雨水回收利用方案設(shè)計(jì)說明

1、雨水處理利用工程設(shè)計(jì)方案前言1一、設(shè)計(jì)依據(jù)及原則21.1 設(shè)計(jì)依據(jù)21.2 設(shè)計(jì)原則2二、雨水利用系統(tǒng)分析22.1 項(xiàng)目概況22.2 水量平衡分析22.3 系統(tǒng)處理能力分析32.4 系統(tǒng)工藝流程3三、雨水棄流系統(tǒng)3四、雨水處理站44.1 雨水處理站設(shè)計(jì)44.2 雨水蓄水池44.3 清水池4五、雨水凈化處理45.1 雨水水質(zhì)45.2 回用水質(zhì)55.3 處理工藝65.3.1 混凝75.3.2 過濾85.3.3 消毒8六、主要構(gòu)筑物及設(shè)備明細(xì)96.1 構(gòu)筑物列表96.2 主要設(shè)備表96.3 運(yùn)行成本分析106.4 人員培訓(xùn)及售后服務(wù)10、設(shè)計(jì)依據(jù)及原則1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)（G

2、B50400-2006）;雨水利用工程技術(shù)規(guī)（DGJ32/TJ113-2001）;室外給水設(shè)計(jì)規(guī)（GB50013-2006；室外排水設(shè)計(jì)規(guī)（GB50014-2006）;（2014年版）建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)（GB50015-2003（2009年版）；主設(shè)計(jì)單位提供的參數(shù)和圖紙等資料。1.2 設(shè)計(jì)原則1 .安全性：結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)棄流系統(tǒng)進(jìn)行合理的高程設(shè)計(jì)，避免暴雨倒灌，保證雨水收集、處理系統(tǒng)的安全運(yùn)行。2 .經(jīng)濟(jì)性：合理進(jìn)行雨水棄流和處理的工藝設(shè)計(jì)，減少初投資和運(yùn)行費(fèi)用；智能控制，提高雨水利用率，最大限度的體現(xiàn)雨水利用的經(jīng)濟(jì)性。3 .可靠性：選擇穩(wěn)定可靠的工藝，保證處理后水質(zhì)達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)用水的安

3、全、可靠。4 .簡(jiǎn)便性：雨水棄流、處理處理設(shè)施應(yīng)能自動(dòng)運(yùn)行，操作、維護(hù)簡(jiǎn)便，以減少勞動(dòng)強(qiáng)度。二、雨水利用系統(tǒng)分析2.1 項(xiàng)目概況雨水處理利用工程主要收集屋面雨水及路面雨水，前期雨水做棄流處理，后期雨水收集，雨水經(jīng)處理后主要回用于綠化灌溉及道路清洗2.2 雨水利用量計(jì)算日用水量最大為地塊Q=16430X3Xl0、49.3m3/d;由于降雨的不確定性，雨水作為雜用水水源和補(bǔ)水水源具有不穩(wěn)定性，則清水池上部應(yīng)設(shè)置自來水補(bǔ)水設(shè)施。2.3 設(shè)計(jì)圍：根據(jù)現(xiàn)有資料，本方案主要針對(duì)雨水回收利用系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括初期雨水的棄流處理、雨水蓄水、水質(zhì)凈化。不包含雨水收集管網(wǎng)、雨水回用管網(wǎng)和雨水入滲等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2.

4、4 系統(tǒng)處理能力分析根據(jù)上述水量計(jì)算，本方案相關(guān)設(shè)計(jì)水量如下：1 .雨水蓄水池容積：目前尚無規(guī)對(duì)雨水蓄水池容積計(jì)算做具體規(guī)定，一般認(rèn)為，該池容積設(shè)計(jì)需綜合考慮可收集雨水量、雨水利用需水量和建設(shè)方的投資能力，本項(xiàng)目收集面積分別為9000平米，根據(jù)降雨一年重現(xiàn)期，收集水量遠(yuǎn)大于綠化日用水量38m3,雨水蓄水池容積應(yīng)根據(jù)用水量進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)保證至少3d的綠化日用水量，從經(jīng)濟(jì)合理性角度考慮，建議蓄水池容積按100m設(shè)計(jì)。2 .由于降雨的不確定性，雨水作為雜用水水源具有不穩(wěn)定性，因此綠化用水應(yīng)考慮設(shè)置自來水補(bǔ)水設(shè)施。3 .雨水處理設(shè)施的處理能力：根據(jù)用水量計(jì)算結(jié)果，雨水處理設(shè)施的日處理能力應(yīng)按日用水量38

