雨水回用处理系统设计方案.doc

水 处 理 环 保 节 能 专 家 南通凤凰国际书城 雨 水 收 集 处 理 工 程 设计方案南京金水环境技术有限公司二一三年九月雨水收集处理工程方案一、概况我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。水资源年内年际变化大，降水及径流的年内分配集中在夏季的几个月中；连丰、连枯年份交替出现，造成一些地区干旱灾害出现频繁和水资源供需矛盾突出等问题。雨水的收集和利用正好可以合理地缓解这两大矛盾，不仅可节约水源，还可减轻城市排水设施的负担。南京金水环境技术有限公司受建设单位的委托，提供本雨水收集方案。二、设计范围：1、处理单元参数的确定。2、装置区内的所有工艺管道及线路。3、投资概算。三、设计参数1、水质性质：地面降水2、水质水量确定：经我公司多年的经验，结合项目的实际情况，设计了该雨水收集装置，设计收集雨水量30m，满足1-2小时的灌溉要求。四、工艺流程雨水截污挂篮弃流装置自动过滤器充氧蓄水池 泵 回用系统五、主要处理单元参数1、截污挂篮在处理装置的最前端设置雨水截污挂篮，该挂篮为PE成品材料制作而成，内置不锈钢过滤网和无纺布制作而成的提篮，同时有网径2mm的内置过滤网可以拦截较大垃圾和树叶。提篮设有提手，可以在地面方便地将篮子中的沉淀沙粒和过滤产生的垃圾清理出去，有效保护后期装置的正常工作。特点：（1）清理方便，可以使沉淀物和格栅拦截物都落进提篮内； （2）配有2mm不锈钢过滤网，过滤掉大部分污染物； （3）PE成品注塑成型，可以直接埋地，无需砌井； （4）维护周期长，一般只需半年或者一年左右拆开清洗一次即可； （5）内部材质采用高品质不锈钢，使用寿命更长。2、雨水弃流装置初期降雨时，前2-5min的雨水一般污染较严重，流量也比较小。在流经初期弃流过滤装置时，因重力的作用，雨水将首先通过低位敞口的排污管排放掉。在雨量增大后，打在挡板上的压力增大，位于排污管上端的浮球在水流压力的作用下将排污管关闭，桶中液位升高，雨水通过水平的过滤网进行过滤后流向出水口，进行收集。雨停后，随装置中储存的雨水的减少，浮球在弹簧弹力的作用下自动复位，将桶中过滤产生的垃圾带出，从而实现初期雨水的弃流、过滤、自动排污等多种功能。特点：（1）是国内目前，最简单、有效的弃流、过滤装置； （2）内置水平过滤网，对开始收集的雨水进行初步过滤； （3）装置功能多，可以完成初期雨水弃流、过滤、自动排污； （4）整套装置利用雨水流量自动调节，无需电源盒任何电气装置，使用的可靠性与稳定性都较高； （5）材质为高品质的UPVC不锈钢材料制作，使用的寿命远远高于电动装置。3、 雨水自动过滤器产品利用雨水重力流动的特点，将雨水中的垃圾物和水自动分离开来，从而得到更加干净的雨水。雨水经过装置内部的弯头改变流向，沿垂直方向流动，遇到伞状分流构造，从而使雨水沿伞状边缘流动，接触垂直放置的过滤网，雨水经过滤网过滤后流向清水室，垃圾沿网面落向垃圾接收口，这样雨水得到过滤，垃圾得到分流和自动排放。 雨水自动过滤器过滤精度高，网径达到0.4mm，一般安装在截污、弃流过滤后，过滤完毕的雨水可以直接绿化浇洒，非常有效。 特点：（1）过滤，排污利用雨水重力自动运行，雨水和污物自动分开，雨水不会损失，污物在重力和冲刷的作用下自动分离出去； （2）配有0.4mm不锈钢过滤网，过滤完毕后，可以直接绿化浇洒； （3）维护周期长，一般只需半年或者一年左右拆开清洗一次即可； （4）内部材质采用高品质不锈钢，使用寿命更长； （5）PE成品井，配有加高配件，可以直接埋地，安装简单、方便，适合于在立管、地下汇总管上安装。4、充氧蓄水池经过过滤的水进入充氧池，通过泵提升，经行射流曝气，并且通过陶粒进一步过滤杂物。安装有与泵出口管路连接的射流曝气器，安装于池底部进行高效射流曝气，气水在射流器扩散段混合后喷出，在池中形成强烈的混流，剪切水流作用，使负压吸入的空气彻底粉碎，大量的氧溶解到水中，氧的利用率达到20%，空气和水在混合盘内被高速旋转叶轮撕碎，气液湍流混合并高速从排出口射出。由于水流强力喷射，空气被剪切成大量微小气泡，极大地提高了传质体积，并形成浮旋状有效水流，循环大量的氧被溶于水中，具有极高的氧利用率，满足微生物的生化需求，使得充氧池的有机物去除效果处在较为稳定的状态。