环境管理_模块之其他给水排水

制作 吕东风 模块一之1 7其他给排水系统 建筑设备工程 中水供给设施 中水收集设施 中水处理 贮存设施 1 7 1建筑中水系统 19 57 一 概述什么是中水 中水这一概念来自日本 是指水质介于给水 上水 和排水 下水 之间的水 中水属于城市再生水 从上世纪60年代开始 日本 美国 德国 前苏联 英国 南非 以色列等国相继实施了中水工程 我国从20世纪80年代起 节水的意识普遍增强 节水技术日益被人们重视 随之制定了 建筑中水设计规范 GB50336 2002 相关政策规范2006年4月建设部发布了 城市污水再生利用技术政策 城市污水再生水利用城市杂用水水质 GB T18920 2002 和 城市污水再生利用景观环境用水水质 GB T18921 2002 如北京地区国际贸易中心 首都机场 四川大厦 万泉公寓等以及环境保护研究所 高碑店污水处理厂都进行了实施与研究 高碑店污水处理厂高碑店污水处理厂位于北京市朝阳区高碑店乡境内 是北京市最大的污水处理厂 也是目前我国最大的污水处理厂 一期工程于1993年10月24日竣工投产 处理能力50万m3 d 二期工程于1999年年底竣工投产 目前处理能力为100万m3 d 北京市每天产生污水250多万吨 近一半的污水在这里进行处理 高碑店污水处理厂污水系统流域面积96km2 服务人口240万人 占地68公顷 汇集北京市南部地区的大部分生活污水 东郊工业区 使馆区和化工路的全部污水 高碑店污水处理厂中水池 中水 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 1 中水的概念 中水供给设施 中水收集设施 中水处理 贮存设施 中水系统的组成 中水的用途 1 建筑内部中水系统 中水系统的基本类型 2 建筑小区中水系统 污水 中水 中水 城市 城市污水处理厂 中水处理站 调节池 处理后水 3 城市中水系统 2 中水的资源化利用我国是一个水资源匮乏的国家 日益严重的水资源短缺不但严重困扰着国计民生 而且成为制约我国社会经济发展的重要因素 加强水资源联合调度 供水 排水 节水 治水 中水回用统筹运作 开源节流大力推广城市污水处理厂出水回用 使污水资源化利用是解决我国水资源短缺的有效办法 城市污水净化后的再生水可以有多种途径 主要概括为以下几种 做工业生产的冷却用水 工艺用水 锅炉用水 其他工业用水 农业灌溉用水 冲厕 洗车 清扫生活杂用水 地下回注用水 市政浇洒 消防 景观河道用水 3 建筑中水的意义随着人口增加和工业发展 淡水用水量日益增长 由于水资源有限 再加上水体的污染 世界性的缺水现象日益严重 我国淡水资源总量名列世界前矛 第6位 但人均拥有量仅列世界110位左右 全国660多个城市中有400多个城市长期缺水 110多个城市严重缺水 如天津 北京 西安 太原 大连 青岛 深圳城市尤为突出 中国总用水量达5500亿立方米有79个城市缺水 超过2300万人口 2000多万农村人口饮水困难 1300万头牲畜发生临时性饮水困难 19 57 因此 国家颁布了 环境保护法 水法 等法规以合理利用和保护水源 并大力推广和开发节水技术 海水淡化 循环用水 废水回用等等 建筑中水技术发展很快 在于它能缓解严重缺水城市或地区水资源不足的矛盾 并带来明显的社会效益和经济效益 1 节约用水量 能有效地利用淡水资源 据有关资料显示 实施中水系统后 事业单位可节水40 左右 