每天3000吨小区中水回用设计环境工程等专业毕业设计毕业论文.doc

摘要本毕业设计题目为“3000吨/d小区中水回用设计”， 主要任务是对小区中水站的处理工艺系统进行设计。通过对我国中水处理工程项目的研究，以及对多种中水净化工艺进行综合比较，采用“生物接触氧化法混凝沉淀”作为主体工艺对住宅小区杂排水进行处理。该工艺具有运行安全，占地面积小，投资省，操作方便等优点。本设计对该小区的地埋式中水站进行设计计算，并绘制2份总平面图，1份工艺流程图，主要处理构筑物图5份。处理流程如下。原水溢流井格栅隔油池毛发聚集器调节池生物接触氧化沉淀池过滤消毒中水关键词：中水回用；生物接触氧化法；混凝沉淀Abstract“3000t/d district water reuse design” is the graduation design title; its main task is to design the reclaimed water treatment system of the water station in housing district.By studying the water treatment projects in our country, and conducting comprehensive comparison of various water purification process, the “Biological contact oxidation +Coagulation sedimentation” was as main process to dispose the miscellaneous wastewater from residential district. Operation safety, small occupation area, low investment, convenient operation, etc, are characters of the process.The design calculation of buried water station in district was did, and two portion of total planar graph, a process flow diagram, five portion of main treatment structure graph were made in the design.The processing flow as follows.Raw wateroverflow wellgridoil separation poolhairinter ceptorwater regulating tankbiological contact oxidationsedimentation tankfiltrationdisinfectionreclaimed waterKeywords: reclaimed water reuse; biological contact oxidation; coagulation and precipitation目 录摘要IAbstractII1、引言11.1研究背景11.1.1我国水资源的状况11.1.2解决水资源紧缺的途径11.1.3我国中水回用的发展状况11.2住宅小区中水回用21.2.1相关术语21.2.2中水回用目的21.2.3中水回用的要求31.3设计资料41.3.1中水水源水量41.3.2原水水质41.3.3中水水质42 水量平衡52.1水量平衡计算52.1.1最高日生活给水量计算52.1.2中水处理量计算52.2水量平衡图73住宅小区中水处理方案确定83.1中水处理工艺83.1.1生物处理技术83.1.2物化处理技术83.2方案选择83.2.1物化处理工艺流程（适用于优质杂排水）93.2.2生物处理与物化处理相结合的工艺流程93.2.3预处理与膜分离相结合的工艺流程93.3生物处理工艺比较93.3.1稳定塘93.3.2污水土地处理系统93.3.3 A2 / O 工艺93.3.4 CASS工艺93.3.5膜生物反应器（MBR）93.3.6生物接触氧化法（BCO工艺）103.4处理工艺确定103.5工艺流程113.6处理构筑物设计说明113.6.1溢流井113.6.2格栅113.6.3隔油池、毛发聚集器和提升泵123.6.4调节池133.6.5生物接触氧化池133.6.6沉淀池143.6.7滤池143.6.8中水池153.6.10配药间164 