第11章中水工程

建筑小区中水工程的意义我国水资源和缺水状况我国水资源量大，但人均量少。目前很多城市水资源严重短缺。缺水引起多种状况。比如水价的提高，长距离引水缺水原因：1、资源型缺水2、工程型缺水3、管理型缺水4、污染型缺水小区中水回用的意义在国外比如美国，以色列，日本等国很早就开展了污水回用。在我国近20年发展起来。目前有一些地方已经利用。北京的高碑店污水处理厂建成了我国最大的污水回用工程，回用规模为30万m'/d，回用对象主要是河湖补水、城市绿化、喷洒道路和热电厂冷却用水。小区中水回用的意义使水资源得到合理利用，并使其发挥最大效益。污水回用比远距离调水造价低，比海水淡化经济，污水回用既节约了水资源，也消除了污染环境，具有双重的经济效益1以色列位于地中海东岸，大部分为干早和半干早地带，人口600多万，水资源总量少，由于开采量过大，导致地下水水位下降和水质恶化。为了解决水资源与用水需求之间的矛盾，采取了污水回用措施。处理过程为:城市污水的收集一传输到处理中心一处理~季节性储存~输到用户一使用及安全处置。在回用方式上，包括小型社区的就地回用，中等规模城镇和大城市的区域级回用。美国的城镇污水处理设施已经非常完善，城市二级污水处理厂己得到100%普及，城镇污水回用己进入大规模生产应用阶段，尤其是在气候干旱的西部地区佛罗里达州St.Petersburg城被认为是美国城市污水回用的先驱。该城三面环海，年降水量1400mm，其中50%集中在夏季，蒸发量很大(1000mm);地势平坦，无法建库贮水，余下400mm的降水变成径流汇入大西洋。该城建成了世界上最大的城市污水回用系统:将二级污水处理厂改造成三级处理厂，建成回用水管网，将净化后的再生水用于工业冷却、草地浇灌、建筑中水的消防，剩余的回用水通过深井注入地下含盐水层。佛罗里达州的圣彼得堡，是美国唯一完全实现污水循环的大城市，它利用了自己产生的全部污水，不向周围河湖排放任何污水，这个城市有两套配水系统，一套系统输送新鲜淡水供饮用和家庭用水，另一套系统输送中水用于灌溉公园、绿地、草坪以及清洗车辆等其它用水标准较低的地方。美国污水回用最典型的城市是洛杉矶，当地水资源贫乏，历来依靠外调水以满足不断增长的用水需求，由于昂贵的建设费用与环境压力，扩建新水源异常困难，污水回用成为弥补水资源供需缺口的重要方法。小区中水回用的措施小区中水的用途1、小区环境用水，用于道路浇洒、绿化、景观、消防等用水2、小区杂用水，冲洗汽车、建筑施工以及建筑内厕所冲水污水回用措施小区污水直接回用比如洗脸水等优质杂排水可直接冲洗便器•小区污水处理后回用各种小区的污废水及雨水进行收集再进行处理达到所要求的水质标准，用于小区的环境用水和小区杂用水，亦即中水回用。小区中水回用系统网络完全的城市区域中水系统网络有、建筑小区区域系统和单元系统组成，形成污废水资源化最大的可靠网路城市区域系统：以城市污水厂为基础，污水厂出水达标后，增设处理设备和配套管网。用于城市的建筑用水，消防用水以及其他对水质要求不高的地方。可以直接用于小区中水回用建筑小区中水回用系统单元中水回用系统城市和小区供水和回用即水源水处理供水排水治污中水回用的闭环系统建筑小区中水原水集流系统小区中水原水集流系统类别建筑小区中水原水系统分类方法有三种：1、按照用水设备排放水种类分，2、按小区雨水集流排放系统组分3、按排水体制分一、按用水设备排放水种类分类1、便溺排水集流系统该系统专门收集和排除小区各建筑内便溺卫生器具后的粪便水2、盥洗排水集流系统该集流系统专门收集和排除小区各建筑内盥洗槽、洗脸盆，洗衣机等排出的水3、淋浴排水集流系统该集流系统专门收集和排除小区各建筑内淋浴器、浴盆、浴池排出水。4、厨房水排水集流系统该集流系统专门收集和排除小区各建筑内厨房、食堂、饭店用于锅、碗、食品等洗刷后的水，含有少量的食物油和动物油。