5、m3/d設(shè)計(jì)，處理設(shè)施小時(shí)處理雨水量可按10nVh設(shè)計(jì)，最長(zhǎng)每天運(yùn)行約4h。2.5 系統(tǒng)工藝流程雨水收集利用系統(tǒng)流程如圖2所示圖2雨水收集利用系統(tǒng)流程圖3.工藝流程說明及設(shè)計(jì)雨水利用系統(tǒng)由初期雨水棄流、調(diào)蓄存儲(chǔ)和凈化處理三部分組成，棄流部分主要由安全分流井、雨水棄流控制器和復(fù)合流過濾器組成；調(diào)蓄存儲(chǔ)主要為蓄水池；凈化處理部分根據(jù)雨水的用途和用量，選擇混凝、反應(yīng)、過濾、消毒的物化法處理工藝。3.1 初期雨水棄流部分由于降雨過程中，初期的雨水沖刷屋面、道路，其中夾雜著大量的粉塵和泥砂，水質(zhì)較差，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行棄流處理，使其直接排入市政污水管線，對(duì)于后期較為清澈的雨水進(jìn)行收集儲(chǔ)存后經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砘赜茫詼p

6、少處理工序和降低運(yùn)行費(fèi)用等。一般建議以初期2-3mm降雨徑流為界，進(jìn)行棄流和收集。雨水水質(zhì)應(yīng)以實(shí)測(cè)資料為準(zhǔn)，無實(shí)測(cè)資料時(shí)可采用建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)（GB50400-2006）中的經(jīng)驗(yàn)值：雨水棄流前的雨水水質(zhì)為CODSS均達(dá)到兩千多，污染較高，雨水初期徑流棄流后的水質(zhì)為COD70-110mg/L、SS20-40mg/L、色度10-40度，連續(xù)降雨時(shí)徑流水質(zhì)較好。3.1.1 安全分流井安全分流井井底標(biāo)高低于雨水棄流管，雨水匯集管與棄流管標(biāo)高相同。分流井通過雨水收集管連接至棄流控制器。井設(shè)有水質(zhì)傳感器，水質(zhì)信號(hào)傳輸至棄流控制器用以控制雨水收集管道的開閉。分流井雨水收集管距井底有一定高度（但低

7、于雨水匯集管），作為沉泥空間；井底可滲水（或預(yù)埋鋼套管），便于降雨結(jié)束后清理。3.1.2 棄流控制器棄流控制器前端具有格柵，用于攔截大顆粒懸浮物，柵條間距3mm雨停后將提籃格柵取出傾倒即可。棄流控制器附帶控制箱，控制箱具有雨量傳感器。棄流控制器無須人工控制，完全由置PLC®制程序進(jìn)行多點(diǎn)信號(hào)串聯(lián)監(jiān)測(cè)控制，可對(duì)降雨的雨型、頻次、雨量、pH值、暴雨倒灌等進(jìn)行記憶處理，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)調(diào)整棄流時(shí)間和流量，收集優(yōu)質(zhì)雨水。多點(diǎn)信號(hào)串聯(lián)監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)位包括：根據(jù)匯流面積、匯流時(shí)間，確定棄流初期2-3mm降雨徑流的時(shí)間（常規(guī)值）;根據(jù)雨頻確定收集時(shí)間（動(dòng)態(tài)值）；根據(jù)雨水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定棄流時(shí)間（監(jiān)測(cè)