处理构筑物设计计算174.1溢流井174.2细格栅174.2.1设计计算174.2.2设备选型204.3隔油池204.3.1设计计算204.3.2设备选型204.4毛发聚集器和提升泵214.4.1设备选型214.5调节池224.5.1设计计算224.5.2设备选型264.6生物接触氧化池274.6.1设计计算274.6.2填料与设备选型284.7沉淀池294.7.1设计计算304.7.2设备选型314.8滤池324.8.1已知条件324.8.2设计计算324.8.3滤池图364.9中水池374.9.1设计计算374.9.2设备选型374.10储泥池和污泥脱水374.10.1储泥池374.10.2污泥脱水384.10.3设备选型384.11配药间394.11.1消毒394.11.2混凝395 管道与高程布置405.1管道计算405.2高程布置416 工程投资估算与单位处理成本426.1工程投资估算426.1.1工程土建费426.1.2建筑安装工程材料费426.1.3给水排水工程费446.1.4工程总造价446.2单位处理成本457结论46致谢47参考文献4849第1章 引言1、引言1.1研究背景1.1.1我国水资源的状况我国是一个水资源匮乏的国家，虽然总体上水资源量有2.81012m3，居世界第6位，但由于人口众多，人均水资源占有量不到2400m3，只有世界人均占有量的1/4，居世界第110位，是13个贫水国之一1。到2030年，我国人口将达到16亿，人均水资源量将下降到1700 m3，形势十分严峻。据有关资料显示，我国有80%的城市由于工业生产发展和人口增加等原因导致不同程度的缺水，缺水总量每年达1200亿m3。不仅如此，我国的污水排放量每年递增约14亿m34。日益严重的水量型和水质型水资源短缺不仅严重困扰人民生活的基本需求和生活质量，也成为影响和制约我国经济可持续发展的主要因素之一。1.1.2解决水资源紧缺的途径为了解决水危机，世界各国各地区都在采取积极有效的措施，旨在“开源节流”。我国解决水资源短缺的途径主要有：使用节水卫生器具；实行清洁生产(如，工业冷却水循环使用)；污水灌溉；海水淡化；远距离输水(如，南水北调等工程)；以及中水回用工程等。其中，使用节水卫生器具和实行清洁生产的“节流”量有限；随着城市污水中重金属等有毒物质含量日益增加，污水灌溉严重威胁农作物的生长和安全食用、地下水的安全饮用；海水淡化和远距离输水虽然取得了“开源”的成效，但成本很高，且以破坏生态环境作为高昂代价。在各种措施中，最为行之有效的途径之一就是“中水回用”。中水回用是提高水资源利用效率、缓解水资源紧张的有效途径和直接措施，是实现水资源持续利用战略的重要组成部分。1.1.3我国中水回用的发展状况我国从20世纪50年代起开始采用污水灌溉的方式回用污水，但真正将污水处理后回用于城市生活和工业生产，有20年左右的历史。我国的污水回用事业大致可分为三个阶段：1985年前的“六五”期间是起步阶段；19862000年的“七五”、“八五”、“九五”这15年是技术储备和示范工程引导阶段；2001年以“十五”纲要明确提出“污水处理回用”为标志，国家进入全面启动阶段。目前我国已投产的城市中水回用工程有近四十个，回用规模多为(110)104m3/d，约为全国城市污水设计处理量的1%左右。中水回用可以说是最大规模最有效的节水措施。前些年全国每年节水约10亿m3，而中水回用推算每年可增加城市供水几十亿m3。可见，我国城市中水回用事业将有巨大的发展空间和潜力2。随着国外中水技术的引进、国内中水试点工程的建设及中水处理设备的研制，我国的中水回用在北京、大连、深圳、天津等城市已有较多的成功应用。无论是城市污水处理后的深度处理技术，还是宾馆、酒店、大型建筑群、小区的中水处理技术，目前在国内外都是成熟的。因此，我国的中水回用在经济技术上都有很大的可行性。但是与西方发达国家相比，我国在中水回用领域仍处于落后状态，目前我国城市污水处理率不足20%。这主要是因为长期以来，水价过低和体制问题成为了我国中水回用市场进程中最大的拦路虎、绊脚石。而解决这一问题的根本途径就是合理调整水价，改善中水回用局面，引入市场化运营机制，利用经济杠杆推动中水市场的持续发展。例如：在城市中水回用的建设过程中，逐步引入市场经济的机制，根据具体环境要求确定水处理程度，重视能耗低的水处理技术和污水资源化技术的应用，建立不同规模、多种形式的中水回用系统。改变中水回用的经营方式，面向产业化、市场化已刻不容缓。1.2住宅小区中水回用1.2.1相关术语中水 (reclaimed water) 指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。