一般住宅可节水30 对于市政给水 节水率也在20 以上 2 减小污水的排放量 减轻对水体的污染 前些年 我国污水排放量以年增长率7 7 速度增加 其中90 的污水未经处理就直接排放 使众多河流受到了不同程度的污染 3 分质供水 节约成本 从前 我国供水系统只是一种水质 给水管道中的水在理论上都达到了生活饮用水标准 但有些方面的用水却可以不需这么高的标准 如果将中水用于这些场合 其供水水质方面的成本将大为降低 4 变废为利 开辟了新水源 为了解决某些城市缺水严重的问题 利用中水作为某些用水的水源 与远程输水或海水淡化的技术方案比较 设置中水系统最为经济 从经济的角度看 再生水的成本最低 约为1 3元 吨 而海水淡化的成本约为5 7元 吨 跨流域调水的成本约为5 20元 吨 二 建筑中水系统 中水原水收集 储存 处理和中水供给等一系列工程设施组成的有机结合体 建筑中水系统 小区中水系统 分类 民用建筑物或建筑小区内人们生活中用过的或生产活动中生活排放的污水 冷却水及雨水等 经集流 水质处理 输配等技术措施 回用于民用建筑或建筑小区内 作为冲洗便器 冲洗汽车 绿化和浇洒道路等杂用水的供水系统 建筑物中水系统框图 冲洗汽车 中水处理站 浇洒绿化用水 生活用水 景观用水 冲厕用水 1 建筑中水系统建筑中水系统是指单幢 或几幢相邻建筑 所形成的中水系统 小区建筑物 小区排水系统 中水处理站 其他中水水源 雨水调节池 冲洗汽车 景观用水 浇洒绿化用水 小区污水排水系统 城市给水 城市排水管网 建筑小区中水系统框图 2 小区中水系统此系统适用于城镇小区 机关大院 企业学校等建筑群 宁波北仑港工业园区水景 3 城镇中水系统此系统以城镇二级污水处理厂的出水和部分雨水作为中水水源 经提升后送到中水处理站 处理达到生活杂用水水质标准后 供城镇杂用水使用 19 57 该系统不要求室内外必须采用分流制 但城镇应设有污水处理厂 城镇和室内供水管网应为双管系统 上述几种类型的中水系统 据有关资料统计 单幢建筑中水系统远多于建筑小区中水系统 市中心的中水系统多于市郊 中水处理站设于室内地下室多于设在室外 岱秀湖3 6万m3 原水收集系统 处理系统 供水系统 建筑中水系统 三 建筑中水系统的组成与型式 分流集水系统 应用于污 废分流系统 合流集水系统 完全分流系统 中水原水的收集系统和建筑物的原排水系统完全分开 且建筑物的生活给水与中水供水也是完全分开的系统 粪便污水和杂排水两套排水管 给水和中水两套给水管的系统 集水系统 处理系统 前处理 主要处理 后处理 供水系统 中水配水管网 干管 立管 横管 中水贮水池 中水高位水箱 控制和配水附件 计量设备等组成 中水处理一般将处理过程分为前处理 主要处理和后处理三个阶段 1 前处理阶段 此阶段主要是截留较大的漂浮物 悬浮物和杂物 分离油脂 调整pH值等 其处理设施为 格栅 滤网除油池 化粪池等 2 主要处理阶段 此阶段主要是去除水中的有机物 无机物等 其主要处理设施有 沉淀池 混凝池 气浮池 生物接触氧化池 生物转盘等 3 后处理阶段 此阶段主要是针对某些中水水质要求高于杂用水时 所进行的深度处理 如过滤 活性炭吸附和消毒等 其主要处理设施有 过滤池 吸附池 消毒设施等 中水供水系统 管道系统 中水管道系统分为中水原水集水和中水供水两大部分 中水原水集水管道系统主要是建筑排水管道系统和必需将原水送至中水处理设施的管道系统 中水供水管道系统应单独设置 是将中水处理站处理后的水输送至各杂用水用水点的管网 