友谊时代广场雨水收集回用方案

SYS水医生®系列沈阳友谊广场雨水处理回用工程初步方案北京科净源科技股份有限公司2013-07-01目录一、工程概况......................................................................................................1二、设计依据与设计原则....................................................................................12.1设计依据.........................................................................................................12.2设计原则.........................................................................................................1三、设计参数分析...............................................................................................23.1进出水水质分析.............................................................................................23.2水量平衡分析.................................................................................................3四、处理工艺设计...............................................................................................44.1设计范围.........................................................................................................44.2设计处理规模.................................................................................................5五、主要构筑物与设备清单..............................................................................7六、运行费用估算.............................................................................................71一、工程概况沈阳友谊广场位于项目位于沈阳市沈河区青年大街197号，项目总用地面积1.6万多平方米，拟建设高档百货、5A甲级写字楼和精装公寓，总建筑面积近20万平方米。同时配备高档餐饮、超市及金廊最大规模会所群。业主单位为满足当地的绿色建筑评价标准的要求，本工程拟收集机房层屋面雨水，处理后回用于7层屋面绿地的浇洒用水。根据业主单位提供的图纸，机房层屋面面积为1752.16m2，7层屋面绿化面积图测约为1118.3m2。二、设计依据与设计原则2.1设计依据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）《城市污水再生利用——城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)主设计单位提供的参数和图纸等资料2.2设计原则尽可能多的收集雨水并处理回用，达到节能减排的目的；注重收集雨水的水质保持问题，保证雨水收集利用安全、可靠；结合当地气候条件及项目用水概况，确保方案经济合理，保证客户“建得起，用得起”。处理工艺要求：全自动运行，免维护，管理简单，出水水质稳定，运行费用低。2三、设计参数分析3.1进出水水质分析3.1.1雨水水质本项目收集的雨水为屋面雨水，雨水水质无实测资料。雨水水质采用《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006)中的经验值：屋面雨水初期径流弃流后的水质为CODCr：70-110mg/L、SS：20-40mg/L、色度：10-40度。根据规范中的相关要求，屋面雨水初期雨水弃流量一般按照2~3mm降雨量弃流。经弃流后的后期干净雨水方可接入雨水处理回用系统。3.1.2出水水质本工程出水拟回用于绿化，根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》的规定，回用水的CODCr、SS指标应满足表4-1的水质标准，其余指标应分别符合表4-2《城市污水再生利用——城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)中相应类别的水质标准，相同指标执行最高标准。表3-1雨水处理后CODCr、SS指标（GB50400-2006）项目指标循环冷却系统补水观赏性景观水娱乐性景观水绿化车辆冲洗道路浇洒冲厕CODCr(mg/L)≤30302030303030SS(mg/L)≤510510510103表3-2《城市污水再生利用——城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)序号项目指标冲厕道路清扫消防城市绿化车辆清洗建筑工地1pH6.0~9.02色度≤303嗅无不快感4浊度（NTU）≤510105205溶解性总固体（mg/l）≤1500150010001000——6五日生化需氧量（BOD5）（mg/l）≤10152010157氨氮（mg/l）≤10102010208阴离子表面活性剂（mg/l）≤1.01.01.00.51.09铁（mg/l）≤0.3————0.3——10锰（mg/l）≤0.1————0.1——11溶解氧（mg/l）≥1.012总余氯（mg/l）≤接触网30min后≥1.0，管末端≥0.213总大肠菌群（个/l）≤33.1.3水质分析初期雨水水质较差，为降低雨水的处理难度和处理成本，屋面雨水一般对降雨的前2~3mm的降雨进行弃流、不做收集，只收集后期的干净雨水。