中水系统 (reclaimed water system) 由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施组成的有机结合体，是建筑物或建筑小区的功能配套设施之一。小区中水 (reclaimed water system for residential district) 在小区内建立的中水系统。小区主要指居住小区，也包括院校、机关大院等集中建筑区，统称建筑小区。中水原水 (raw-water of reclaimed water) 作为中水水源而未经处理的水。中水设施 (installation of reclaimed water) 是指中水原水的收集、处理，中水的供给、使用及其配套的检测、计量等全套构筑物、设备、器材。水量平衡 (water balance) 对原水水量、处理量与中水用量和自来水补水量进行计算、调整，使其达到供与用的平衡和一致。杂排水 (gray water) 民用建筑中除粪便污水外的各种排水，如冷却排水、游泳池排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水等。1.2.2中水回用目的住宅小区中水系统就是将住宅小区中人们生活或生产活动中排放的生活污水、冷却水等经集流、水处理后再回用于住宅小区。经再生处理后的水可作冲洗便器、浇洒街道、绿化水景、洗车、空调冷却、消防等方面用水，是一种介于建筑生活给水系统与排水系统之间的杂用水系统。随着我国的飞速发展，城市住宅小区的用水量和污水排放量越来越大，而在人们使用过的生活污水中，污染杂质仅占0.1%，绝大部分是可再利用的清水。城市供水量的80%90%变为生活污水排入下水道，是一种很大的资源浪费，至少有70%的污水（相当于城市供水量的一半以上）可处理后安全回用10。但由于住宅小区位置分散，如果全部生活污水依靠城市污水厂处理，收集与传送难度较大。事实上，住宅小区冲厕、洗车、绿化、水景等引起的用水对水质的要求并不高，如若采用小区中水系统，则不仅可以满足上述用途对水质、水量的要求，而且预计住宅小区用水量可节省30%40%，排水量可减少35%50%，能够产生良好的社会效益和环境效益。住宅小区中水系统还具有实施方便，不影响市政道路，回用管道短，投资小等优点，对中水回用的推广大有益处。此外，通过污水处理回用，可大幅度减少水体环境的污染负荷，开辟可靠、稳定的第二水源，因而具有重大的研究和应用价值。在住宅小区达到设立中水系统的经济性取决于小区的规模。当小区的人口达到1万或中水用量达到750m3/d时，设立中水系统比传统供水经济合算7。1.2.3中水回用的要求中水回用必须满足三个要求：水质合格；水量足够；经济合算。水源是保证小区供水的前提条件，中水回用对水源的要求为：有一定的水量且稳定可靠，可以满足中水供应的要求；原水易于收集，减少集流系统的投资费用；污染较轻，易于处理和回用，投资费和运行管理较低；处理过程中不产生严重的污染；原水本身和回用水对水体、中水用水器无害；节约水资源效果明显，减少小区用水费用和排污费用；具有社会效益、环境效益、经济效益，利于小区的建设4。表1.1 城市杂用水水质指标序号项目绿化与浇洒道路1pH6.09.02色/度303嗅无不快感4浊度/NPU105溶解性总固体/(mg/L)10006五日生化需氧量(BOD) /(mg/L)157氨氮/(mg/L)108阴离子表面活性剂/(mg/L)1.09铁/(mg/L)10锰/(mg/L)11溶解氧/(mg/L)1.012总余氯/(mg/L)接触30min后1.0，管网末端0.213总大肠杆菌/(个/L)3中水水质应满足以下要求：不影响人体健康；对环境质量不影响；使用者维护无不良影响；不影响产品质量；为使用者接受；技术可行；经济合理，水价水竞争力；对使用者要进行安全教育。详细指标见表1.1城市杂用水水质指标。1.3设计资料1.3.1中水水源水量 本设计小区中水原水水源采用该小区的杂排水，包括以下生活排水： 1、沐浴排水 2、盥洗排水 3、洗衣排水 4、厨房排水小区中水回用设计原水量QY =3000t/d1.3.2原水水质 根据调查，原水水质为：1、BOD5 =150220mg/L,为方便计算取200mg/L2、CODCr=300400mg/L,为方便计算取370mg/L3、SS=50120mg/L,为方便计算取100mg/L1.3.3中水水质本设计中小区中水用途为绿化、浇洒道路。则其水质应满足城市污水再生利用 城市杂用水水质的杂用水水质标准，其中SS、BOD5标准按表1.1，且其水质标准应按最高标准执行，CODCr标准参考城市污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准。