理工藝和設(shè)備，優(yōu)化運(yùn)行管理，項(xiàng)目的投資回收期明顯縮短，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。中水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)注重實(shí)用性，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，滿足校園的實(shí)際用水需求。在工藝選擇上，充分考慮學(xué)院污水的水質(zhì)特點(diǎn)和中水回用的要求，選擇成熟、可靠的處理工藝。確保處理系統(tǒng)具有良好的抗沖擊負(fù)荷能力，能夠適應(yīng)污水水質(zhì)和水量的波動(dòng)，保證中水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)回用。在設(shè)備配置上，選用質(zhì)量可靠、維護(hù)方便的設(shè)備，并配備必要的備用設(shè)備和應(yīng)急處理設(shè)施，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，建立完善的運(yùn)行管理制度和操作規(guī)程，加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)，提高系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平，確保中水處理系統(tǒng)的實(shí)用性和可靠性。隨著學(xué)院的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，中水處理系統(tǒng)應(yīng)具備一定的靈活性和可擴(kuò)展性，以便能夠根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整和升級(jí)。在設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)留足夠的空間和接口，便于將來(lái)對(duì)處理設(shè)施進(jìn)行擴(kuò)建或改造。選擇通用性強(qiáng)、兼容性好的設(shè)備和工藝，便于在需要時(shí)更換或升級(jí)部分設(shè)備和工藝，提高處理系統(tǒng)的處理能力和處理效果。考慮到未來(lái)可能對(duì)中水水質(zhì)提出更高的要求，在設(shè)計(jì)中適當(dāng)提高處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)的升級(jí)改造提供便利條件。在中水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需充分考慮操作管理的便捷性。采用自動(dòng)化程度高的設(shè)備和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)處理過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)化操作，減少人工干預(yù)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高操作管理的效率和準(zhǔn)確性。制定詳細(xì)、簡(jiǎn)單易懂的操作規(guī)程和維護(hù)手冊(cè)，方便操作人員進(jìn)行日常操作和維護(hù)。加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)，提高其業(yè)務(wù)水平和操作技能，確保處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過(guò)提高操作管理的便捷性，降低中水處理系統(tǒng)的運(yùn)行管理成本，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。2.5本章小結(jié)本章全面剖析了山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院的校區(qū)概況及給排水系統(tǒng)，為后續(xù)中水處理方案的設(shè)計(jì)與研究筑牢了根基。學(xué)院占地1304畝，新校區(qū)1100畝，老校區(qū)204畝，擁有完善的教學(xué)、生活設(shè)施，師生規(guī)模龐大，用水需求多樣。學(xué)院所處區(qū)域地形平坦，屬山前沖洪積平原地貌，受第四系松散巖類孔隙水影響，且地處溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，降水集中于夏季，蒸發(fā)量大，氣溫變化明顯，這些自然環(huán)境因素深刻影響著校園的用水與排水情況。學(xué)院給排水系統(tǒng)在規(guī)劃時(shí)充分考慮了用水需求和排水要求，但在實(shí)際運(yùn)行中，供水能力不足、管道老化、排水不暢、污水預(yù)處理設(shè)施效果不穩(wěn)定等問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)。經(jīng)測(cè)定，中水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量為[X]m3/d，進(jìn)水水質(zhì)中有機(jī)物、氮、磷、懸浮物等污染物含量較高且水質(zhì)波動(dòng)明顯，而出水需嚴(yán)格符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)中水處理系統(tǒng)時(shí)，需秉持環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、靈活可擴(kuò)展以及操作管理便捷的原則，綜合考慮多方面因素，以確保系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行。三、中水處理應(yīng)用研究方案比選與確定3.1污水脫氮除磷及有機(jī)物去除技術(shù)原理污水中氮、磷以及有機(jī)物的過(guò)量排放會(huì)對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。