中水供水系统的管网系统类型 供水方式 系统组成 管道敷设和水力计算与给水系统基本相同 只是在供水范围 水质 使用等方面有些限定和特殊要求 19 57 4 中水系统中调节 贮水设施在中水原水管网系统中 除设置排水检查井和必要的跌水井外 还应设置控制流量的设施 如分流闸 调节池 溢流井等 当中水系统中的处理设施发生故障或集流量发生变化时 需要调节 控制流量 将分流或溢流的水量排至排水管网 在中水供水系统中 除管网系统外 根据供水系统的具体情况 还有可能设置中水贮水池 中水加压泵站 中水气压给水设备 中水高位水箱等设施 1 建筑物中水水源的取舍顺序 冷却水 沐浴水 盥洗排水 洗衣排水 厕所排水 厨房排水 游泳池排污水水 5 中水的水质 水源 建筑中水水源 1 综合医院污水作为水源时必须经过消毒处理 产出的中水仅可以用于独立的不与人直接接触的系统 2 传染病医院 结核病医院污水和放射性废水 不得作为中水水源 3 建筑屋面雨水可作为中水水源或其补充 注意 1 小区内建筑物杂排水 以居民洗浴水为优先水源 2 污水处理厂生物处理后出水 3 附近相对洁净的水质 水量相对稳定 使用安全的工业废水 4 小区生活污水 5 小区雨水 可作为补充水源 2 建筑小区中水可选择的水源 中水水质标准中水的水质要求 1 满足卫生要求 2 满足感官要求 3 满足设备和管道的使用要求 中水用水水质 符合 城市杂用水水质标准 GB T18920 2002 四 建筑中水处理工艺及设施中水处理设施的选型 中水处理站位置 建筑物内的中水处理站宜设在建筑物的最底层 处理构筑物宜为地下式或封闭式 应有采暖 通风 换气 照明 给水排水设施 中水处理中产生的臭气应采取有效的除臭措施 应具备污泥 渣等的存放和外运条件 中水处理站 原水 格栅 调节池 絮凝沉淀或气浮 过滤 消毒 中水 混凝剂 消毒剂 a 物化处理工艺流程 优质杂排水或杂排水作为中水水源 1 以优质杂排水或杂排水作为中水水源 物化处理工艺流程 适用于优质杂排水 原水 格栅 调节池 絮凝沉淀或气浮 混凝剂 过滤 消毒 中水 b 生物处理和物化处理相结合的工艺流程 原水 格栅 调节池 生物处理 过滤 消毒 中水 消毒剂 沉淀 优质杂排水或杂排水作为中水水源 c 预处理和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 消毒剂 格栅 调节池 预处理 膜分离 消毒 优质杂排水或杂排水作为中水水源 原水 调节池 预处理 膜生物反应器 消毒 中水 消毒剂 d 膜生物反应器处理工艺流程 优质杂排水或杂排水作为中水水源 2 含有粪便污水的排水作为中水水源时 采用二段物化生物处理与物化处理相结合的工艺流程 常用的工艺流程 二段生物处理和深度处理结合 生物处理和土地处理 曝气生物滤池 膜生物反应器处理工艺流程 a 生物处理和深度处理相结合的工艺流程 原水 格栅 调节池 生物处理 过滤 消毒 中水 消毒剂 沉淀 混凝剂 含粪便污水的生活排水作为中水原水 原水 格栅 厌氧调节池 土地处理 消毒 中水 消毒剂 b 生物处理和土地处理相结合的工艺流程 含粪便污水的生活排水作为中水原水 二级处理出水 调节池 微絮凝过滤 生物活性碳 消毒 中水 消毒剂 混凝剂 3 二级处理出水作为中水水源 二级处理出水作为中水水源 二级处理出水 调节池 混凝沉淀或气浮 过滤 消毒 中水 消毒剂 混凝剂 a 物化法深度处理工艺流程 b 