雨水回用設(shè)計(jì)方案

1、山東新天新地環(huán)保水處理環(huán)保節(jié)能專雨水回用設(shè)計(jì)方案雨水處理回用設(shè)計(jì)方案水是生命的起源、是人類生存和社會(huì)發(fā)展不可或缺物質(zhì)基礎(chǔ)。 但隨著人口的增長(zhǎng)和工業(yè)的不斷發(fā)展，一方面，人們對(duì)水的需求量 日益加大，另一方面人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)水資源的破壞程度越 來(lái)越嚴(yán)重，由此造成了水資源短缺的局面不斷加劇。我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的83個(gè)國(guó)家之一，人均水資源占有量?jī)H 為世界平均水平的1/4。同時(shí)，由于我國(guó)水資源的時(shí)空分布不均，在 水資源保有量相對(duì)較大的南方省區(qū)同樣面臨缺水的威脅。為應(yīng)對(duì)這一局面，我國(guó)從上世紀(jì)八十年代起就鼓勵(lì)水的復(fù)用和 回用，經(jīng)過(guò)近30年的研究和實(shí)踐，我國(guó)在水的重復(fù)使用上已經(jīng)取得 了長(zhǎng)足的發(fā)展，在技術(shù)

2、和工藝上都為城市排水的重復(fù)使用積累了豐 富的經(jīng)驗(yàn)。在上述基礎(chǔ)上，各級(jí)政府主管部門(mén)制定、完善了各種相關(guān)和配 套規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)和激勵(lì)污水的處理和回用。雨水作為一種寶貴的水資源，已得到全世界各國(guó)的認(rèn)可。收集利 用的雨水在一定范圍內(nèi)可代替自來(lái)水，以緩解城市水資源的短缺，同 時(shí)能在一定程度上減輕城市污水管網(wǎng)的負(fù)荷。而屋面雨水污染程度 較輕，處理成本低，更應(yīng)該是我們收集利用的主要對(duì)象。與生活污水和工業(yè)廢水相比，雨水具有污染程度小，處理、回 用簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。因而，對(duì)其收集、處理回用，近年來(lái)日益受到各級(jí) 政府的重視。城市雨水利用在國(guó)外已有幾十年的歷史，特別是近年來(lái)在歐 洲、美國(guó)、日本、澳大利亞等許多地區(qū)和國(guó)家

3、，對(duì)城市雨水的利用 與資源化非常普遍。而我國(guó)對(duì)城市雨水，特別是屋面雨水的利用尚 處于起步階段，但是，經(jīng)過(guò)各科研部門(mén)和水處理單位的積極努力， 已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)步，逐步形成了行之有效的處理工藝和設(shè)備， 投入工程使用后，獲得了令人滿意的效果。雨水的利用分間接和直接兩種。間接利用是采用多種雨水滲透 設(shè)施，將雨水回灌地下，以補(bǔ)充地下水資源：直接利用是將雨水進(jìn) 行收集、貯存和凈化后，水質(zhì)達(dá)到建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù) 規(guī)范(GB50400-2006)，然后直接用于沖洗路面、綠化、洗車、沖 廁等。1初期雨水的棄流與棄流裝置初期雨水中的污染物含量較高，隨著徑流的持續(xù)，雨水流經(jīng)的物 體表面被不斷沖洗，污染物含

4、量逐漸減小到相對(duì)穩(wěn)定的程度。所 以，直接棄流初期雨水已成為減少收集的雨水中污染物的一個(gè)有效 途徑。許多國(guó)家在雨水利用工程中，將棄流作為整個(gè)雨水收集處理工 藝的預(yù)處理，為雨水的貯存和后續(xù)處理提供水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的水源，同 時(shí)，也避免收集和處理單場(chǎng)降雨量產(chǎn)生很小徑流的雨水。1.1 初期雨水水質(zhì)由于降水淋洗了大氣污染物(主要為SS、COD、硫化物、氮氧 化物等)和集水面積累的大氣沉積物以及屋面材料產(chǎn)生的污染物，致 使初期雨水污染程度較高。初期雨水中所含的主要污染物有COD、SS,還有極少量的鉛、磷和氮。同時(shí)雨水可生化性差，BOD/COD通常只有0.10.15。經(jīng)初期雨水棄流后的雨水水質(zhì)則較為穩(wěn)定，如 C