8、值）；根據(jù)分流井水位，確定是否收集（報(bào)警值）。設(shè)備性能參見下表。棄流控制器直接置于安全分流井之后，盡量縮小其間距離。3.1.3 復(fù)合流過濾器復(fù)合流過濾器采用折流、逆向流的復(fù)合流原理，不間斷對(duì)雨水進(jìn)行分離過濾。其結(jié)構(gòu)順暢、工藝完善，從根本上克服了過濾器的前期過濾堵塞問題及反洗結(jié)淤的弊病，保證在降雨過程中，無人操作狀態(tài)下，雨水不堵塞、不結(jié)淤、過濾順暢。設(shè)備過濾精度為1mm設(shè)備性能參見下表。復(fù)合流過濾器置于收集管路末端，進(jìn)入蓄水池之前。設(shè)備性能表?xiàng)壛骺刂破鲝?fù)合流過濾器材質(zhì)碳鋼、玻璃鋼默認(rèn)：鋼制（外防腐）鋼制、不銹鋼、玻璃鋼默認(rèn)：鋼制（外防腐）功耗220M50Hz、300W無工作壓力小于0.05mHO

9、小于0.05mHO聯(lián)接方式與雨水管插接與雨水管插接控制方式現(xiàn)場(chǎng)控制與遠(yuǎn)程控制相結(jié)合無3.1.4 棄流過濾過程功能分析(1)安全方面本系統(tǒng)必須保證建筑區(qū)域的排水安全，利用安全分流井，進(jìn)行分流收集和初期雨水棄流、過大流量棄流，相當(dāng)于未在雨水排水支管或干管上加裝閥門等阻斷、截流設(shè)備。當(dāng)降雨徑流量超過設(shè)置的用來收集優(yōu)質(zhì)雨水分流管的最大流量，或系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，多余的徑流量可繼續(xù)通過安全分流井中的棄流排水管排出，避免在暴雨時(shí)由于系統(tǒng)失靈或人為誤操作造成溢水事故。同時(shí)，該系統(tǒng)具有自動(dòng)報(bào)警功能，信號(hào)可傳輸直值班室。復(fù)合流過濾器采用折流、逆向流的復(fù)合流原理，不間斷對(duì)雨水進(jìn)行分離過濾。其結(jié)構(gòu)順暢，可保證在降雨過程

10、中，無人操作狀態(tài)下，不堵塞、不結(jié)淤。(2)水質(zhì)保障方面系統(tǒng)設(shè)有棄流控制裝置，該裝置采用多點(diǎn)信號(hào)控制棄流水量，選取最佳棄流量，收集優(yōu)質(zhì)的雨水。棄流后雨水經(jīng)過復(fù)合流過濾器，有效減少了雨水中夾帶的雜質(zhì)進(jìn)入蓄水池，從而減少了對(duì)優(yōu)質(zhì)雨水的二次污染。(3)經(jīng)濟(jì)方面安全分流井的設(shè)計(jì)既可保證系統(tǒng)排水安全，又可減少系統(tǒng)投資。安全分流井可以實(shí)現(xiàn)棄流排水管與雨水收集管之間的管徑差異，降低管網(wǎng)和后續(xù)棄流裝置的投資。另外，通過棄流、初級(jí)過濾等措施從源頭控制進(jìn)入處理設(shè)施的雨水水質(zhì)，防止優(yōu)質(zhì)雨水的二次污染，降低水質(zhì)處理的負(fù)荷，節(jié)約投資與運(yùn)行成本。3.2 雨水的調(diào)蓄儲(chǔ)存3.2.1 蓄水池容積根據(jù)本項(xiàng)目水量平衡分析結(jié)果雨水蓄水

