市政水工设计案例.doc

摘要：随着水资源匮乏的日益突出，合理利用水资源及科学有效的节约用水已为人们所关注,建筑中水利用在业内一直被认为是节水的较好方式,特别是对于有丰富优质杂排水的建筑小区来说,节水效果及经济意义就更为显著. 关键词：优质杂排水 水量平衡 工艺流程 最大出水负荷 反冲洗水量 调节容积 投药 一.工程概况:某大学学生宿舍区北临校园体育场,西面为食堂,南接现有学生宿舍区,东侧为校园休闲山体.建筑呈行列式布置.宿舍分一类宿舍和三类宿舍二大类,均为六层建筑,其中1#.2#.3#楼为一类宿舍,其内设单独的卫生间,1#宿舍建筑面积7856.76m2,2#宿舍7856.78m2,3#宿舍6405.66m2,总建筑面积22119.18m2,共按2544人入住设计;4#.5#.6#楼为三类宿舍,其内设公共盥洗室和淋浴室,每栋建筑面积均为5447.67m2,总建筑面积16343m2,共按2736人入住设计.食堂面向宿舍区,东面设置餐厅出入口,食堂共分四层,建筑面积为5461.40m2.因本工程位于某市郊区,周围为自然山体,市政给水资源不是很丰富,本着节约水资源出发,本工程考虑收集16号宿舍楼的淋浴废水和盥洗废水(并考虑与前.后期生活废水合并)作为中水源水,经中水处理站处理后用于小区内冲厕用水.二.水量平衡计算:水量平衡计算表序号建筑物人数无中水冲厕用水定额日用水量(m3/d)中水冲厕用水定额中水用水量(m3/d)淋浴用水定额盥洗用水定额优质杂排水量(m3/d)中水原水量(m3/d)11号楼912200L/人.天182.460L/人.天65.66460L/人.天30L/人.天82.0865.66422号楼912200L/人.天182.460L/人.天65.66460L/人.天30L/人.天82.0865.66433号楼720200L/人.天14460L/人.天51.8460L/人.天30L/人.天64.8051.8444号楼912130L/人.天118.5650L/人.天54.7250L/人.天25L/人.天68.4054.7255号楼912130L/人.天118.5650L/人.天54.7250L/人.天25L/人.天68.4054.7266号楼912130L/人.天118.5650L/人.天54.7250L/人.天25L/人.天68.4054.727总计5280 983.04 347.328 434.16347.328水量平衡图如下：水量平衡图由上表及图所示,本工程选用优质杂排水作为中水原水是可行的,其中水原水量设为：Qpy=350 m3/d,并采用自来水作中水补充水源.三.中水处理工艺计算:(一) 中水处理工艺流程方案选择:因本工程中水原水为淋浴排水与盥洗排水组成的优质杂排水,所以采用以物化处理为主的工艺流程.工艺流程框图系统处理流程图经过此工艺流程处理后的水质标准: BOD520,CODmn30,SS43.75 m2满足要求.并考虑在池底设置水下曝气器.(六) 毛发聚集器的设置:本工程毛发聚集器设于污水泵吸水管上,毛发聚集器要求如下:1.过滤网的有效过水面积等于连接管截面面积的2.5倍.2.过滤网的孔径为3mm.(七) 沉淀池计算:1.本工程采用斜管沉淀池,其设计参数如下:表面负荷:U0=2m3/ m2.h, 斜管长=1m, 斜管倾角=600斜管管径d=100mm, 保护超高为h1=0.3m, 清水区高度为：h2=0.7m,配水区高度为: h3=1.0m, 积泥区高度为: h4=0.53m,最大出水负荷7.3 m2满足要求.6.净出水口面积计算:为了配水均匀,进水布置在4 m长的一侧.在2 m宽度中扣除0.3 m无效长度,则净出水口面积:F=(B-0.2)*L/KK_斜管结构系数. 1.03F=(B-0.2)*L/K=(2-0.2)*4/1.03=6.99 m27.沉淀池高度计算:斜管高度: h5=L*Sin600=1*0.87 m则池高：H= h1+ h2+ h3+ h4+ h5=0.3+0.7+1+0.53+0.87=3.4 m.8.核算:以沉淀池出水负荷来核算.Qf=Q /L=4.05/4=1.01L/S.m1.70L/S.m满足要求.8.其它:排泥采用穿孔管,出水采用堰口出水方式.9.斜管沉淀池布置示意图如下:斜管沉淀池布置示意图(八)中间水池:中间水池容积取调节池容积的11%,则中间水池容积V=0.11*140=15.4 m3,取中间水池高H=1.5 m,保护超高为0.3 m则中间水池面积:F=.V/H=15.4/1.2=12.8 m2中间水池平面尺寸边长为:L=12.81/2=3.6 m.