5、OD 為 80120mg/L, SS 為 2040mg/L,色度為 1040。對(duì)于屋面 初期雨水的棄流量，可根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定或按 23mm降水量進(jìn)行計(jì)算； 對(duì)于路面雨水可按35mm降水量進(jìn)行計(jì)算。本方案屋面初期雨水棄 流量按2.5mm降水量計(jì)算，路面雨水按4mm降水量計(jì)算。棄流后 的中、后期雨水COD質(zhì)量濃度可穩(wěn)定在100mg/L以內(nèi)，可以確保 獲得較好的雨水水質(zhì)。1.2 初期雨水棄流裝置初期雨水的棄流裝置目前常用的有棄流雨水池、切換式棄流井 和旋流分離器等幾種形式。1.3 . 1棄流雨水池在雨落管下部設(shè)棄流雨水池，在池內(nèi)設(shè)浮球控制閥。隨著池內(nèi) 截流的初期雨水量增加，水位不斷上升，當(dāng)達(dá)到設(shè)定水位的

6、高度時(shí)，浮球閥進(jìn)入池內(nèi)的雨落管出口，使其完全關(guān)閉，后續(xù)雨水沿雨 水收集管道，送人凈化處理構(gòu)筑物進(jìn)行處理。池內(nèi)已收集的初期雨 水，在降雨結(jié)束后打開(kāi)放空閥將其排人污水管道。放空閥也可采用 電磁閥，以便于操作管理。雨水棄流池的容積是根據(jù)住宅樓雨落管 的屋面服務(wù)面積和2.5mm的降水量來(lái)確定。1.3.2 旋流分離器該分離器的主要結(jié)構(gòu)是在圓筒內(nèi)設(shè)置的1個(gè)由合金材料制成的 淹沒(méi)式圓筒形篩網(wǎng)。雨水沿切線方向以旋流方式進(jìn)入篩網(wǎng)內(nèi)，由于 降雨初期篩網(wǎng)表面干燥，在水的表面張力和一定的篩網(wǎng)坡度下，初 期雨水會(huì)沿篩網(wǎng)內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)向下流向中心排水管，然后排人污水管 道。隨著中、后期雨水的連續(xù)流人篩網(wǎng)表面會(huì)不斷被浸潤(rùn)，其表

7、面 張力大大減小，雨水就會(huì)穿過(guò)篩網(wǎng)，旋流進(jìn)入雨水收集管道。初期 雨水棄流量可根據(jù)棄流時(shí)間來(lái)控制.而棄流時(shí)間的長(zhǎng)短則可通過(guò)調(diào) 整篩網(wǎng)的面積和目數(shù)加以改變。該裝置在國(guó)外已得到了廣泛應(yīng)用。 比較上述兩種棄流裝置可以看出，棄流雨水池構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低， 運(yùn)行穩(wěn)定可靠。但如果每個(gè)雨落管末端都設(shè)置棄流池則數(shù)量太多， 維護(hù)的工作量也大，同時(shí)也影響景觀。旋流分離器初期雨水棄流量 大小可調(diào)節(jié)，它設(shè)置的數(shù)量少，是一種先進(jìn)的棄流裝置。但該裝置 構(gòu)造復(fù)雜，且造價(jià)較高。1.3.3 切換式或小管棄流井。在雨水檢查井中同時(shí)埋設(shè)連接下游雨水井和下游污水井的 2根 連通管，在2個(gè)連通管入口處設(shè)置簡(jiǎn)易手動(dòng)閘閥或自動(dòng)閘閥進(jìn)行切 換。

8、可以根據(jù)流量或水質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)切換方式，人工或自動(dòng)調(diào)節(jié)棄流量。 這種方法最大的問(wèn)題是對(duì)隨機(jī)降雨操作控制比較困難。當(dāng)棄流管與 污水管直接連接時(shí)，應(yīng)有措施防止污水管中污水倒流入雨水管線，可 采用加大2根連通管的高差等方式。由于降雨過(guò)程和徑流過(guò)程均表 現(xiàn)出初期水質(zhì)差而流量小的特點(diǎn)，可以考慮將初期雨水棄流管設(shè)計(jì)為 分支小管，初期水質(zhì)差的小流量首先通過(guò)小管排走，超過(guò)小管排水能 力的后期徑流再進(jìn)入雨水收集系統(tǒng)。該法的特點(diǎn)是自動(dòng)棄流 ，可以減 少切換帶來(lái)的運(yùn)行和操作的不便，但棄流量難以合理控制，尤其是在 降雨強(qiáng)度較小而降雨量很大時(shí)可能會(huì)使棄流量加大，減少收集水量甚 至收集不到雨水。該法一般適用于匯水面較大，有足夠