二、按小区雨水集流排放系统组成分类小区雨水集流系统用于收集和排除在屋面和地面的雨水1、屋面雨水收集和排除系统（1）檐沟排水系统（2）天沟排水系统（3）内排水系统地面雨水收集和排降系统降落在地面上的雨水流入雨水口在进入雨水井、雨水管进行集流和排放三、按排水体制分按小区排水体制分为合流制和分流制两类1）合流制两种或两种以上的污水用同一集流系统，称为合流制小区采用合流制能减少管材，构筑物的建设费用，便于管理，建筑内采用合流制使排水管最少，安装简单，投资少。但增加了中水处理的难度，和投资运行费用2）分流制常用的小区中水原水集流系统在中水工程中，中水原水分优质杂排水，杂排水，生活污水三类优质杂排水指盥洗水，淋浴水，雨水，洗衣机水等杂排水指优质杂排水还含有厨房洗涤水生活污水指污水中含有粪便水中水原水的水质、水量应根据中水的水量，水质进行选择和使用，有利于经济合理地设计中水工程优质杂排水集流系统优质杂排水系统主要收集和排除盥洗水、淋浴水、雨水、洗衣机水杂排水系统主要收集和排除盥洗水、淋浴水、雨水、洗衣机水、厨房洗涤水生活污水集流系统生活污水集流系统收集排除含有粪便的污水建筑内清污分流系统为了实现建筑小区排水清污分流，必须首先对建筑内排水进行清污分建筑小区中水原水、用水和水量平衡建筑小区的中水原水中水原水的概念中水原水系指中水水源，该水源经处理后达到中水水质标准。中水水质介于饮用水水质和生活污水之间。即中水原水水质低于中水水质标准，更低于生活饮用水标准中水原水的种类中水原水有城市污水厂达标排放的排出水，建筑小区居民生活排水和某些水质较好的生产排水。1、城市污水厂达标排放的排除水该排放水若引致小区在经过处理可作为不与人接触的冲厕水，绿化洒水，冲洗道路，和消防等用水，即中水水量充足可靠，不受季节和环境的影响，但投资较大，受条件限制，作为水原困难相对较大小区生活污水中中水水原1）粪便污水2）洗涤水3）淋浴水4）洗衣水5）厨房用水降水其他水冷却水，锅炉排污水，软化水的反冲洗水可供小区中水用原水1、中水的选择条件有稳定的水量，满足中水供应的水量要求；原水污染较轻，易于处理和回用，投资和运行费用较低；易于收集和集流；原水本身和经处理回用对人体、中水用水器具、环境无害；在处理过程中不产生严重污染；节约水资源效果明显；有利于保护水环境；促进当地的各种效益的提高；有助于小区建设；2、小区中水用原水目前常用的有粪便污水，洗涤水，淋浴水，洗衣水，厨房排水，冷却水。一般有三种组合1、盥洗水和淋浴排水（有时包括冷却水）组合2、盥洗水和淋浴排水和厨房排水3、生活污水水量平衡水量平衡的作用小区中水系统水量平衡，是指中水的原水量、处理水量、和中水用量三者之间形成的平衡，亦即中水原水量，处理水量能够满足中水用量的要求。水量平衡是进行中水原水集流和处理，中水输配水系统的设计、施工、投资的重要依据水量平衡的原理在建筑小区中，污水经处理以后再回用至卫生器具、用水器具用水。若是中水系统，上述污水为中水原水，处理后水为中水，原水量与中水量相等，无需自来水补充，形成一个闭合循环系统。他们之间即中水原水量和中水量相等，处在水量平衡若在中水和输送的过程中有漏失和蒸发量，使得中水原水量减少，也减少了中水量，需部分自来水补充，建筑小区中水站建筑小区中水站在实际的建筑小区中，有些卫生器具和用水只能用自来水，而有些器具和用水可用低于自来水水质的其他水，即中水中水原水量计算按日用水量定额分配比例法计算公式如下：dbQQ1按最高日中水用水量不同用途计算Q3=Qc+Qs+Qq++Qn+QxQ3中水用水量Qc冲厕中水用水量Qs浇洒绿化道路保洁中水用水量Qq汽车中水用水量Qb空调冷却水中水补充量Qn中水作采暖系统补充水量Qx汽车库地面冲洗用水中水用水量的计算水量平衡1、水量平衡设计步骤1）根据所定的中水用水时间及计算用量拟定出中水用量的逐时变化曲线2）绘出中水站处理水量变化曲线，其由处理设备工作情况所决定。