物化与生物结合的深度处理流程 二级处理出水作为中水水源 二级处理出水 调节池 微孔过滤 消毒 中水 消毒剂 c 微孔过滤处理工艺流程 二级处理出水作为中水水源 五 建筑中水系统管道安装1 一般要求 1 原水管道管材及配件 塑料管 铸铁管或混凝土管 2 给水管道及排水管道的检验标准按室内给水系统和室内排水系统的有关规定执行 3 中水管道的干管端 各支管的始端 进户管始端应安装阀门 并设阀门井 根据需要安装水表 二 主控项目 1 中水高位水箱应与生活高位水箱分设在不同的房间内 如条件不允许只能设在同一房间时 与生活高位水箱的净距应大于2m 检验方法 观察检查 2 中水给水管道不得装设取水水嘴 便器冲洗宜用密闭型设备和器具 绿化 浇洒 汽车冲洗宜用壁式或地下式的给水栓 检验方法 观察检查 3 中水供水管道严禁与生活饮用水给水管道连接 中水管道外壁应涂浅绿色标志 中水池 箱 阀门 水表及给水栓均应有 中水 标志 检验方法 观察检查 4 中水管道不宜暗装于墙体和楼板内 如必须暗装于墙体时 在管道上要有明显且不会脱落的标志 检验方法 观察检查 管道的防腐 防冻和防结露技术措施不论明装或暗装管道 除镀锌钢管外 都应作防腐处理 一般采用涂刷油漆法防腐 即先将管道表面除锈 刷防锈漆两道 再刷一道浅绿色调和漆作为中水管道标志 镀锌管也可刷一道浅绿色的调和漆作为非饮用水管标志 埋地铸铁管一律外刷沥青防腐 安全防护和监测控制 1 水质达标2 中水管道严禁与生活饮用水给水管道相连接 以免污染生活饮用水 3 与生活饮用水管道 排水管道满足敷设距离要求 4 中水管道宜明装敷设 不宜暗装于墙体和楼面内 以便于检查维修 5 严格消毒 6 管理人员必须培训上岗 设置水量计量 水位观察 水质观测 取样监 检 测 药品计量的仪器 仪表 中水系统的安全防护 中水管道不仅禁止与生活饮用水给水管道直接连接 中水管道宜明装 有时亦可敷设在管井 吊顶内 中水池 箱 内的自来水补水管应采取自来水防污措施 补水管出水口应高于中水贮存池 箱 内溢流水位 其间距不得小于2 5倍管径 严禁采用淹没式浮球阀补水 中水管道与生活饮用水给水管道 排水管道平行埋设时 其水平净距不得小于0 5m 交叉埋设时 中水管道应位于生活饮用水给水管道下面 排水管道的上面 其净距不得小于0 15m 中水贮存池 箱 设置的溢流管 泄水管 均应采用间接排水方式排出 溢流管应设隔网 中水管道应采取下列防止误接 误用 误饮的措施 1 7 2饮水供应 饮用水系统分为开水供应系统和饮用净水系统 1 开水开水器的热源可采用电 蒸汽和煤 按目前国内情况 一般优先采用电开水器 以方便使用 在设计时 开水器的溢流管不得与泄水管直接连接 在民用建筑中 采用集中制备开水 用管道输送开水的系统几乎不存在了 一般采用饮用净水 直饮水 系统 2 饮用净水直饮水适用于新建住宅小区 公共建筑等 1 水质直饮水的原水应采用市政给水水源 经过深度处理后送到各饮用水点 用户水龙头出水水质应符合 饮用净水水质标准 和 生活饮用水水质卫生规范 的要求 2 水量与水压住宅直饮水主要用于人员饮用 也有的用于煮饭 淘米 洗涤瓜果和餐具等 用水量的多少与经济水平 生活习惯和当地气候条件等因素有关 用于饮用的水量为2 3升 人 天 加上烹饪用水量为3 6升 人 天 住宅等建筑为4 7升 人 天 饮用水专用水嘴额定流量为0 04L s 最低工作压力为0 03MPa 3 系统 直饮水管网应独立设置 不得与非饮用水管网相连 