六、处理设施位置需求1、位于雨水管道下游便于雨水收集；2、电机控制管道输送距离短，投资省，有利于管理；3、场地宽敞，无其它管线影响，有利于施工。七、工程报价本工程的主要构筑物和设备的造价及设计等费用如下表：（一）土建费用序号名 称规格尺寸(m)数量价格(万元)1雨水装置地埋2.41.03.81座1.502充氧蓄水池5.73.03.7 1座6.16合计7.66注：土建报价包含土方开挖回填，不含土方内倒外运及地基处理费用（二）设备费用序号名 称规格型号数量价格(万元)1雨水截污挂篮装置JW-3001套4.50雨水弃流过滤装置QL-3001套雨水自动过滤器RF-3001台2潜水泵40WQ12-15-1.52台0.443潜水泵50WQ18-15-1.51台0.354射流曝气器GWJ-031台0.455控制柜GTK-C-2-31台1.06陶粒滤料2.75m0.407电线、电缆等1.318管道、阀门0.559自耦装置3套0.3010安装辅助材料0.2511液位自动控制系统1套0.45合计10.00（三）其他费用：序号名 称费 率价格（万元）1设计费（一二）5%0.882设备安装调试费（二）15%1.50合计2.38（四）税金：序号名 称费 率价 格（万元）1税 金（一+二三）4.50.90总计（一+二三+四）20.94工程总投资为： 20.94万元 八、工程进度：1、设计阶段：7天1、土建施工：30天2、安装调试：10天九、售后服务本公司以用户第一、质量第一的经营原则，对承接的工程实行“三包”服务，并且终身维修。只要用户发现问题，我们将在最短的时间内赶到现场及时解决。南京金水环境技术有限公司二一三年九月 水处理设备专业制造商/ISO9001认证企业 设计方案 金 龙 地 产 30T/D雨水处理回用系统设计方案水环保设备专业制造厂商水环保项目全面解决方案设计信息地址北京市海淀区长春桥路5号科目签 名日 期电82562888设计李长春139 1013 8297传核苗锡意138 0111 9531贵州贵州同欧科技有限公司商务张楚贵139 8559 0600地址贵阳市中华中路111号七楼电址邮箱2010年12月24日 (申工QQ:254003419)30T/D雨水处理回用方案设计水是生命的起源、是人类生存和社会发展不可或缺物质基础。但随着人口的增长和工业的不断发展，一方面，人们对水的需求量日益加大，另一方面人类的生活和生产活动对水资源的破坏程度越来越严重，由此造成了水资源短缺的局面不断加剧。我国是世界上严重缺水的83个国家之一，人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4。同时，由于我国水资源的时空分布不均，在水资源保有量相对较大的南方省区同样面临缺水的威胁。为应对这一局面，我国从上世纪八十年代起就鼓励水的复用和回用，经过近30年的研究和实践，我国在水的重复使用上已经取得了长足的发展，在技术和工艺上都为城市排水的重复使用积累了丰富的经验。在上述基础上，各级政府主管部门制定、完善了各种相关和配套规定和标准，倡导和激励污水的处理和回用。雨水作为一种宝贵的水资源,已得到全世界各国的认可。收集利用的雨水在一定范围内可代替自来水,以缓解城市水资源的短缺,同时能在一定程度上减轻城市污水管网的负荷。而屋面雨水污染程度较轻,处理成本低,更应该是我们收集利用的主要对象。与生活污水和工业废水相比，雨水具有污染程度小，处理、回用简单的优势。因而，对其收集、处理回用，近年来日益受到各级政府的重视。城市雨水利用在国外已有几十年的历史，特别是近年来在欧洲、美国、日本、澳大利亚等许多地区和国家，对城市雨水的利用与资源化非常普遍。而我国对城市雨水，特别是屋面雨水的利用尚处于起步阶段，但是，经过各科研部门和水处理单位的积极努力，已经取得了可喜的进步，逐步形成了行之有效的处理工艺和设备，投入工程使用后，获得了令人满意的效果。雨水的利用分间接和直接两种。间接利用是采用多种雨水渗透设施，将雨水回灌地下，以补充地下水资源：直接利用是将雨水进行收集、贮存和净化后，水质达到建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400-2006)，然后直接用于冲洗路面、绿化、洗车、冲厕等。1初期雨水的弃流与弃流装置初期雨水中的污染物含量较高,随着径流的持续,雨水流经的物体表面被不断冲洗，污染物含量逐渐减小到相对稳定的程度。