9、的收集水量的 場(chǎng)合。1.4 本方案采用的棄流裝置上述棄流設(shè)施各有其優(yōu)點(diǎn)和弊端，經(jīng)過(guò)慎重地比較，我們選用 雨水棄流池，其原理是：雨水徑流由進(jìn)水口的格柵攔截較大污物后 進(jìn)入棄流池。當(dāng)來(lái)水量超過(guò)初期雨量時(shí)，雨水自流進(jìn)入雨水儲(chǔ)存 池。當(dāng)降雨量小于初期雨量時(shí)，來(lái)水全部截留在雨水井內(nèi)，不流向 下游。棄流池內(nèi)的初期雨水定時(shí)由排水泵排入市政管網(wǎng)，以備下次 降雨時(shí)使用。該棄流池排水經(jīng)泵排除，對(duì)安置場(chǎng)地不提出特殊要 求。2本工程的設(shè)計(jì)處理能力、原水和處理水水質(zhì)2. 1本工程需處理的雨水量根據(jù)設(shè)計(jì)方提供的相關(guān)資料，雨水經(jīng)收集、處理后，擬用作綠 化用水和水景補(bǔ)水。3. 2本工程的原水和處理水水質(zhì)要求按照相關(guān)規(guī)范并結(jié)合

10、我公司的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)初期雨水棄 流后，進(jìn)入處理系統(tǒng)的中、后期雨水中有關(guān)污染物的含量為：COD：>100mg/L； SS： 23 30mg/L而處理后的水?dāng)M用作綠化用水和水景補(bǔ)水，按照建筑與小區(qū) 雨水利用工程技術(shù)規(guī)范(GB50400-2006)的要求，相關(guān)污染物的含 量要求為：COD>30mg/L; SS> 10mg/L4. 2本工程的設(shè)計(jì)處理能力處理設(shè)施日運(yùn)行時(shí)間取12h。3處理流程和單元介紹雨水一初期雨水棄流裝置一雨水儲(chǔ)存池一接觸過(guò)濾器一清水(消毒)池一回用雨水經(jīng)初期雨水棄流裝置棄流并攔截粗大漂浮物后自流進(jìn)入雨 水儲(chǔ)存池。雨水儲(chǔ)存池作用有二，一是進(jìn)行沉淀，去除水中夾帶

11、的 泥沙等無(wú)機(jī)顆粒；二是進(jìn)行流量調(diào)整，使后續(xù)處理設(shè)施在設(shè)定的參 數(shù)下運(yùn)行，從而保證其除污效能的充分發(fā)揮。雨水儲(chǔ)存池中的原水 經(jīng)泵提升并經(jīng)投加混凝劑后定量地進(jìn)入接觸過(guò)濾器；在接觸過(guò)濾器 內(nèi)，由于濾料的機(jī)械篩分作用，混凝劑與水中的有機(jī)物等污染物質(zhì) 形成的絮體等固形物被截留、去除。濾后水靠余壓自流進(jìn)入清水 池；在清水池內(nèi)，通過(guò)投加緩釋消毒藥片對(duì)處理水進(jìn)行消毒。至 此，處理過(guò)的雨水已經(jīng)達(dá)到了回用要求，經(jīng)泵加壓后，便可用于綠 化和水景補(bǔ)水等用途。3. 2處理單元分述3.1.1 初期雨水棄流池。鋼硅結(jié)構(gòu)，地埋式。內(nèi)置水力篩、流 向切換裝置和排空裝置。主要作用是攔截粗大漂浮物并定量地排除 初期雨水，保證收集

12、雨水的水質(zhì)。有關(guān)參數(shù)為：V=35m33.1.2 格柵箱。碳鋼防腐，置于棄流池進(jìn)口處。主要作用是攔 截雨水中夾帶的樹(shù)葉等粗大漂浮物，避免其對(duì)后續(xù)機(jī)泵的影響。外 型尺寸為：1200 1000 500mm3. 2. 3棄流泵。選用潛水離心泵兩臺(tái)，一用一備，置于棄流池 內(nèi)。主要作用是雨停后及時(shí)排除棄流池內(nèi)的初期雨水，以備下次降 雨使用。有關(guān)參數(shù)為：Q=10m3/h, H=8m3. 2.4雨水儲(chǔ)存池。鋼硅結(jié)構(gòu)，地埋式。主要作用是，第一， 儲(chǔ)存雨水，進(jìn)行流量調(diào)整；第二，進(jìn)行固液分離，去除與水中的泥 沙等無(wú)機(jī)顆粒，對(duì)雨水進(jìn)行預(yù)處理。有關(guān)參數(shù)為：V=300m33. 2. 5提升泵。選用潛水離心泵兩臺(tái)，一用一備