(九)本工程中水过滤采用石英砂压力过滤器过滤.1. 设计参数:滤速为:v=10m/h, 反冲洗强度：q=40L/ m2.s,反冲洗时间t=5min,2.过滤器面积：F=Q/ v式中：F_过滤器面积(m2)Q_过滤器处理能力(m3/ h)( 接两倍日处理量计算29.16)V_滤速(m/h)(8)F=Q/ v=29.16/10=2.9 m2.3.反冲洗水量: Q1= q*F*t=40*2.9*5*60=34800L=34.8m3,其反冲洗水由反冲泵从清水池中抽取供给.4.过滤罐尺寸计算:采用两个过滤罐n=2.(1)每罐过滤面积F1=F/n=2.9/2=1.45 m2(2)每罐半径:R= (F1/3.14)1/2=(1.45/3.14) 1/2=0.68 m(3)每个过滤罐直径:d=2*R=2*0.68=1.36 m,取1.4 m.(十)清水池计算:清水池的调节容积按中水系统日用水量的35%计算.则:V=Qd.*0.35=350*0.35=122.5 m3,设清水池高为:3.5m(其中超高保护高为0.3 m)则清水池面积为:F=122.5/3.2=38 m2.则清水池平面尺寸为:BXL=4X9.5 m.(十一)混凝剂计算:1.本工程中水混凝剂采用精制硫酸铝,其性质为:无水硫酸铝含量为:52%,2.本工程助凝剂采用活化硅酸.3.药液箱容积的计算:本工程混凝剂投药率为:20mg/L,采取每天制药一次.则药液箱容积V=a*Q/(10*b*n)式中：V _药液箱容积, La_混凝剂投药率, mg/L (20)Q_日处理水量, m3/d (350)b _药液含量,一般采用20n_每日配制药液次数,(1)则:V=a*Q/(10*b*n)=20*350/(10*20*1)=35L4. 本工程投药采用泵前投药方式,由孔口计量设备苗嘴流出的混凝剂药液投加在水泵吸水管上.采用孔口计量投药设备,如下图所示:泵前投药示意图1_药液箱 2_恒位箱 3_隔板 4_投药苗嘴5_漏斗 6_水封逄 7_水泵 8_水泵吸水管9_水泵出水管(十二)消毒剂计算:1.本工程消毒剂采用次氯配钠消毒剂,采用直流式次氯酸钠发生器.2.次氯酸钠发生器的产量计算如下式:W=24QD/T式中：W_次氯酸钠发生器的有效氯产量,g/hQ_被消毒水的最大日平均时流量, m3/ h(14.58)D_水的设计加氯量, mg/L(20)T_发生器的工作时间, h(10)W=24QD/T=24*14.58*20/10=700g/h3.食盐用量的计算如下式:G=24QDS/1000式中：G_食盐用量,kg/dQ_被消毒水的最大日平均时流量, m3/ h(14.58)D_水的设计加氯量, mg/L(20)S_生产单位质量有效氯所消耗的食盐量, kg/kg (3.5)G=24QDS/1000=24*14.58*20*3.5/1000=24.5 kg/d4.盐水槽的容积计算如下式:Vs=100G/(n*N)式中：Vs_盐水槽的有效容积,LG_食盐用量,kg/d(24.5)n _稀盐水浓度,%(4)N_每日配制次数,(1)Vs=100G/(n*N)=100*24.5/(4*1)=612.5 L5.次氯酸钠贮液槽容积计算如下式(有效容积):Act=QDt/C式中：Act_贮液槽的有效容积，LC_次氯酸钠溶液的有效氯浓度, g/ L(8)(或按产品说明书)t_贮液时间, h. t=24-T=24-10=14 h (T为发生器工作时间). Q_被消毒水的最大日平均时流量, m3/ h(14.58)D_水的设计加氯量, mg/L(20)Act=QDt/C=14.58*20*14/8=510.3 L6.稀盐水(4%)的配制:由溶盐池配制浓度15%左右的浓盐水,静止沉淀后,用比重计测定其浓度,再配制成4%浓度的需要量,启动盐水泵将一定体积的浓盐水送入盐水槽中,然后加入清水使其成为需要浓度的稀盐水.7.配制612 L4%浓度的稀盐水所需浓盐水体积计算:(1)浓盐水浓度计算如下式:Cs=*Ds-b式中：Cs_盐水的质量百分比浓度，%Ds_盐水的比重, kg/L(1.1)(应由实测数据为准).b _系数,常温下取=151.7, b=151.83Cs=*Ds-b=151.7*1.1-151.83=15%(2)配制612 L4%浓度的稀盐水所需浓盐水体积:V=4*612/15=163.2 L.8. 本工程消毒液投放采用水射器投药方式,次氯酸钠消毒工艺流程见下图次氯酸钠消毒工艺流程图1_溶盐池 2_塑料泵 3_盐水槽 4_次氯酸钠发生器5_次氯酸钠贮液槽 6_漏斗 7_水射器 8_管道混合器9_清水池 10_回用水泵四.结束语从本工程来看,对具有丰