建筑中水處理工程設計實例
建筑中水處理工程設計實例
摘要：針對項目用地緊張、處理后出水用作沖廁、綠化澆灑等特點，提出一種結構緊湊的二級生物接觸氧化加物化法處理的中水處理工藝。介紹了其工藝流程、設計參數(shù)、設計總結等，可為類似工程項目的中水處理設計提供參考。
關鍵詞：中水處理；生物接觸氧化；建筑中水
Abstract: The tight project site, the treated water used for flushing and poured green features, provide a compact two biological contact oxidation plus the physico-chemical treatment in water treatment processes. Describes the process, design parameters, design summary, etc., designed to provide a reference for similar projects in water treatment.Key words: water treatment; biological contact oxidation; construction of water
隨著人類社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量的增加,城市的日益擴展，特別是世界人口急劇增多，加之人類活動失控,水資源消費量急劇增加，造成環(huán)境惡化，水資源污染及浪費嚴重，采用建筑中水系統(tǒng)，使污水處理后回用于建筑物和建筑小區(qū)供生活雜用，既可減少污染排放， 使污水無害化，又可增加可利用的水資源從而節(jié)省水資源，是保護環(huán)境，防治水污染， 緩解水資源不足的重要途徑之一[1]。
城市節(jié)水和污水再生利用潛力的發(fā)揮，很大程度上受政府政策的影響。因國家政策調(diào)整、處理技術成熟、水價等因素，建筑中水設施的發(fā)展勢頭迅猛[2]。
北京市建筑中水設施的數(shù)量由 1993年85座發(fā)展到 2005年400 余座，2004年北京全市利用中水 3.00×107m3，其中市政中水利用量 2.40×107m3，主要用于東南郊工業(yè)和市政；建筑中水利用量 6.00×106m3，主要用于沖廁等市政雜用
[3]。
1工程概況
昌平某生命科學園坐落于北京市昌平區(qū)中關村科技園區(qū)內(nèi)。園區(qū)南鄰北清路，東邊為中關村國際商城，地上總建筑面積為186354m2，擬分四期進行建設。該本項目為一期工程，一期為一座高檔辦公樓，地上四層，地下二層，檐高高度為20.9m，地上總建筑面積38577 m2，包括辦公區(qū)域及數(shù)據(jù)中心兩大部分。
該項目排水采用污、廢分流系統(tǒng)。首層及以上排水系統(tǒng)采用重力排水，廢水重力排至地下二層中水處理站調(diào)節(jié)池內(nèi)，污水重力排至市政污水管，地下一層洗浴廢水通過提升泵壓力排至中水處理站調(diào)節(jié)池，地下室衛(wèi)生間污、廢水通過提升泵壓力排至市政污水管，地下一層餐飲污水經(jīng)隔油處理后通過提升泵壓力排至市政污水管，地下二層中水處理站、給水、消防泵房、換熱站等設備用房集水坑廢
水通過提升泵壓力排至市政污水管。項目水量平衡見圖1：
圖1 項目水量平衡圖
中水處理站設計處理量90噸/日，進水為辦公樓衛(wèi)生間廢水及地下一層洗浴廢水，進出水水質(zhì)見表1：
表1 設計進、出水水質(zhì)
表中進水水質(zhì)為衛(wèi)生間廢水及洗浴廢水依據(jù)《建筑中水設計規(guī)范》（GB 50336-2002）建筑物中水水源水質(zhì)標準經(jīng)加權平均所得，出水水質(zhì)依據(jù)《污水再生利用工程設計規(guī)范》（GB50335-2002）水質(zhì)控制指標所得。
2工程設計
2．1設計依據(jù)
《建筑給水排水設計規(guī)范》（GB 50015-2003 2009版）
《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應用技術規(guī)范》 （GB 50364-2005）
《建筑中水設計規(guī)范》（GB 50336-2002）
《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006）
《污水再生利用工程設計規(guī)范》（GB50335-2002）
2．2工藝流程
設計工藝流程見圖2
圖2 中水處理工藝流程圖