13、，主要作用是 定量地將儲(chǔ)存池內(nèi)的雨水提升入后續(xù)處理裝置，使其在設(shè)定的參數(shù) 下運(yùn)行，保證其除污效能的充分發(fā)揮。有關(guān)參數(shù)為：山東新天新地環(huán)保水處理環(huán)保節(jié)能專家Q=2.5m3/h, H=8m3. 2.7混凝劑投加系統(tǒng)，一用一備。由配藥箱和定量投加裝置 組成，主要作用是將混凝劑配置成一定濃度的溶液并定量地投加到 雨水中，通過(guò)絮凝作用將水中的有機(jī)物和細(xì)小顆粒物質(zhì)富集，以利 在后續(xù)工序中去除。有關(guān)參數(shù)為：q=5L/h, V=100L3. 2.8管道混合器。選用DN40型靜態(tài)管道混合器一臺(tái)，安裝 于提升泵出水管道上，主要作用是使投入雨水中的混凝劑快速與雨 水混勻，保證其除污效能的有效發(fā)揮。有關(guān)參數(shù)為：D=4

14、0mm, L=500mm3. 2. 9過(guò)濾設(shè)備。選用DN600型石英砂過(guò)濾器兩臺(tái)，一用一 備，安裝于設(shè)備間內(nèi)，主要作用是利用濾料的機(jī)械篩分作用，攔截 水中的絮體等顆粒物質(zhì)，去除有機(jī)物和懸浮固體。有關(guān)參數(shù)為：D=600mm, q=9m3/m2 h3. 2.10反洗泵。選用管道式離心泵兩臺(tái)，一用一備。安裝于設(shè) 備間內(nèi)。主要作用是為反洗石英砂過(guò)濾器提供一定流量和壓力的反 洗水，以便其除污效能的恢復(fù)。有關(guān)參數(shù)為：Q=10m3/h, H=16m3 . 2. 11清水池。鋼硅結(jié)構(gòu)，地面式。主要作用是，第一，為消 毒提供接觸場(chǎng)所；第二，暫存處理后的成品水，為回用泵提供取水 處。有關(guān)參數(shù)為：V=10m34 .

15、2.12消毒系統(tǒng)。本系統(tǒng)日處理水量30m3,按照規(guī)范應(yīng)采取定 期投加消毒藥片的方式消毒，為切實(shí)保證回用水質(zhì)量，本方案配置 水箱自潔消毒器兩套，安裝于清水池內(nèi)，一用一備。3 . 2.13變頻供水系統(tǒng)。由回用水泵和變頻控制器等組成，置于 設(shè)備間內(nèi)。主要作用是隨時(shí)提供可滿足回用要求流量和壓力的回用 水。有關(guān)參數(shù)為：4 .2.14自來(lái)水補(bǔ)充系統(tǒng)。由電磁補(bǔ)水閥和相關(guān)管路等組成，置 于設(shè)備間內(nèi)。主要作用是在回收雨水不能滿足回用要求時(shí)及時(shí)向清 水池中補(bǔ)充自來(lái)水。有關(guān)參數(shù)為：Q=10m3/h3. 2.15電控系統(tǒng)。主要由電控箱、液位開(kāi)關(guān)和電線、電纜等組 成。主要作用是控制各用電設(shè)備的啟停。5. 2.16設(shè)備間

16、。磚混結(jié)構(gòu)。主要作用是放置石英砂過(guò)濾器、混 凝劑投加系統(tǒng)和電控箱。有關(guān)參數(shù)為：S=10m24投資估算4. 1 土建部分廳P名稱單位數(shù)量單價(jià)（元）總價(jià)（元）1棄流池3 m3.550017502雨水儲(chǔ)存池3 m1845081003清水池3 m30550165004設(shè)備問(wèn)2 m1080080005設(shè)備基礎(chǔ)等1500合計(jì)35850元4. 2設(shè)備、材料部分廳P名稱規(guī)格、參數(shù)單位數(shù)量單價(jià) （元）總價(jià) （元）1格柵箱1.2 1.0 0.5 m套112500125002棄流泉，- 3.10m/h； 8m臺(tái)2150030003進(jìn)水泵32.5m/h; 8m臺(tái)2100020004混凝劑投加系統(tǒng)5L/h套2350070005管道混合器DN40套2250050006過(guò)濾