11、池容積建議按雨水匯集全額收集設(shè)計(jì)，即3V=100m蓄水池采用混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸：LxBXH=6000mm4500m保4000mm3.2.2 蓄水池功能設(shè)計(jì)雨水經(jīng)初期棄流后進(jìn)入蓄水池，蓄水池兼具沉淀功能，進(jìn)水和出水都需要避免擾動(dòng)沉積物，以免影響后續(xù)處理流程。進(jìn)水可采取淹沒式進(jìn)水，且進(jìn)水口斜向上或水平。進(jìn)水可采取淹沒式進(jìn)水，且進(jìn)水口斜向上或水平，出水通過設(shè)于池的過濾提升泵送至雨水處理系統(tǒng)。此外，蓄水池要設(shè)有排泥裝置，以免過量沉淀。3.3 雨水凈化處理3.3.1 雨水水質(zhì)此次項(xiàng)目收集的雨水為屋面雨水，雨水水質(zhì)應(yīng)以實(shí)測(cè)資料為準(zhǔn)，本項(xiàng)目無實(shí)測(cè)資料，因此方案設(shè)計(jì)中參考建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)(GB504

12、00-2006)中的經(jīng)驗(yàn)值：其中，屋面雨水初期徑流棄流后的水質(zhì)：CODrr70-110mg/L、SS20-40mg/L、色度10-40度。本項(xiàng)目按棄流后的雨水水質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)3.3.2 用水水質(zhì)本項(xiàng)目計(jì)劃將雨水回用于綠化，根據(jù)建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)(GB50400-2006)的規(guī)定，回用水的COE)、SS指標(biāo)應(yīng)滿足表2的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。表2雨水處理后COD、SS指標(biāo)(GB50400-2006項(xiàng)目指標(biāo)循環(huán)冷觀賞娛樂綠車道沖卻系統(tǒng)補(bǔ)水性景觀水性景觀水化輛沖洗路澆灑廁COE)(mg/L)<30302030303030SS(mg/L)<510510510103.3.3處理工藝雨水當(dāng)中的污染物主

13、要以無機(jī)物為主，并含有大量的泥砂。雨水的可生化性很差，一般不采用生物處理技術(shù)，且避免引起細(xì)菌總數(shù)的增加。根據(jù)建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)(GB50400-2006)的工藝流程設(shè)計(jì)要求，應(yīng)采用物理、化學(xué)方法進(jìn)行處理。處理水量：根據(jù)用水量計(jì)算，日用水量38m3/d。雨水凈化處理能力按10m3/h設(shè)計(jì)，平均每天運(yùn)行約4h。雨水處理工藝采用混凝-過濾工藝，具體工藝流程如圖2所示圖2:雨水處理工藝流程圖(1)混凝反應(yīng)：本項(xiàng)目為雨水回收系統(tǒng)，雨水中含大量空氣中的粉塵，在水中形成大量的懸浮物，而粉塵形成的懸浮物粒徑非常小，單純使用填料式過濾器（石英砂、活性炭、浮動(dòng)床均屬于填料式過濾器）難以達(dá)到理想的過濾效果

14、，故我司為本項(xiàng)目配備混凝反應(yīng)器以提高過濾效率?；炷^程利用混凝劑對(duì)懸浮物質(zhì)的聚合作用，將水中的污染物質(zhì)聚集起來后形成較大直徑的絮狀物質(zhì)，通過過濾裝置將其從水中分離出來。混凝劑可采用聚合氯化鋁（PAC）,聚合效果較為明顯，混凝劑與雨水混合后進(jìn)入反應(yīng)器，藥劑與污染物反應(yīng)生成較大混凝體，經(jīng)過濾器濾除。加藥裝置的作用是向處理水中定量投加混凝藥劑。加藥裝置由加藥罐、攪拌機(jī)和計(jì)量加藥泵共同組成，加藥罐儲(chǔ)存藥液，攪拌機(jī)用于加藥罐藥液的攪拌，使之藥液中藥劑均勻分布不形成沉淀，計(jì)量泵用于藥液的定量投加。加藥裝置性能參數(shù)：加藥罐材質(zhì)：PE（聚乙烯），耐腐蝕性強(qiáng)外形尺寸：直徑710mm高980mm有效容積：300L