設計處理量90噸/日，中水處理系統(tǒng)設置于地下二層中水處理站內(nèi)，采用二級生物接觸氧化+物化法處理工藝,中水處理流程如下：廢水經(jīng)格柵柵渣后進入調(diào)節(jié)池，由污水提升泵提升至一級生物接觸氧化池，經(jīng)一級生物接觸氧化池好氧生物降解后重力流入二級生物接觸氧化池，經(jīng)二級好氧生物降解后重力流入混合反應池，混合反應池內(nèi)加入絮凝藥劑進行混凝反應，并重力流入斜板沉淀池進行固液分離，出水重力排放至中間水池，經(jīng)提升泵加壓輸送至過濾池，過濾出水經(jīng)加藥消毒后重力排入中水貯池，剩余污泥排至污水集水坑，經(jīng)潛污泵提升就近排放至室外污水檢查井，經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)，處理站內(nèi)格柵間、調(diào)節(jié)池、一級生物接觸氧化池、二級生物接觸氧化池等設備間及構筑物內(nèi)的廢氣經(jīng)活性炭氣體除臭設備除臭達標后由管道輸送至大樓屋面排放，廢水處理系統(tǒng)采用雙電源與發(fā)電機供電（利用樓內(nèi)擬設電力系統(tǒng)）以確保超越排水泵的正常運行。
2．3主要構筑物設計參數(shù)
①格柵：格柵的設計流量為5.6L/S，該項目設置一道機械格柵，依據(jù)《建筑中水設計規(guī)范》（GB 50336-2002）規(guī)定，采用細格柵的柵條間隙應小于10mm，取2.5mm，過柵流速取0.7m，柵前水深取0.4m，安裝傾角為60°，格柵寬度0.3m，渠寬0.7m。
②調(diào)節(jié)池：中水處理站平均日處理水量為90m3/d，建筑物日排水時間為12小時（發(fā)生在白天），排水集中在上班時間（9小時內(nèi)），且中水處理工藝連續(xù)24小時運行，故每小時處理的水量相等，為90/24=3.75m3（取4m3）。調(diào)節(jié)池的有效容積為：90-4*9=54m3，有效水深為2.5m，調(diào)節(jié)池占地面積為：A=54/2.5=21.6m2，取22 m2。
③生物接觸氧化池：依據(jù)《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006）為達到較高的水處理質(zhì)量，該項目采用兩段串聯(lián)的接觸氧化池。接觸氧化池內(nèi)設內(nèi)置式懸浮填料，填料容積負荷取2.0kgBOD5/(m3·d),生物接觸氧化池的填料總有效容積為：V=（220-10）*90/（2.0*1000）=9.45 m3 (取10 m3)，每段生物接觸氧化池填料容積為：10/2=5 m3，填料厚度取0.6m，生物接觸氧化池總面積為：A=5/0.6=8.3m2，取9m2。
④混合反應池：設計采用漿板式機械絮凝池，絮凝時間15~20min，池內(nèi)設3擋攪拌機，各擋攪拌機之間以隔墻分開，隔墻孔上、下錯開，攪拌機葉輪線速度自第一擋的0.5m/S起逐漸減至末擋的0.5m/S。
⑤斜板沉淀池：生物接觸氧化池后斜板沉淀池表面水力負荷取1.5 m3/(m2·h)，則斜板沉淀池表面積A=4/1.5=2.67 m2，取3 m2；斜板凈距取80mm；斜板長度取1.2m；斜板安裝傾角取60°；沉淀區(qū)上部水深取0.8m；底部緩沖層高度取1m。
中間水池：取水力停留時間為2h，水池容積為：V=4*2=8 m3。
⑥過濾池:過濾池內(nèi)填料采用勻質(zhì)砂質(zhì)填料，濾料粒徑為0.9~1.35mm，填料層厚度1.0m，濾速為5m/h，濾池面積為：A=4/5=0.8m2，設置水反沖洗，水沖強度12L/m2·S。
⑦中間水池：取水力停留時間2小時，容積為：V=4*2=8 m3。
項目地下二層中水處理站平面布置如圖3
圖3 中水處理站平面布置圖
3設計總結
①需根據(jù)進、出水水質(zhì)條件選用成熟的中水處理工藝，該工藝可連續(xù)穩(wěn)定運行，處理出水達到設計標準。
②項目的中水處理構筑物、設備的布置應緊湊合理，以節(jié)約占地面積，并便于維修管理。
③中水處理系統(tǒng)設計使用材料應普遍、常見，且易于更換、替代。
④調(diào)節(jié)池的設置應既滿足貯水要求又最大限度減少容積。
參考文獻：
[1]馬建芳.建筑中水發(fā)展趨勢及其技術應用[J]. 山西建筑,2003,11:76-77.
[2]郭清斌,潘春雨. 建筑中水正在興起[J].城市住宅,2008,2:116-117.
[3]宋磊.北京市中水利用情況和分析[J].北京水務,2006,2:32-33.
注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。
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