宜采用变频调速泵组直接供水方式 避免高位水箱贮水不利于保证循环效果和水质输送过程中被污染 且循环管网内水的停留时间不宜超过6小时 管内回水应经再消毒处理后重新进入供水管 高层建筑饮用水系统应竖向分区 各分区最低配水点静水压力不宜大于0 35MPa 且不得大于0 45MPa 有条件时可增加分区 减少各分区的压力 以利于节约用水 4 管材与附件 直饮水系统管材应选用耐腐蚀 内表面光滑和符合食品级卫生要求的薄壁不锈钢管 薄壁铜管 优质塑料管 开水管应选用许用温度大于100 的金属管材 所有阀门 水表 管道连接件 密封材料 配水水嘴等选用材质均应符合食品级卫生要求 并与管材相匹配 分户水表采用容积式水表 或带远传信号装置 水表应具有启动流量小 计量精度高的要求 饮水点不得设置在易污染的地点 位置应便于取用 检修和清扫 并应有良好的通风和照明设施 新型优质净水设备工艺流程示意图直饮水器实物图 1 7 3喷泉水景工程 一 水景的功能及组成水景是利用水流的形态 声音形成美化环境 装饰厅堂 提高艺术效果的人工装置 还可以起到增加空气的湿度 增加负氧离子浓度 净化空气 降低气温等改善小区气候的作用 也能兼作消防 冷却喷水的水源 水景工程的组成 水景工程的组成1 土建部分 包括水泵房 水景水池 管沟 泄水井和阀门井等 2 管道系统 包括给水管道 排水管道 3 造景工艺器材与设备 包括配水器 各种喷头 照明灯具和水泵等 4 控制装置 阀门 自动控制设备和音控设备等 二 水景给水系统水景可以采用城市给水 清洁的生产用水和天然水 以及再生水作为供水水源 水质宜符合 生活饮用水卫生标准 规定的生活饮用水水质标准的感官性状指标 再生水水质的控制指标按有关规定执行 水景给水系统有直流式和循环式 直流式给水系统是将水源来水通过管道和喷头连续不断地喷水 给水射流后的水经收集直接排出系统 这种给水系统管道简单 无循环设备 占地面积省 投资小 运行费用低 但耗水量大 适用场合较少 循环给水系统是水景工程最常用的供水方式 是利用循环水泵 循环管道和贮水池将水景喷头喷射的水收集后反复使用 其土建部分包括水泵房 水池 管沟 阀门井等 设备部分由喷头 管道 阀门 水泵 补水箱 灯具 供配电装置和自动控制等组成 三 水景主要器材与设备1 喷头水景工程中的重要部件 它应当耗能低 噪声小 外形美 在长期运行环境中不锈蚀 不变形 不老化 制作材质 一般是铜 不锈钢 铝合金等 少数也有用陶瓷 玻璃和塑料等制成的 常用的有 直流式喷头 吸气 水 式喷头 水雾喷头 隙式喷头 折射式喷头 回转型喷头等 2 水泵固定式水景工程 用卧式或立式离心泵和管道泵 半移动式水景工程 宜采用潜水泵 最好是采用卧式潜水泵 如用立式潜水泵 则应注意满足吸水口要求的最小淹没深度 移动式水景工程 常采用微形泵和管道泵 3 控制阀门水流控制阀门是关键装置之一 对它的基本要求是能够适时 准确地控制 即准时地开关和达到一定的开启程度 保证水流形态的变化与电控讯号和声频讯号同步 并保证长时间反复动作不失误 不发生故障 电动阀 要求开启度与通过的流量成线性关系 电磁阀 只适用于电控方式而不适用于声控方式 只有开关两个状态 4 照射灯具水景工程彩光装饰 陆地照射和水下照射两方式 如冰塔 冰柱等夹气水流 宜采用陆上彩色探照灯照明 如射流 水膜等宜采用水下照明 白炽灯适合自动控制与频繁启动 气体放电灯启动时间长 不适合频繁启动 1 7 4游泳池给水排水工程 一 室内游泳池