处理量q=（1.10~1.15）Qd/t3）根据以上两条曲线之间所围面积最大者确定中水系统中原水、处理水、用水之间的调节量4）如中水最大用量是连续发生在几小时内，可将这连续几小时道德最大用量之和作为中水调节池容积，一般连续最大小时数不超过6水量平衡措施为使中水原水量、处理水量、中水用量保持均衡，使中水产量和中水用量在一天内逐时地不均匀变化以及一年内各季的变化得到调节，必须采取水量平衡措施平衡措施有中水原水贮存池（如调节池），中水贮存池（如中水池），还有自来水补充调节和水的溢流超越等某市居住小区，人口4920人，可住224人/幢，共10幢，用水量140L/（人.天)可住200人/幢，共8幢，用水量150L/（人.天）;可住180人/幢，用水量160L/（人.天）,共6幢;幼儿园，130人，60L/（人.天）;综合商店面积1480平方米,用水量10L/m2.天冲厕水30%，厨房30%，洗涤水17%，洗浴水7%,洗衣12%，序号建筑名称无中水冲厕自来水用量自来水用量中水原水量=无中水冲厕自来水用量*(洗涤水17%+洗浴水7%+洗衣12%)中水用量冲厕水绿化总量Ⅰ224人/幢，10幢313.6219.52112.89694.0815.68109.76Ⅱ200人，8幢24016886.4721284Ⅲ180人,6幢172.8120.9662.20851.848.6460.48Ⅳ幼儿园7.85.462.8082.340.392.73Ⅴ综合商店4.83.361.7281.440.241.68总计739517.3266.04221.736.95258.65（原排水739）219.52168200.74153.6110.5924.9923.072120.965.463.36316.6240172.87.84.836.95绿化258.68266.0494.087251.842.341.441.7282.80862.20886.4112.896中水原水中水工程污水处理工艺及设备设施本部分重点1.掌握常见的污水处理方法及工艺流程2.掌握各处理设备的选型特点（一）污水的物化处理方法1.筛滤法:筛网、格栅、滤池等2.沉淀法：沉砂池、沉淀池等3.气浮法：气浮法用于从污水中去除密度小于1的悬浮物，油类和脂肪，并用于污泥的浓缩。4.反渗透法:多用于海水淡化.5.活性炭吸附法：去除常规处理方法难以去除的臭味,色度和有机物.一、常见的污水处理方法（二）污水的生化处理法污水的生物化学处理法是利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质.主要有:1.好氧法：多用于处理城市污水及有机性生产污水，有活性污泥法和生物膜法2.厌氧法：多用于处理高浓度有机污水或污水处理过程中产生的污泥。（三）污水处理膜滤法污水处理的膜处理法即采用膜把水中的污染物分离出去，达到净化的目的。膜去除水中的污染物机理是：膜表面孔径的机械筛分作用，膜孔阻塞、阻滞作用和膜表面及膜孔对污染物的吸附作用。二、中水污水处理工艺中水污水处理的特点和要求污水处理的特点1、污水处理的水量较小2、污水处理水量变化大3、污水处理综合技术强4、污水处理环保要求高污水处理的要求1、中水回用水质必须符合杂用水水质标准2、要求有充裕的资金3、管理水平要高工艺选择中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。预处理阶段主要有格栅、格网、毛发聚集器和调节池，主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质及调节水量；主处理阶段是中水回用处理的关键，主要作用是去除污水的溶解性有机物；深度处理阶段砂过滤、活性炭过滤及消毒主要以消毒处理为主，保证出水达到中水水质标准。处理工艺的选择依据1、根据中水原水的水量与水质，供应的中水水量与水质等实际情况确定处理工艺。2、小区生活污水的污染处理主要为有机物、降解有机物的处理流程以生物处理为主。小区生物处理多以接触氧化、生物转盘、MBR（膜生物反应器）为主3、中水处理工艺的消毒工艺是必不可少的，应采用先进可靠的消毒灭菌工艺4、尽可能选择小型的、高效的、一体化的中水