某小区中水回用毕业设计

1概述1第 一 部 份 某小区生活污水再生利用（中水）处理 工艺设计（B） 说明书1. 概述1.1 项目概况某地块是上海某房地产经营有限公司开发的大型住宅小区，总占地约164700m2，总建筑面积 417748m2，小区共分三期建设，总绿化面积为 5.76 万m2，道路约为 1.2 万 m2，停车车位有 900 个，水景面积约为 3500m2。为了充分利用水资源，响应国家节水政策，降低小区用水费用，小区开发商拟建一套生活废水（或称杂排水）处理再生利用设施，以达到城市污水再生利用城市杂用水水质要求回用，中水主要用于小区内的绿化浇灌、道路地面冲洗、车辆清洗等功能。1.2 中水回用的现状与意义水是人类社会赖以生存的最重要物质条件之一，我国作为一个水资源紧缺的国家，人均水资源占有量为 273 立方米，仅为世界人均占有量的 1/4，水资源紧缺已成为制约我国城市可持续发展的重要因素。中水主要指城市污水或生活污水处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水，其水质介于上水与下水之间，中水回用则是将城市污水进行处理后作为再生资源回用。是水资源有效利用的一种形式。中水回用，是解决城市水资源危机的重要途径， 也是协调城市水资源与水环境的根本出路。开发和应用投资省、见效快、运行成本低的中水回用处理技术已经成为确保社会经济可持续发展的重大课题。设置中水回用既可以有效地利用和节约有限的、宝贵的淡水资源，又可以减少污、废水排放量，减少水环境的污染，还可以缓解城市下水道的超负荷现象，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。城市污水由于水量稳定，基建投资经济，许多国家都将中水回用作为解决缺水问题的优选方案。国际上，日本、美国等国早已开展污水处理后回用的工作。美国加利福尼亚已实施卫生间废水处理再利用工程。在德国的一些城市，地方政府正试验提供处理过的废水冲洗马桶。中水回用的典型代表是日本， 上世纪 60 年代起就开始使用中水。 1997 年底，日本供建筑、建筑物群、居民小区的冲厕或其它非生活饮用的杂用水污水净化内蒙古农业大学 2011 届本科生毕业设计2设施有 1475 套，回用水量为 0.71 亿立方米/年，占城市总供水量（165.5 亿立方米/年）的 0.4%。我国从 1958 年开始对城市污水处理与利用的研究。上世纪 60 年代关于污水灌溉的研究已达到一定的水平。 上世纪 70 年代中期进行了城市污水以回用为目的的污水深度处理小试。上世纪 80 年代初，我国北京、西安等缺水的大城市开展了污水回用于工业和民用的试验研究，其中有些城市的不少公共建筑建设了中水回用装置并取得了积极的成果。以北京为例， 高碑店污水处理厂再生水回用工程日输水能力为 47 万立方米/日，一期供水规模是 30 万立方米/日，作为高碑店湖的补充水和市第一热电厂的工业冷却用水。1.3 中水系统的分类中水回用系统是指将生活污水、雨水、空调冷凝水等经过净化处理后回用于建筑物或居住小区内，作为杂用水的供水系统。杂用水既可以用来冲洗便器、汽车、绿化、洗洒道路、还可以作为工业冷却用水、城市水系统补充用水。按中水的供水范围分，中水系统一般可分为以下三种：表表 1 1中水系统基本类型中水系统基本类型类型系统图特点适用范围城 市 中水系统工程规模大，投资大，处理水量大，处理工艺复杂，一般短时间内难以实现严重缺水的城市， 无可开辟地面和地下淡水资源时续下页1概述3类型系统图特点适用范围小 区 中水系统可结合城市小区规划， 进行部分污水深度处理回用， 可节水30%，工程规模较大，水质较复杂，管道复杂，但集中处理费用较低缺水城市的小区， 建筑物分布较集中的新建住宅小区和集中高层建筑群建 筑 中水系统采用优质杂排水作为水源， 处理方便，流程简单，投资省，占地小，管道短，施工方便，处理水量容易平衡大型公共建筑、公寓和旅馆、 办公楼等本项目即小区中水系统的特点是拥有两套上下水管道系统。两套上水管道中，一套为自来水管道，供生活饮用和洗、浴用水，另一套为中水管道，供经过处理后的中水使用，以便冲洗厕所和喷洒道路、浇灌绿地和其他杂用。