即出水水质为： 1、BOD5 15mg/L2、CODCr 50mg/L3、SS 10mg/L第2章 水量平衡2 水量平衡水量平衡计算是中水设计的重要步骤，它是合理用水的需要，也是中水系统合理运行的需要。建筑中水的原水取于建筑排水，中水用于建筑杂用，上水补其不足，要使其互相协调，必须对各种水量进行计算和调整。要使集水、处理、供水集于一体的中水系统协调地运行，也需要各种水量间保持合理的关系。水量平衡就是将设计的建筑或建筑群的给水量、污水废水排水量、中水原水量、贮存调节量、处理量、处理设备耗水量、中水调节贮存量、中水用量、自来水补给量等进行计算和协调，使其达到平衡，并把计算和协调的结果用图线和数字表示出来，即水量平衡图3。2.1水量平衡计算2.1.1最高日生活给水量计算中水原水量计算公式如下：QY = Qd b (m3/d)式中： 最高日给水量折算成平均日给水量的折减系数一般为0.670.91，取=0.9； 建筑物按给水量计算排水量的折减系数，一般为0.80.95,取=0.9； Qd 建筑物的最高日生活给水量(m3/d) b 建筑物用水分项的给水百分数，按表2.1确定。根据建筑中水设计规范(GB503362002)3.1.4规定，建筑物各种用水量占给水量的百分比确定如下：表2.1各种用水量占给水量的百分数用途沐浴盥漱洗衣冲厕厨房总计比例%326212120100由于该小区采用沐浴、盥漱、洗衣、厨房四种废水为中水水源，且QY =3000t/d，则最高日生活给水量为 Qd = =4688.23 m3/d2.1.2中水处理量计算1、中水用水量小区中水用于浇洒道路与绿化，其各项用水量根据建筑给水排水设计手册（第二版）（上）规定计算。浇洒道路、绿化用水计算公式如下：Q= （m3）式中：h 洒水强度，水泥路面h=15mm；土路面h=310mm；绿化h=1050mm；本设计小区采用水泥路面h=10mm，绿化h=40mm S 道路或绿化面积（m2），按表2.2确定 n 每日浇洒次数，浇洒道路23次，取n=3；绿化12次，取n=2.表2.2 小区各计算项的面积计算项道路绿化面积/ m21500027000则：浇洒道路用水量=450 m3绿化用水量=2160 m3中水日用总水量=450+2160=2610 m3 /d2、中水处理量 =（1+0.11）* 2610= 2897.1 m3 /d 式中：n中水处理设施自耗水系数，一般取10%15%。3、水量平衡调整根据建筑给水排水设计手册（第二版）（上）规定，中水原水量与中水日用总水量之比应满足1.101.15。=1.149，在1.101.15之间，满足条件。溢流量=3000-2897.1=102.9 m3 /d中水原水回收率=78.2%75%，符合建筑中水设计规范(GB503362002)5.2.2对原水回收率的要求。2.2水量平衡图水量平衡图见下图：盥洗253.164沐浴1350.210厨房843.882洗衣886.075冲厕886.076杂排水3000中水处理系统中水日处理量2897.100自耗量287.100中水供水系统2610绿化2160道路浇洒450227.8481215.189759.493797.468797.467溢流井102.900排水量900.367小区平均日给水量4219.407各损失10%图2.1 水量平衡图第3章 住宅小区中水处理方案确定3住宅小区中水处理方案确定3.1中水处理工艺根据国内外中水技术的工程实践，中水处理工艺主要有两种：3.1.1生物处理技术 生物处理法就是利用水中微生物的吸附、氧化作用，降解污水中的有机物质。常用的工艺主要有：活性污泥法，例如，完全混合曝气法、延时曝气法、深井曝气法、纯氧曝气法、氧化沟、两级活性污泥法以及序批式活性污泥法（SBR法）、ICEAS法等。生物膜法，如生物接触氧化法、生物转盘、生物滤池等。 其中生物接触氧化与生物转盘是中水工程中常用的生物处理工艺。以生物接触氧化为主的生物处理法具有处理效果好、出水水质稳定、管理方便、运行费用低等优点，成为中水处理工程中应用最为广泛的生物处理工艺。另外，活性污泥法及其他变形工艺流程，包括氧化沟、SBR、AB法、AO法、AAO法、循环活性污泥工艺(CASS)等技术都在中水回用处理中得到应用，而且处理效果良好。生物处理法的特点是适用于较大规模的处理工程，出水水质较为稳定，运行费用相对较少，尤其对于大型中水回用工程，生物处理法显得尤为突出。3.1.2物化处理技术物理化学处理法是以混凝沉淀(气浮)技术和过滤吸附技术相结合的基本方式。