氮、磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素，當(dāng)水體中總磷和總氮分別超過(guò)0.05mg/L和1.0mg/L時(shí)，就可能引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，藻類等浮游生物會(huì)迅速大量繁殖，形成“水華”或“赤潮”。這些藻類的過(guò)度繁殖不僅會(huì)消耗大量的溶解氧，導(dǎo)致水體缺氧，使魚(yú)類等水生生物因缺氧而窒息死亡，還會(huì)改變水體的生態(tài)結(jié)構(gòu)，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。藻類死亡后分解會(huì)產(chǎn)生異味和毒素，影響飲用水的質(zhì)量，對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。例如，滇池、太湖等湖泊曾因水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致藍(lán)藻大規(guī)模爆發(fā)，湖水水質(zhì)惡化，周邊居民的生活和生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響。污水中的有機(jī)物同樣會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生負(fù)面影響。有機(jī)物在水中分解時(shí)需要消耗大量的溶解氧，導(dǎo)致水體溶解氧含量降低，水質(zhì)惡化。當(dāng)水體中溶解氧不足時(shí)，會(huì)引發(fā)厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生硫化氫、甲烷等有毒有害氣體，使水體變黑變臭。含有大量有機(jī)物的污水還可能攜帶病原體，如細(xì)菌、病毒等，對(duì)水體生態(tài)和人類健康造成潛在危害。生活污水中的有機(jī)物如果未經(jīng)處理直接排入水體，可能會(huì)傳播腸道疾病等。為了有效去除污水中的氮、磷和有機(jī)物，目前常用的技術(shù)原理如下：生物脫氮原理：生物脫氮主要通過(guò)氨化、硝化和反硝化三個(gè)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。在厭氧環(huán)境中，污水中的有機(jī)氮在氨化細(xì)菌的作用下，分解轉(zhuǎn)化為氨氮，這一過(guò)程稱為氨化過(guò)程，它是生物脫氮的第一步，為后續(xù)的反應(yīng)提供了氨氮底物。在好氧環(huán)境下，硝化細(xì)菌將氨氮進(jìn)一步氧化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮，這個(gè)過(guò)程分為兩個(gè)階段，首先是氨氧化細(xì)菌將氨氮氧化為亞硝酸鹽氮，然后是亞硝酸鹽氧化細(xì)菌將亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽氮。硝化過(guò)程需要充足的氧氣供應(yīng)和適宜的環(huán)境條件，如合適的pH值和溫度。在缺氧環(huán)境中，反硝化細(xì)菌利用有機(jī)物作為碳源，將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮?dú)?，從水中逸出，從而?shí)現(xiàn)氮的去除。反硝化過(guò)程不僅去除了水中的氮污染物，還減少了因氮排放導(dǎo)致的水體富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。生物脫氮過(guò)程是一個(gè)微生物代謝的復(fù)雜過(guò)程，各種微生物在不同的環(huán)境條件下協(xié)同作用，共同完成氮的轉(zhuǎn)化和去除。生物除磷原理：生物除磷主要依賴聚磷菌的作用。在厭氧條件下，聚磷菌分解體內(nèi)的聚磷酸鹽產(chǎn)生ATP，并利用ATP將污水中的低分子發(fā)酵產(chǎn)物（如揮發(fā)性脂肪酸VFA）等有機(jī)物攝入細(xì)胞內(nèi)，以聚-β-羥基丁酸（PHB）、聚-β-羥基鏈烷酸（PHA）及糖原等有機(jī)顆粒的形式貯存于體內(nèi)，同時(shí)將分解聚磷酸鹽所產(chǎn)生的磷酸釋放到胞外，即厭氧放磷。在好氧條件下，聚磷菌又可以利用聚-β-羥基丁酸鹽氧化分解所釋放的能量來(lái)攝取污水中的磷，并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽貯存于細(xì)胞內(nèi)。由于微生物在好氧環(huán)境下攝取的磷多于厭氧環(huán)境中釋放的磷，通過(guò)排放富含磷的廢棄污泥，就可以實(shí)現(xiàn)污水中磷的去除。生物除磷過(guò)程充分利用了聚磷菌在不同環(huán)境下對(duì)磷的吸收和釋放特性，實(shí)現(xiàn)了磷的有效去除，減少了磷對(duì)水體的污染。有機(jī)物去除原理：在好氧生物處理中，活性污泥法是一種常見(jiàn)的方法。在人工充氧條件下，對(duì)廢水和各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)混合培養(yǎng)形成活性污泥?；钚晕勰嘀械暮醚蹙图嫘院醚蹙ㄟ^(guò)生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除廢水中的有機(jī)污染物。微生物將有機(jī)物分解為二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物，同時(shí)自身得到生長(zhǎng)繁殖。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的曝氣處理，污水和活性污泥的混合液流入沉淀池進(jìn)行分離，澄清的水被排放，而活性污泥則回流到曝氣池，繼續(xù)參與處理過(guò)程，以維持處理系統(tǒng)中微生物的數(shù)量和活性。生物膜法也是常用的有機(jī)物去除方法。在氧氣充足的情況下，廢水流經(jīng)附著有微生物的填料，微生物在填料上利用廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行新陳代謝。微生物的新陳代謝作用既分解了廢水中的污染物，又為自身的繁衍提供了能量，隨著微生物數(shù)量的不斷增加，逐漸形成生物膜。生物膜中的微生物能夠吸附并降解水中的有機(jī)污染物，衰老的生物膜會(huì)從填料上脫落，并隨處理后的污水流入沉淀池，在沉淀池中實(shí)現(xiàn)生物膜和水的分離，從而凈化污水。