两套下水管道中，一套为排放冲洗厕所的水至化粪池，另一套是专门收集洗、浴用水，输送到中水处理系统处理。处理后的再生水用作小区内的绿化浇灌、道路地面冲洗、车辆清洗等功能。1.4 中水回用优势和存在的问题在有水量较大，对水质要求相对较低的工业用水方面，中水回用有着相当的优势和乐观的前景。第一，可以节约大量的地下水和自来水，缓解城市用水压力。第二，中水水价低廉，虽然输水管网需要一次性投资，但每年节约的用水费用更加客观。第三，现在污水处理技术成熟，处理后的水质也相当稳定，完全可以满足工业用水的需求。但目前中水回用也存在着不少的问题。首先我国大部分城市的污水处理能力有限，中水回用的范围不广泛，仅限于部分严重缺水的城市，且大多数中水工程是由政府强制安装。其次，在一些已经开展中水回用的地区，中水回用工程运营状况不佳。部分已经安装了中水回用系统的居民小区的中水回用工程闲置多年，造成严重的投资浪费；而污水处理厂净化后的污水由于管网限制，也不能得到很好的利用。再次，我国居民的节水意识、中水回用意识不强，很多人对中水的卫生性等存有顾虑，在感情上无法接受中水，从而影响了其普及。当然，当前的水价偏低也是造成中水回用成本较高从而难以推广的重要原因之内蒙古农业大学 2011 届本科生毕业设计4一。另外，想要在建筑内实现中水回用就必须建立一套独立于自来水系统的水供应系统，成本高，管理难度也相应增加，一定程度上制约了其发展。2.项目主要技术指标52.项目主要技术指标2.1 设计依据：业主设计委托书中提供的设计资料及总平面布置图等。2.2 设计原则：（1）整套中水处理设施全部采用地埋式，上覆草皮，避免影响小区视觉景观和破坏小区建筑整体布局。（2）设计方案严格执行或参照国家或上海市的规定和规范，确保回用水水质指标均达到中水回用标准。（3）根据进水水质情况及出水水质标准要求，选用合适本工程特点的、成熟的、先进的、并且高效节能、简便易行的污水处理工艺，力求达到管理方便，运行稳定，确保处理效果，节约工程投资和日常运行费用等要求。（4）减少中水回用处理设施本身对环境的影响，妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥和臭气、噪声等，避免二次污染。（5） 为增加出水水质可靠性、 提高处理程度， 拟选用有较多实践运行经验，比较成熟的处理工艺，整个工艺流程应尽量减少污泥的产生量。（6）各处理构筑物应对水力负荷和有机负荷的适应范围较大，整个系统有较好的抗冲击负荷能力。（7）设计时须考虑水处理设备出故障时污水的排放问题，以满足住户正常使用（8）整套设施将尽可能采用自动化控制，以方便物业人员操控，满足远程控制要求。2.3 概况及自然条件1) 气象情况小区所处区域位置属北亚热带季风气候区，是典型的海洋性气候，温和湿润，四季分明，雨水充沛，无霜期长。全年平均气温 15.5，无霜期 234 天，平均日照 2016 小时，多年平均降水量 1056.6mm。2) 河道、水文情况小区地处长江三角洲古太湖流域的湖沼平原，地势低平，土壤种类为青紫泥。区域内东侧有河道一处，常水位 2.2m，历年最高水位 4.8m。3) 地形和地貌小区区域内地势平坦。4) 地震设防内蒙古农业大学 2011 届本科生毕业设计6根据建筑抗震设计规范的规定，小区建筑设施按 7 级烈度设防。5) 自然灾害小区地处亚热的南缘，是东南季风盛行地区，因受冷暖空气交替影响，灾害性气候频繁，台风、暴雨、洪水是区域的主要威胁。2.4 设计水量的确定2.4.1小区回用水量的计算中水的处理水量是根据小区各使用点的中水用途确定的， 中水用途主要为：绿地浇灌、地面冲洗、车辆冲洗等杂用水。1） 绿化浇灌： 绿地所占面积约为总面积的 35%， 即 164700×35%=57600m2，按建筑给排水设计规范 ，采用每天一次，每次每平方米所需水量为 1.5L，日用水量为34 .86 m。2）道路地面冲洗：道路所占面积约为 1.2 万平方米，按建筑给排水设计规范 ，采用每天两次，每次每平方米所需水量为 1.5L，日用水量为336m。