所以，直接弃流初期雨水已成为减少收集的雨水中污染物的一个有效途径。许多国家在雨水利用工程中,将弃流作为整个雨水收集处理工艺的预处理,为雨水的贮存和后续处理提供水质相对稳定的水源,同时，也避免收集和处理单场降雨量产生很小径流的雨水。1.1初期雨水水质由于降水淋洗了大气污染物(主要为SS、COD、硫化物、氮氧化物等)和集水面积累的大气沉积物以及屋面材料产生的污染物,致使初期雨水污染程度较高。初期雨水中所含的主要污染物有COD、SS，还有极少量的铅、磷和氮。同时雨水可生化性差，BOD/COD通常只有0.10.15。经初期雨水弃流后的雨水水质则较为稳定，如COD为80120mg/L，SS为2040mg/L，色度为1040。对于屋面初期雨水的弃流量，可根据试验测定或按23mm降水量进行计算；对于路面雨水可按35mm降水量进行计算。本方案屋面初期雨水弃流量按2.5mm降水量计算，路面雨水按4mm降水量计算。弃流后的中、后期雨水COD质量浓度可稳定在100mg/L以内，可以确保获得较好的雨水水质。1.2初期雨水弃流装置初期雨水的弃流装置目前常用的有弃流雨水池、切换式弃流井和旋流分离器等几种形式。1.2.1弃流雨水池在雨落管下部设弃流雨水池，在池内设浮球控制阀。随着池内截流的初期雨水量增加，水位不断上升，当达到设定水位的高度时，浮球阀进入池内的雨落管出口，使其完全关闭，后续雨水沿雨水收集管道，送人净化处理构筑物进行处理。池内已收集的初期雨水，在降雨结束后打开放空阀将其排人污水管道。放空阀也可采用电磁阀，以便于操作管理。雨水弃流池的容积是根据住宅楼雨落管的屋面服务面积和2.5mm的降水量来确定。1.2.2旋流分离器该分离器的主要结构是在圆筒内设置的1个由合金材料制成的淹没式圆筒形筛网。雨水沿切线方向以旋流方式进入筛网内，由于降雨初期筛网表面干燥，在水的表面张力和一定的筛网坡度下，初期雨水会沿筛网内表面旋转向下流向中心排水管，然后排人污水管道。随着中、后期雨水的连续流人筛网表面会不断被浸润，其表面张力大大减小，雨水就会穿过筛网，旋流进入雨水收集管道。初期雨水弃流量可根据弃流时间来控制而弃流时间的长短则可通过调整筛网的面积和目数加以改变。该装置在国外已得到了广泛应用。比较上述两种弃流装置可以看出，弃流雨水池构造简单，造价低，运行稳定可靠。但如果每个雨落管末端都设置弃流池则数量太多，维护的工作量也大，同时也影响景观。旋流分离器初期雨水弃流量大小可调节，它设置的数量少，是一种先进的弃流装置。但该装置构造复杂，且造价较高。1.2.3切换式或小管弃流井。在雨水检查井中同时埋设连接下游雨水井和下游污水井的2根连通管,在2个连通管入口处设置简易手动闸阀或自动闸阀进行切换。可以根据流量或水质来设计切换方式,人工或自动调节弃流量。这种方法最大的问题是对随机降雨操作控制比较困难。当弃流管与污水管直接连接时,应有措施防止污水管中污水倒流入雨水管线,可采用加大2根连通管的高差等方式。由于降雨过程和径流过程均表现出初期水质差而流量小的特点,可以考虑将初期雨水弃流管设计为分支小管,初期水质差的小流量首先通过小管排走,超过小管排水能力的后期径流再进入雨水收集系统。该法的特点是自动弃流,可以减少切换带来的运行和操作的不便,但弃流量难以合理控制,尤其是在降雨强度较小而降雨量很大时可能会使弃流量加大,减少收集水量甚至收集不到雨水。该法一般适用于汇水面较大,有足够的收集水量的场合。1.3本方案采用的弃流装置上述弃流设施各有其优点和弊端，经过慎重地比较，我们选用雨水弃流池，其原理是：雨水径流由进水口的格栅拦截较大污物后进入弃流池。当来水量超过初期雨量时，雨水自流进入雨水储存池。当降雨量小于初期雨量时，来水全部截留在雨水井内，不流向下游。弃流池内的初期雨水定时由排水泵排入市政管网，以备下次降雨时使用。该弃流池排水经泵排除，对安置场地不提出特殊要求。2本工程的设计处理能力、原水和处理水水质2.1本工程需处理的雨水量根据设计方提供的相关资料，雨水经收集、处理后，拟用作绿化用水和水景补水，该小区绿地面积为4920m2，根据“建筑给水排水设计规范”（GB50015-2003）规定的定额，绿化用水为1-3L/m2d,该小区绿化用水最大量为14.8m3/d；景观用水水体保有量设计方尚未提供，暂按300m3估算，补水率以5%计，则日需补水量为15m3。两项合计29.8m3/d，本方案取30m3/d。