混凝沉淀技术就是将一定量作用机理相适应的混凝剂投入水中，经过充分混合、反应，使污水中微小悬浮物颗粒和胶体颗粒互相产生凝聚作用，成为颗粒较大而且易于沉淀的絮凝体，再经过沉淀加以去除。混凝沉淀与活性炭吸附的处理方法与传统的二级处理相比，提高了水质，具有占地面积小、异味小、管理简单等优点，但相对生物处理来讲，运行费用较大，并且出水水质受混凝剂种类和数量的影响，有一定的波动性，该处理方法适用于规模较小的中水工程。此工艺常涉及混凝沉淀、萃取、吸附、离子交换、电渗析、反渗透、超滤等方法，并且常常与生物方法相结合，使水质达到预期要求，物化处理的主要优点是维护方便。3.2方案选择根据建筑中水设计规范(GB503362002)规定，中水处理工艺流程应根据中水原水的水质、水量和中水的水质、水量及使用要求等因素，经技术经济比较后确定。当以优质杂排水或杂排水作为中水原水时，可采用以物化处理为主的工艺流程，或采用生物处理和物化处理相结合的工艺流程。3.2.1物化处理工艺流程（适用于优质杂排水） 原水格栅调节池混凝沉淀或气浮过滤消毒中水3.2.2生物处理与物化处理相结合的工艺流程 原水格栅调节池生物处理沉淀过滤消毒中水3.2.3预处理与膜分离相结合的工艺流程 原水格栅调节池预处理膜分离消毒中水该住宅小区中水回用以杂排水作为中水水源，与优质杂排水水质相比，污染物的含量要略高一些，故本设计选择生物处理和物化处理相结合的工艺流程。3.3生物处理工艺比较3.3.1稳定塘利用稳定塘处理小区生活污水，可以充分利用地形、节约资金，并能够实现污水的资源化，但是占地面积大，处理效果易受气候影响，所以很难普及。3.3.2污水土地处理系统污水土地处理系统有慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地、地下渗滤等形式，经常和氧化塘结合起来使用，可充分利用自然条件，结构简单、费用低，对广大农村和小城镇地区很适用。3.3.3 A2 / O 工艺A2 / O法，即厌氧缺氧好氧法，是在A/O法脱氮工艺基础上发展起来的具有同步脱氮除磷功效的污水处理工艺。该工艺总的水力停留时间少于其他同类工艺，但处理构筑物较多，需回流硝化液，污泥增长有一定的限度，脱氮除磷效果难于进一步提高。3.3.4 CASS工艺CASS工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。该工艺是在SBR工艺的基础上，反应池沿长度方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置，曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。该系统具有强抗冲击负荷能力，系统运行可靠地特点。但是CASS工艺对于滗水器的要求很高，且各池子同时间歇运行，人工控制几乎不可能，全靠电脑控制，对处理厂的管理人员素质要求很高，对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。3.3.5膜生物反应器（MBR）膜生物反应器(MBR)是将生物处理技术与膜分离技术相结合的一种高效的新型污水处理新技术，该技术将膜分离装置和生物反应器组合成新的处理系统，运用膜分离技术和生物技术，以膜分离装置取代普通生物反应器中的二沉池，使系统具有高效的污水处理效果和分离效果13。与传统的生物处理方法相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前最有前途的废水处理新技术之一。但膜技术用于污水处理仍有许多不足和限制，例如：膜污染会使膜的分离性能下降，目前投资和维护费用尚且较高，操作技术要求高等。MBR更适合在建厂空间受限、工地费用昂贵时使用。 本设计中水用于道路浇洒及绿化，出水水质不需达到景观等的高水质要求，故不采用此工艺。3.3.6生物接触氧化法（BCO工艺）生物接触氧化法(BCO工艺)，又称“淹没式生物滤池”或“接触曝气法”，是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法；它兼具两者的优点，深受污水处理工程领域人们的重视，是最为广泛采用的小区生活污水处理工艺。该工艺具有容积负荷高，抗冲击负荷能力强，污泥生成量少，易于沉淀，不产生污泥膨胀，不需回流污泥，运行安全可靠，占地面积小，投资省，施工安装方便，工期短，操作管理方便等特点；尤其是对住宅小区排水不均匀的情况更具有实际意义8。工程实践证明，BCO法对于进水BOD5浓度在100250mg/L且表面活性剂含量较高的污水具有很好的处理效果。