3.2污水可生化性研究方法與結(jié)果污水的可生化性是指污水中污染物被微生物降解的難易程度，它是選擇污水處理工藝的重要依據(jù)之一。若污水可生化性良好，采用生物處理法可有效去除污染物，且成本較低；若可生化性差，則需結(jié)合其他處理方法，如物理化學(xué)法等。本研究主要采用BOD?/COD比值法來(lái)評(píng)估山東省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院校園污水的可生化性。BOD?（五日生化需氧量）代表污水中可生物降解的有機(jī)物含量，COD（化學(xué)需氧量）則反映了污水中所有有機(jī)物（包括可生物降解和不可生物降解的）含量，BOD?/COD的比值越大，表明污水中可生物降解的有機(jī)物比例越高，可生化性越好。在進(jìn)行BOD?和COD的測(cè)定時(shí)，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法。BOD?的測(cè)定采用稀釋接種法，具體步驟為：首先采集具有代表性的污水水樣，將水樣用不含微生物的稀釋水進(jìn)行適當(dāng)稀釋，以保證水樣中有足夠的溶解氧供微生物生長(zhǎng)繁殖。向稀釋后的水樣中加入適量的接種液，接種液中含有豐富的微生物，能夠加速有機(jī)物的分解。將接種后的水樣放入恒溫培養(yǎng)箱中，在（20±1）℃的暗處培養(yǎng)5d±4h，培養(yǎng)過(guò)程中，微生物會(huì)分解水樣中的有機(jī)物，消耗水中的溶解氧。分別測(cè)定培養(yǎng)前后水樣中溶解氧的質(zhì)量濃度，由培養(yǎng)前后溶解氧的質(zhì)量濃度之差，計(jì)算每升樣品消耗的溶解氧量，即為BOD?的值。COD的測(cè)定采用重鉻酸鉀法，其原理是在強(qiáng)酸性溶液中，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中的還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物），過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據(jù)消耗的重鉻酸鉀量計(jì)算水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量，即得到COD的值。在測(cè)定過(guò)程中，為了保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行了嚴(yán)格的校準(zhǔn)，對(duì)試劑的純度和用量進(jìn)行了精確控制，并進(jìn)行了多次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值作為測(cè)定結(jié)果。通過(guò)對(duì)學(xué)院多個(gè)采樣點(diǎn)的污水進(jìn)行檢測(cè)分析，得到BOD?和COD的數(shù)值，并計(jì)算出BOD?/COD的比值。檢測(cè)結(jié)果顯示，學(xué)院污水的BOD?濃度范圍在[X]mg/L-[X]mg/L之間，COD濃度范圍在[X]mg/L-[X]mg/L之間，BOD?/COD的比值在[X]-[X]之間。一般認(rèn)為，當(dāng)BOD?/COD的比值大于0.3時(shí)，污水具有較好的可生化性，可采用生物處理法進(jìn)行處理；當(dāng)比值在0.2-0.3之間時(shí)，可生化性較差，需要進(jìn)行預(yù)處理或采用生物與物化相結(jié)合的處理方法；當(dāng)比值小于0.2時(shí)，可生化性很差，生物處理法難以取得理想效果。學(xué)院污水的BOD?/COD比值大多在0.3以上，表明學(xué)院污水具有較好的可生化性，適合采用生物處理法作為主要的處理工藝。但也有部分水樣的BOD?/COD比值略低于0.3，這可能是由于污水中含有一些難生物降解的有機(jī)物，如某些表面活性劑、人工合成的高分子化合物等，或者是采樣時(shí)受到特殊因素的影響，如實(shí)驗(yàn)室廢水排放的波動(dòng)等。對(duì)于這些可生化性相對(duì)較差的污水部分，在實(shí)際處理過(guò)程中，可考慮在生物處理前增加預(yù)處理環(huán)節(jié)，如水解酸化、混凝沉淀等，提高污水的可生化性，為后續(xù)的生物處理創(chuàng)造有利條件。三、中水處理應(yīng)用研究方案比選與確定3.1污水脫氮除磷及有機(jī)物去除技術(shù)原理污水中氮、磷以及有機(jī)物的過(guò)量排放會(huì)對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。氮、磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素，當(dāng)水體中總磷和總氮分別超過(guò)0.05mg/L和1.0mg/L時(shí)，就可能引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，藻類等浮游生物會(huì)迅速大量繁殖，形成“水華”或“赤潮”。這些藻類的過(guò)度繁殖不僅會(huì)消耗大量的溶解氧，導(dǎo)致水體缺氧，使魚(yú)類等水生生物因缺氧而窒息死亡，還會(huì)改變水體的生態(tài)結(jié)構(gòu)，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。藻類死亡后分解會(huì)產(chǎn)生異味和毒素，影響飲用水的質(zhì)量，對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。例如，滇池、太湖等湖泊曾因水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致藍(lán)藻大規(guī)模爆發(fā)，湖水水質(zhì)惡化，周邊居民的生活和生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響。污水中的有機(jī)物同樣會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生負(fù)面影響。有機(jī)物在水中分解時(shí)需要消耗大量的溶解氧，導(dǎo)致水體溶解氧含量降低，水質(zhì)惡化。當(dāng)水體中溶解氧不足時(shí)，會(huì)引發(fā)厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生硫化氫、甲烷等有毒有害氣體，使水體變黑變臭。含有大量有機(jī)物的污