贵阳市年降雨日数以200计，则无降的雨天数为165，年降雨次数以65计，需回用雨水的天数约为100天，年用水总量为3000m3。贵阳市年均降雨量为1117mm，该小区道路和屋面总面积为9298m2，年降雨总体积为10386m3；雨水收集率以80%计，可收集的总雨水量为8309m3；考虑连续降雨因素，需要排除初期雨水的天数以103天计，根据设计图，小区内1-8号楼屋顶面积约为3700m2，小区内路面与广场等面积约为5598m2m3，则需弃流的初期雨水总量为3259m3；年可处理回用的雨水原水量为5050m3，基本可满足小区绿化和水景补水所需。2.2本工程的原水和处理水水质要求按照相关规范并结合我公司的实际工程经验，经过初期雨水弃流后，进入处理系统的中、后期雨水中有关污染物的含量为：COD：100mg/L；SS：约30mg/L而处理后的水拟用作绿化用水和水景补水，按照建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400-2006)的要求，相关污染物的含量要求为：COD30mg/L；SS10mg/L2.2本工程的设计处理能力处理设施日运行时间取12h，设计处理能力2.5m3/h。3处理流程和单元介绍3.1处理流程雨水初期雨水弃流装置雨水储存池接触过滤器清水（消毒）池回用雨水经初期雨水弃流装置弃流并拦截粗大漂浮物后自流进入雨水储存池。雨水储存池作用有二，一是进行沉淀，去除水中夹带的泥沙等无机颗粒；二是进行流量调整，使后续处理设施在设定的参数下运行，从而保证其除污效能的充分发挥。雨水储存池中的原水经泵提升并经投加混凝剂后定量地进入接触过滤器；在接触过滤器内，由于滤料的机械筛分作用，混凝剂与水中的有机物等污染物质形成的絮体等固形物被截留、去除。滤后水靠余压自流进入清水池；在清水池内，通过投加缓释消毒药片对处理水进行消毒。至此，处理过的雨水已经达到了回用要求，经泵加压后，便可用于绿化和水景补水等用途。3.2处理单元分述3.2.1初期雨水弃流池。钢砼结构，地埋式。内置水力筛、流向切换装置和排空装置。主要作用是拦截粗大漂浮物并定量地排除初期雨水，保证收集雨水的水质。有关参数为：V=35m33.2.2格栅箱。碳钢防腐，置于弃流池进口处。主要作用是拦截雨水中夹带的树叶等粗大漂浮物，避免其对后续机泵的影响。外型尺寸为：12001000500mm3.2.3弃流泵。选用潜水离心泵两台，一用一备，置于弃流池内。主要作用是雨停后及时排除弃流池内的初期雨水，以备下次降雨使用。有关参数为：Q=10m3/h,H=8m3.2.4雨水储存池。钢砼结构，地埋式。主要作用是，第一，储存雨水，进行流量调整；第二，进行固液分离，去除与水中的泥沙等无机颗粒，对雨水进行预处理。有关参数为：V=300m33.2.5提升泵。选用潜水离心泵两台，一用一备，主要作用是定量地将储存池内的雨水提升入后续处理装置，使其在设定的参数下运行，保证其除污效能的充分发挥。有关参数为：Q=2.5m3/h,H=8m3.2.7混凝剂投加系统，一用一备。由配药箱和定量投加装置组成，主要作用是将混凝剂配置成一定浓度的溶液并定量地投加到雨水中，通过絮凝作用将水中的有机物和细小颗粒物质富集，以利在后续工序中去除。有关参数为：q=5L/h,V=100L3.2.8管道混合器。选用DN40型静态管道混合器一台，安装于提升泵出水管道上，主要作用是使投入雨水中的混凝剂快速与雨水混匀，保证其除污效能的有效发挥。有关参数为：D=40mm,L=500mm3.2.9过滤设备。选用DN600型石英砂过滤器两台，一用一备，安装于设备间内，主要作用是利用滤料的机械筛分作用，拦截水中的絮体等颗粒物质，去除有机物和悬浮固体。有关参数为：D=600mm,q=9m3/m2h3.2.10反洗泵。选用管道式离心泵两台，一用一备。安装于设备间内。主要作用是为反洗石英砂过滤器提供一定流量和压力的反洗水，以便其除污效能的恢复。有关参数为：Q=10m3/h,H=16m3.2.11清水池。钢砼结构，地面式。主要作用是，第一，为消毒提供接触场所；第二，暂存处理后的成品水，为回用泵提供取水处。有关参数为：V=10m33.2.12消毒系统。本系统日处理水量30m3，按照规范应采取定期投加消毒药片的方式消毒，为切实保证回用水质量，本方案配置水箱自洁消毒器两套，安装于清水池内，一用一备。3.2.13变频供水系统。由回用水泵和变