3.4处理工艺确定根据建筑中水设计规范(GB503362002)有关规定：524 原水系统应设分流、溢流设施和超越管，宜在流入处理站之前能满足重力排放要求。525 当有厨房排水等含油排水进入原水系统时，应经过隔油处理后，方可进入原水集水系统。624 以洗浴(涤)排水为原水的中水系统，污水泵吸水管上应设置毛发聚集器。故处理工艺中增加溢流井、隔油池、毛发聚集器的处理设施。综上所述，根据本次设计原水水质特点，决定采用“生物接触氧化(BCO工艺)沉淀”作为主体处理工艺。3.5工艺流程溢流井格栅隔油池毛发聚集器调节池生物接触氧化池沉淀池滤池中水池储泥池污泥脱水间原水氯消毒混凝剂污泥外运图3.1 工艺流程图3.6处理构筑物设计说明3.6.1溢流井原水经过收集管网进入溢流井，本设计采用侧堰式溢流井，并在溢流井后设置方形闸门，闸门的开启和关闭受曝气调节池中UDA电极式液位控制器的控制，用以排放掉多余的原水量。运行参数：溢流井尺寸：L B H=1.5m1.0m1.1m闸门检修井：L B H=1.2m0.6m1.4m设备：ZMQF400400方形闸门3.6.2格栅1、设计依据1）、建筑中水设计规范6.2.3规定，中水处理系统应设置格栅，格栅宜采用机械格栅。格栅可按下列规定设计：a设置一道格栅时，格栅条空隙宽度小于1Omm；设置粗细两道格栅时，粗格栅条空隙宽度为1020mm，细格栅条空隙宽度为2.5mm。b设在格栅井内时，其倾角不小于60。格栅井应设置工作台，其位置应高出格栅前设计最高水位0.5m，其宽度不宜小于0.7m，格栅井应设置活动盖板。2)、过栅流速一般采用0.61.0m/s。3）、通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。4）、格栅前渠道内水流流速，一般采用0.40.9 m/s。2、运行参数本设计采用一道格栅，故采取细格栅，由格栅截留较大的悬浮污染物，减轻对后续工艺的负荷。由于格栅的设置，较大的污染物被截留下来，这样会保证污水不会堵塞管道，保证后续处理工艺的连续安全的进行。栅前流速 0.5m/s 过栅流速 0.6m/s栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.008m栅前槽宽 0.5m 格栅间隙数 21水头损失 0.15m 每日栅渣量 0.25m3/d 栅槽总高 1.70m 栅槽总长 3.0m 格栅倾角 60o 设 备 TGB-500回转式格栅3.6.3隔油池、毛发聚集器和提升泵隔油池：排水中含有的少量油脂会对后续生物处理造成不利影响，因此在预处理阶段需进行简单隔油。1、设计依据1）、隔油池设计流量应按最大设计秒流量5；2）、隔油池含食用油污水的污水流速不得大于0.005m/s5；3）、隔油池污水停留时间，含食用油的污水为210min5；4）、隔油池的人工清除时间为67d5；5）、隔油池内存油部分的容积不得小于该池有效容积的25%5；6）、隔油池出水管管底至池底的深度不得小于0.6m5。2、运行参数 尺寸 3.0m1.0m3.0m 池数 2个 设备 ZG-4型砖砌隔油池毛发聚集器：根据建筑中水设计规范624 规定，以洗浴(洗涤)排水为原水的中水系统，污水泵吸水管上应设置毛发聚集器。本设计小区中水水源以洗浴排水为主，故必须在泵前设置毛发聚集器。设备 MF-3提升泵由于进水管水位与调节池水位存在较大差异，必须设置提升泵对原水进行提升。设备 6PW型离心污水泵；Y223M-6电动机3.6.4调节池中水的原水取自小区住宅楼排水，其水量随着季节、昼夜、节假日及使用情况的变化，每天每小时的排水量是很不均匀的。而处理设备则需要在均匀的水量负荷下运行，才能保障其处理效果和经济效果。这就需要在处理设施前设置中水原水调节池。本设计中调节池采用鼓风曝气的形式，连续运行。将曝气管道布置于池底，由鼓风机通气对其进行曝气，这样可以调节水质水量，防止水质的恶化变臭，可以均化水质，有利于后续的生物处理。1、设计依据1）、建筑中水设计规范(GB503362002)5.3.2规定，在中水系统中应设调节池(箱)。调节池(箱)的调节容积应按中水原水量及处理量的逐时变化曲线求算。在缺乏上述资料时，其调节容积可按下列方法计算：a连续运行时，调节池(箱)的调节容积可按日处理水量的3550计算。b间歇运行时，调节池(箱)的调节容积可按处理工艺运行周期计算。2）、建筑中水设计规范(GB503362002)6.2.5规定，调节池可按下列规定设计：a调节池内宜设置预曝气管，曝气量不宜小于0.6m3m3h。b调节池底部应设有集水坑和泄水管，池底应有不小于0.02的坡度，坡向集水坑，池壁应设置爬梯和溢水管。