3）车辆清洗：小区共有停车车位 900 个，按建筑给排水设计规范 ，每四天清洗一次车辆，每车每次清洗所需水量为 250L，日用水量为325.56m。综上所述，所需总水量共计 178.65m3。考虑 5%的反冲洗水，则实际中水需水量为dm /58.1873。根据建筑中水设计规范 ，中水水源量宜为中水回用水量的 110115，取 115%，因此设计水量为dm /72.2153。2.4.2水量平衡小区一期工程共有 8 幢高层，每幢 25 层，每层 4 户。现以每户 3.5 人计，根据 2004 年上海市污水专业规划 ，每人每天用水以 180 升计，则每幢楼每天的生活排水量为363m。根据建筑中水设计规范 ，住宅给水组成百分率中，冲厕占 21%，考虑 10的损耗，则每幢楼的生活废水量为347.43m。预收集 5幢楼的生活废水量，为每天335.217m，可以满足中水设计水量要求。2.5 进出水水质指标小区污水（或称杂排水）主要为生活污水，可生化性较好，回用水应符合城市污水再利用 城市杂用水水质 （GB/T 18920-2002）的标准。本设计的进水绘制和回用水绘制标准见表 22.项目主要技术指标7表表 2 2设计进水水质、出水水质设计进水水质、出水水质(单位：mg/L)水质指标设计进水水质回用水水质标准CODcr150250/BOD570150BOD510SS200/NH3-N15NH3-N10pH 值6.09.0pH 值 6.09.0总大肠菌群3 个L游离余氯：接触 30min 后10，管网末端0.2内蒙古农业大学 2011 届本科生毕业设计83中水处理系统的工艺选择31 工艺选择的原则选定中水处理工艺的原则如下：(1)一般来说，不同小区对出水的要求差异较大，应根据我国地面环境质量标准(GB3838 -88)和污水综合排放标准(GB8978-96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度，以确保出水水质。(2)污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点，即外观设计上要与小区建筑环境相协调，以求美观。(3)在污水处理工艺上力求简单实用，以方便管理。(4)在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。平面布置上要紧凑，以节省用地。(5)污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向， 与其它建筑物有一定的距离， 以减少对环境的影响。(6)设备化，定型化，模块化，施工安装方便，运行简易，设备性能稳定，适合分期建设。(7)处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术。(8)处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大，使系统有较好的经受冲击负荷的能力。(9)小区内的人口是逐渐增加的，因此小区污水处理厂应留有发展余地。3.2 工艺流程的选择3.2.1处理工艺的比较与分析中水回用技术是一项切实可行的节水技术，它的开发与推广对节约用水，提高水资源的利用率，减少污水排放以及减轻下水道的负荷等都有着十分重要的意义。中水处理工艺分为预处理、主要处理及深度处理单元。(1)预处理包括格栅、调节池。格栅用以阻截大块的悬浮或漂浮的固体污染物，其后设沉淀池以去除砂砾类无机固体颗粒，设调节池以降低对后续生物处理的冲击负荷。(2)主要处理单元3 中水处理系统的工艺选择9主要处理单元包括物理化学处理法、生物处理法和膜处理法。物化法即混凝沉淀（气浮）技术。生物法是指利用微生物吸附、氧化分解污水中的有机物的处理方法，在中水中应用较多的是好氧生物膜处理技术，即生物接触氧化法、生物滤池等。膜处理法是一种产生于 20 世纪 60 年代的高效分离技术，以纳滤膜分离代替沉淀、过滤单元，把生物反应器和膜分离有机地结合起来的一项工艺，具有处理效果好、能耗低、占地面积小的优点。其中，一体化 MBR 反应器由于其结构紧凑、出水水质优于杂