本工程回用用途为绿化，对水质的要求较低。本工程收集的后期屋面雨水水质也较好，只需经过简单的过滤——消毒处理，即可满足回用需求。3.2水量平衡分析3.2.1雨水收集量分析根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）中降雨资料，沈阳市年均降雨量为695.4mm，年均最大月降雨量为186.4mm（7月）。屋面雨量径流系数取0.9，则该小区年均径流总量为：695.4mm×（1752.16m2×0.9）=1096.6m3。4考虑到沈阳市降雨偏于汛期，按照上述计算方法，计算得该项目可收集的年均最大月（7月）降雨总量为293.9m3。3.2.2回用量分析本工程雨水处理后用于绿化屋面的绿化用水，参照《建筑给水排水设计规范》（GB5015-2003）中相关规定，北方地区的绿化用水定额均取为1~3L/m2•d，取为3L/m2•d。根据业主单位提供的图纸，绿化屋面的面积为1118.3m3，则该区绿化用水总量为：1118.3m3×3L/m2•d÷1000≈3.35m3/d。3.2.3水量平衡分析该项目雨收集面多年平均最大月收集量为293.9m3，平均能够满足293.9÷3.35≈87.7d的绿化用水需求。因而对本工程而言，雨水收集是足够满足工程需求的。但是考虑到雨水的储存周期一般为3~5，储存时间过久会导致雨水产生异味，因而雨水蓄水池容积按照3天回用量设计。为保证项目的用水安全稳定，可由业主单位确认是否设置自来水或市政中水补水，以满足无降雨或者降雨量较小时的绿化用水。四、处理工艺设计4.1设计范围雨水处理回用系统的设计范围自雨水自收集管网进入雨水处理站起至收集的雨水经处理后进入雨水清水池为止，其间的弃流控制系统设计、处理工艺流程的设计、工艺设备连接管线的设计、工艺参数的确定，不包含屋面雨水收集系统的设计、雨水回用系统的设计（我方可根据主设计单位的要求，在设备机房预留回用水泵的位置）、弃流雨水管线的设计。需本工程建筑设计单位按照相关规范考虑机房内通风换气、考虑到机房内排水沟的和集水坑的设计。54.2设计处理规模结合雨水收集量与项目的用水需求，本工程设计处理规模均定为5m3/d，处理系统每日运行1h，小时处理规模为5m3/h。处理站位于室内9层，设置雨水弃流系统控制柜1台，设置于室外。4.2.1设计处理工艺流程由于降雨过程中，初期的雨水冲刷屋面，其中夹杂着一定量的粉尘和泥砂，，降雨初期的水质较差，应对其进行弃流处理，后期水质较好的雨水可进行收集储存后经适当的处理回用，以减少处理工序和降低运行费用等。雨水的可生化性较差，一般采用物化处理的方法。本工程拟采用如下的收集处理流程：屋面雨水利用屋面雨水收集系统进入雨水收集管网，利用雨水弃流控制对雨水进行弃流后，后期相对干净的雨水经处理过滤后进入蓄水池储存，蓄水池内的雨水利用增压泵提升至石英砂过滤器进行过滤，出水经紫外线消毒后进入清水池以备回用。清水池设置自来水补水装置，在雨水量不足时满足项目的用水需求。当雨水蓄水池满水时，弃流控制器关闭，多余雨水直接外排。4.2.2工艺流程说明1.弃流控制器弃流控制器安装于雨水收集管在室内的管道上，控制系统的控制箱安装于楼顶层，控制箱内具有雨量传感器。弃流控制器无须人工控制，完全由内置PLC控制程序进行多点信号串联监测控制，可对降雨的雨型、频次、雨量、pH值、暴雨倒灌等进行记忆处理，根据测试数据调整弃流时间和流量，收集优质雨水。多点信号串联监测控制点位包括：汇集雨水市政雨水管网蓄水池回用雨水弃流控制器弃流雨水过滤器消毒装置清水池泵反洗定期排污6根据汇流面积、汇流时间，确定弃流初期2-3mm降雨径流的时间(常规值)；根据雨频确定收集时间(动态值)；根据雨水水质在线监测结果，确定弃流时间(监测值)；根据蓄水池水位，确定是否收集(报警值)。设备性能参见表1。弃流控制器直接置于安全分流井之后，尽量缩小期间距离。2.蓄水池结合园区的雨水收集总量较充裕的现状，蓄水池容积综合考虑最大月日均降雨量和项目日回用水量，容积定为3日回用水量，容积定为10m3。蓄水池设置泄空管，定期将池内沉淀的污染物排入市政管网。3.过滤器采用石英砂过滤器对雨水进行过滤，截留雨水中大部分的悬浮物质和部分的有机污染物，净化雨水水质。过滤器需定期反洗10min左右，反洗排污排至市政污水管网。设置石英砂过滤器1台，直径800mm，高2.7m。配套反洗水泵一台，规格参数：Q=22.3m3/h，H=16m，N=2.2KW。配套增压泵2台，1用1备，规格参数：Q=5m3/h，H=16m，N=0.75KW。4.消毒装置鉴于本项目的雨水经处理后回用于绿化，拟采用紫外线线装置对经过过滤后的雨水进行消毒，设置紫外线消毒装置1台，规格参数：Q=5~7m3/h，N=120W。5.清水池清水池1座，起到暂时储存经过处理后的雨水的作用，鉴于绿化用水时间相对集中，以及过滤器反洗用水量较大，清水池容积暂按6m3。7五、主要构筑物与设备清单编号名称规格/型号单位数量备注1雨水弃流器SYS-200QL，300W台1室内型2增压泵Q=5m3/h，H=16m，N=0.75KW台23石英砂过滤器Φ800mm，H=2.7m台14紫外线消毒装置Q=5~7m3/h，N=120W台15电控柜PLC控制台16反洗泵Q=22.3m3/h，H=16m，N=2.2KW台17蓄水池2.5×2×2.5m座1玻璃钢8清水池2×2×2.0m座1玻璃钢六、运行费用估算雨水处理的直接运行成本含处理工艺设备的耗电费、药剂投加费用、运行管理的人工费等，本工程中消毒采用紫外线消毒，因而无药剂