当采用地埋式时，顶部应设置人孔和直通地面的排气管。2、运行参数1）、尺寸：有效水深 3.8m 调节池长 27m超高 0.3m 调节池宽 10m集水坑深 0.5m 集水坑LB 10m2m总高 5.1m 池底坡度 0.022）、曝气设备干管 DN50 支管 DN40 小支管 DN10鼓风机 RB-50 匹配电动机 Y132S 1用1备3）、污水泵 50QW42-9-2.2潜水排污泵 3用1备3.6.5生物接触氧化池1、设计依据1）、建筑中水设计规范(GB503362002)6.2.12规定，建筑中水生物处理宜采用接触氧化池或曝气生物滤池，供氧方式宜采用低噪声的鼓风机加布气装置、潜水曝气机或其他曝气设备。2）、建筑中水设计规范(GB503362002)6.2.13规定，接触氧化池处理洗浴废水时，水力停留时间不应小于2h；处理生活污水时，应根据原水水质情况和出水水质要求确定水力停留时间，但不宜小于3h。3)、建筑中水设计规范(GB503362002)6.2.15规定，接触氧化池曝气量可按BOD5的去除负荷计算，宜为4080m3kgBOD5。2、运行参数 氧化池面积 25m3 氧化池格数 5格 水力停留时间 3h 氧化池总高 4.4m 填料高 3m 配水区高 0.5m 料上水深 0.4m 曝气量 178.65 m3 /(h池) 曝气设备 QSP15射流式水下曝气器，5台 填料 1500.45弹性立体填料3.6.6沉淀池 为去除水中的悬浮物，本设计采用竖流沉淀池为二沉池。1、设计依据1）、建筑中水设计规范(GB503362002)6.2.7规定，生物处理后的二次沉淀池和物化处理的混凝沉淀池，其规模较小时，宜采用斜板(管)沉淀池或竖流式沉淀池。2）、建筑中水设计规范(GB503362002)6.2.9规定，竖流式沉淀池的设计表面水力负荷宜采用0.81.2m3m2h，中心管流速不大于30mms，中心管下部应设喇叭口和反射板，板底面距泥面不小于O.3m，排泥斗坡度应大于45。3)、建筑中水设计规范(GB503362002)6.2.10规定，沉淀池宜采用静水压力排泥，静水头不应小于1500mm，排泥管直径不宜小于80mm。4）、建筑中水设计规范(GB503362002)6.2.11规定，沉淀池集水应设出水堰，其出水最大负荷不应大于1.70Lsm。2、运行参数 沉淀池尺寸 7m7m 有效水深 2.35m 污泥斗容积 7.06 m3/个 池总高度 4.7m 出水负荷 0.96L/(sm) 沉淀池数 2个 污泥泵 25Z-15离心渣浆泵，1用1备 电动机 Y100L1-43.6.7滤池重力无阀滤池是一种不设闸阀，不需真空设备，运行完全由水力自动控制的滤池。池体主要由5部分组成，即顶部的冲洗水箱、中部的过滤室、底部的集水室，以及进水装置和冲洗虹吸装置等。1、设计依据1）、滤池滤速一般为46m/h5；2）、反冲洗时间一般为45min5；3）、冲洗强度属变强度冲洗，可采用平均值1416L/(m2s) 5；4）、冲洗前的期终允许水头损失一般为1.52.0m5；5）、室外给水设计规范GB 500132006中9.5规定，a无阀滤池的分格数，宜采用 23 格。b每格无阀滤池应设单独的进水系统，进水系统应有防止空气进入滤池的措施。c无阀滤池冲洗前的水头损失，可采用 1.5m 。d无阀滤池的反冲洗应设有辅助虹吸设施，并设调节冲洗强度和强制冲洗的装置。2、运行参数滤池分格数 2格 滤池尺寸 3.5m3.5m滤池总高 4.6 m 滤料 无烟煤0.3m；石英砂0.4m3.6.8中水池1、设计依据建筑中水设计规范(GB503362002)5.3.3规定，处理设施后应设中水贮存池(箱)。中水贮存池(箱)的调节容积应按处理量及中水用量的逐时变化曲线求算。在缺乏上述资料时，其调节容积可按下列方法计算：a连续运行时，中水贮存池(箱)的调节容积可按中水系统日用水量的2535计算。b间歇运行时，中水贮存池(箱)的调节容积可按处理设备运行周期计算。2、运行参数 中水池面积 136.28m2 中水池总高 5.8m 设备 100QW50-35-11潜水泵，3用1备3.6.9储泥池和污泥脱水间运行参数：1、储泥池尺寸：L B H=6m3m4.5m 数目 1个2、污泥脱水间设备：DY500-N带式压榨过滤机，1用1备 25Z-25离心式渣浆泵，1用1备配套电动机Y132S-4污泥脱水间与格栅工作间合建，尺寸为A H=31.64m23.5m3.6.10配药间运行参数：1、 加氯加氯筒尺寸 2000L 数目 2个（自带搅拌器）消毒剂 NaClO设备 J-W5/3.2型柱塞计量泵，1用1备2、 加混凝剂配药池尺寸 L B H=3m3m2m混凝剂 PAC聚合铝设备 J-Z200/2.0型柱塞计量泵，1用1备 3、 配药间尺寸：L B H=10m6m3.5m第4章 处理构筑物设计计算4 处理构筑物设计计算4.1溢流井根据水量平衡计算结果可知，中水原水溢流量3000-2897.1=102.9m3/d，故在原水进入处理设施之前需设置溢流井，采用侧堰式。