校園洗浴廢水的綜合利用的研究

王帥 宛立* 黃紫龍 王佳琪 李一哲

【摘 要】本文討論了校園洗浴廢水的余熱的利用及校園洗浴廢水的處理，針對校園洗浴廢水的特點，討論了洗浴廢水處理的一些使用的方法，和一些可行的處理措施，并討論了各種方法的優(yōu)缺點和可利用性及可持續(xù)性，最終得出“氣浮+光解”結(jié)合，最后用植物深度凈化的組合工藝，在提高洗浴廢水處理效果上具有重要應(yīng)用價值和進(jìn)一步發(fā)展?jié)撃堋?/p>

【關(guān)鍵詞】校園洗浴廢水 綜合利用 氣浮 光解

我國長期平均年降雨量為26.7萬m3/km2，是世界平均值的81%；人均水資源為2260m3從，是世界人均擁有量的1/4。尤其是中國的北方，可用的水資源每年人均只有1200m3/人。同時水資源在時間和地區(qū)分布上很不平衡，南方多，北方少，占38%耕地的南方占全國83%的水資源，而黃、淮、海、遼河流域占有42%的耕地，卻只有9%的水資源，并且在北方干旱半干旱地區(qū)全年的降水量主要集中在7、8、9三個月，使得可利用的水尤其顯得不足。由于地表水不足，只能過量開采地下水，結(jié)果是，我國平地的地下水位幾乎都在逐漸下降。我國北方部分沿海城市缺水尤為嚴(yán)重，天津、長春、大連、青島、煙臺等大中城市已經(jīng)受到水資源短缺的嚴(yán)重威脅。因此，我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展帶動城市化進(jìn)程不斷加進(jìn)，水資源的回收再利用勢在必行，水資源的短缺問題刻不容緩。

1 洗浴廢水的危害

雖然洗浴所產(chǎn)生的廢水中沒有較多的污染物和有機(jī)物，但是洗浴之后廢水中還會有大量的余熱殘留在所產(chǎn)生的洗浴廢水中，如將其直接排放，熱量就會通過洗浴廢水的蒸發(fā)作用，將熱量傳導(dǎo)到周圍中，從而造成一定的氣候影響；而且洗浴廢水中還殘留大量的人類皮膚的分泌物、毛發(fā)、污垢和大量的細(xì)菌等物質(zhì)，如果不經(jīng)過處理直接排放，大量的病菌會對自然環(huán)境的人和動物造成感染。還有洗浴廢水中含有大量的洗滌劑和香料，它們的主要成分是陰離子表面活性劑，而陰離子表面活性劑在自然狀態(tài)下是很難很快的降解的，而它的存在就會造成水體和土壤的污染：在水體中少量的表面活性劑就會使水體產(chǎn)生大量的泡沫且不容易消失，從而使水體的含氧量下降，而造成周圍環(huán)境中動植物的死亡，并且表面活性劑的成分大部分是氮和磷，極易造成水體的富營養(yǎng)化；在土壤中，表面活性劑會改變土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)，使其對重金屬等其他的有毒有害物質(zhì)的吸收量上升，從而使土壤板結(jié)，造成環(huán)境污染。

2 校園洗浴廢水回收處理方法及處理系統(tǒng)

2.1 校園洗浴廢水回收利用處理方法

我國對洗浴廢水的綜合再利用的研究起步較晚，但校園洗浴又因其水量大、污染輕，水質(zhì)穩(wěn)定等特定，被今天的社會廣泛重視，且洗浴廢水的有效利用，是具有環(huán)保與節(jié)能、且在運行經(jīng)濟(jì)性等方面具有明顯優(yōu)勢，具有廣泛的發(fā)展空間和市場前景。校園洗浴廢水的回收與利用的主要問題和關(guān)鍵在于，如何有效的利用洗浴廢水中余熱和用比較簡潔易行的方法處理廢水中的陰離子表面活性劑。

首先，是對洗浴廢水余熱的利用，在國內(nèi)有很多關(guān)于洗浴廢水熱量利用的方案和討論，主要是通過熱交換將洗浴廢水中的余熱交換出來，以供熱水的加熱或冬季的供暖。其次，是對洗浴廢水中的陰離子表面活性劑的處理，關(guān)于方法主要有以下幾種：（1）生物降解法是最普遍且常用的方法，此方法是通過污水中的細(xì)菌對表面活性劑的有機(jī)碳鏈進(jìn)行分解，達(dá)到處理的作用。在1996年，Denger等人，首次從城市污水處理廠的污水中分離出來，并從實驗中表明生物降解的可行性。（2）光降解法：此方法是通過自然光源中不同波長的光線（其中弱紫外線的處理效果最好）將表面活性劑降解成無機(jī)物或毒性較小的物質(zhì)，對表面活性劑的處理是成本最低且不會產(chǎn)生二次污染。（3）電催化降解法：此方法是在通電的狀態(tài)下，產(chǎn)生一定數(shù)量的羥基自由基和新生態(tài)的混凝劑，從而達(dá)到對陰離子表面活性劑的降解處理。電催化降解法能較迅速的去除表面活性劑。（4）氣浮法：是通過大量的密集的微細(xì)氣泡，將廢水中的雜質(zhì)與液體分開，已完成固液分離。（5）活性炭吸附法：是通過活性炭的纖維空洞，將洗浴廢水中的陰離子表面活性劑吸附到自身的孔洞上，從而達(dá)到處理的作用。

2.2 洗浴廢水的利用處理系統(tǒng)的簡介

該系統(tǒng)主要是由兩個部分組成：余熱回收部分，由一組換熱片組成，并將熱量回收利用再分配；而后就是陰離子表面活性劑的處理部分，表面活性劑的降解有其復(fù)雜性和多樣性，單一處理方法往往達(dá)不到處理含有多種表面活性劑和有機(jī)污染物的預(yù)期目的。近幾年來，把幾種方法相結(jié)合的工藝，取得了較好發(fā)展。綜合經(jīng)濟(jì)和處理效果等多方面因素，我最終選取光降解與氣浮法組合最后再將降解之后的廢水用植物吸收的結(jié)合“2+1”工藝。

2.3 洗浴廢水的利用處理系統(tǒng)的效益分析

洗浴熱水的出水溫度一般為40℃左右，而洗浴污水池的洗浴廢水的溫度還能達(dá)到29--32℃，若將其有效的回收利用，將可達(dá)到可持續(xù)利用和節(jié)約能源的效果，而處理中所用的綠色植物及能綠化環(huán)境又能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)價值，而處理之后的廢水又可以灌溉花草樹木，又達(dá)到水資源的可持續(xù)發(fā)展與再利用的效果。

3 洗浴廢水的再利用的應(yīng)用前景

隨著水資源的短缺與污染，人們對環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約、水資源循環(huán)再利用意識的增強(qiáng)，水資源的回收與再利用將逐漸成為一種趨勢和必然，洗浴廢水作為優(yōu)質(zhì)雜排水的再利用的范圍也將會越來越廣泛。因此，將洗浴廢水通過設(shè)備進(jìn)行光照處理、重新利用，不僅具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是洗浴廢水的回收利用可以減輕環(huán)境污染、減少資源浪費，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：王帥（1992—），男，遼寧沈陽人，大連海洋大學(xué)本科在讀，研究方向：給水排水工程。

*通訊作者：宛立（1970—），女，遼寧海城人，博士，副教授，研究方向：水處理技術(shù)。E-mail：wanli@dlou.edu.cn。