根据原水水量特点及细格栅对栅前流速的要求，确定溢流井的大致尺寸为：长宽高 = 1.51.01.1=1.65 m3 。溢流井尺寸详见附图1。溢流井直通地面，方便检修。在溢流井进水管口处设置ZMQF型方形进水闸门，闸门的开启和关闭受曝气调节池中UDA电极式液位控制器的控制，以保证在每日用水高峰期时多余的原水能够及时排入市政管网。表4.1ZMQF型闸门主要性能参数规格最大工作水头/m工作介质安装状态正常水压状态闸框距边壁距离/mm闸框距井底距离/mm正向反向ZMQF400400103水或污水铅垂状态正面进水3001004.2细格栅本设计采用机械格栅，设一道细格栅。4.2.1设计计算中水的日平均处理量为Qq = 2897.1m3/d。小时变化系数在缺乏资料的情况下可采用1.31.6，取= 1.614。则最大设计流量Qmax = = = 193.14(m3/h) =0.0537(m3/s)1、栅槽宽度n = = = 21(个)B = S(n1)+en = 0.01(211)+0.00821 = 0.368(m)式中Qmax最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，60；经验系数； e 栅条净间隙，8mm； h 栅前水深，0.5m； v 过栅流速，0.6m/s； n 格栅间隙数； S 栅条宽度，m； B 栅槽宽度，m；查给水排水设计手册 材料设备 续册3，考虑格栅的选型，取B=0.5m。图4.1 格栅计算示意图 (单位mm)2、过栅水头损失h0 = = 3.26sin60 = 0.05(m) h1 = kh0 = 30.05 = 0.15(m)式中阻力系数，与栅条断面形状有关，=，当为矩形断面时，= 2.42；计算得，= 3.269；g 重力加速度，9.81m/s2；k 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k = 3；h0 计算水头损失，m；h1 过栅水头损失，m；3、栅槽总高度为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1作为补偿；考虑格栅间为地下式，以及高程布置，取H1=1.75-0.2=1.55m。则：H = H1+ h1 = 1.55+0.15 = 1.70(m)式中H 栅槽总高度，m；H1 栅前槽高，m。4、栅槽总长度栅前水深与栅前流速的关系为：v1 =，若取栅前流速v1 = 0.5m/s，则可得进水渠道宽B1 = 0.21m。l1 = = = 0.40(m)l2 = = = 0.20(m)H1 =1.55(m)L = l1+ l2+1.0+0.5+ = 0.40+0.20+1.0+0.5+ = 2.99(m) 取整，L=3.0m式中B 栅槽宽度，m；B1 进水渠道宽度，m； 进水渠展开角，一般用20； l1 进水渠道渐宽部分长度，m；l2 栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m；H1 栅前槽高，m；L 栅槽总长度，m。5、每日栅渣量W = = = 0.25(m3/d)式中W 每日栅渣量，m3/d；W1 栅渣量(m3/103m3污水)，取0.19； 生活污水流量总变化系数，查下表4.2，得=1.84。表4.2.1 生活污水总变化系数表平均日流量(L/s)46101525407012020040075016002.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.204.2.2设备选型由于W0.2 m3/d，所以宜采用机械清渣。设计选用TGB系列回转式机械格栅除污机，设备参数如表4.3所示：表4.2.2 TGB系列回转式格栅除污机设备参数型号设备宽度B(mm)电机功率(Kw)耙齿栅宽（mm）设备总宽（mm）地上设备高（mm）排渣高度（mm）TGS-5005000.75360850282014604.3隔油池 由于原水含有食用油污水，且处理规模较小。本设计采用小型隔油池。4.3.1设计计算 V=6.444(m3)式中 V 隔油池总有效容积，m3。 污水最大设计流量，m3/s。 t