15、攪拌機(jī)功率：0.37kW計(jì)量加藥泵最大輸出流量：10L/h最大輸出壓力：0.6MPa電機(jī)功率：42W混凝反應(yīng)器性能參數(shù)：材質(zhì)：鋼質(zhì)，外防腐；外形尺寸：直徑1200mm高2200mm效高度，不包括攪拌電機(jī)）；主要結(jié)構(gòu)：反應(yīng)罐體、進(jìn)水口、出水口、泄水口、排氣口、吊裝環(huán)；攪拌電機(jī)：1.1kW;水力停留時(shí)間：15min;藥機(jī)主要成分為聚合濾化鋁（PAC；投加濃度：10%投加方式：粉末型藥劑，按10麻度配制人工溶藥，注入加藥罐,計(jì)量泵自動(dòng)投加。應(yīng)在調(diào)試時(shí)根據(jù)來水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，確定實(shí)際投加量。(2)過濾一一浮動(dòng)床過濾器傳統(tǒng)的過濾器存在著過濾流速較小，設(shè)備占地面積大，使用周期短，反沖洗水量大等缺點(diǎn)，我公司所

16、研制的浮動(dòng)床過濾器恰恰彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝的不足。浮動(dòng)床式全自動(dòng)過濾器融合全新的設(shè)計(jì)理念，是采用最新的專利技術(shù)研制而成的新一代水處理設(shè)備。該過濾器針對(duì)所采用的過濾介質(zhì)的懸浮特性，采用了逆流過濾、無壓力順流再生的工作方式，解決了傳統(tǒng)過濾器設(shè)備容易堵塞和介質(zhì)再生效果差、自耗水量高、排污水量大等問題，同時(shí)比石英砂、多介質(zhì)等粒料型過濾器的過濾流速提高了2-3倍，且設(shè)備體積、重量大大降低，是粒料型過濾器的替代產(chǎn)品。該過濾器實(shí)現(xiàn)了過濾精度與進(jìn)水壓力及流速的自適應(yīng)性，進(jìn)水壓力增大時(shí)，流速加快，過濾層的緊密度增強(qiáng)，相應(yīng)的過濾精度也提高。設(shè)備過濾流速高達(dá)40-60m/h,體積較通用類過濾器減小近1/3。本設(shè)備具有壓力

17、損失小、過濾反洗效果好、可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無人值守、設(shè)備運(yùn)行管理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。PLC控制單元發(fā)出信號(hào)，通過控制各閥門的通斷完成正常過濾狀態(tài)到介質(zhì)再生狀態(tài)的切換，過濾介質(zhì)的再生過程及相關(guān)的時(shí)間參數(shù)是通過人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)定的，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定再生過程的重復(fù)次數(shù)。性能參數(shù)：材質(zhì)：鋼質(zhì)，外防腐外形尺寸：直徑800mm高2240mm濾速：35m/h排污水量：0.25t/次壓力損失：0.03-0.08MPa設(shè)備凈重：450kg設(shè)備運(yùn)行重量：970kg氣源強(qiáng)度30-50L/m2-s-1設(shè)備特點(diǎn)：設(shè)備過濾速度高，最大可高達(dá)40m/h,體積較通用類過濾器減小近1/3。以松散的多規(guī)格比重小于1的圓球形粒徑介質(zhì)代替了傳

18、統(tǒng)的石英砂介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了過濾精度的自適應(yīng)，可以達(dá)到很高的過濾精度，可以完全替代石英砂、多介質(zhì)、纖維球等通用過濾器。實(shí)現(xiàn)了過濾精度與進(jìn)水壓力及流速的自適應(yīng)性，進(jìn)水壓力增大時(shí)，流速加快，過濾層的緊密度增強(qiáng)，相應(yīng)的過濾精度也提高。過濾介質(zhì)再生的過程是一個(gè)無壓力、稀釋性的溶解過程。這個(gè)過程實(shí)質(zhì)上是通過松散過濾介質(zhì)進(jìn)而擴(kuò)充污物存在空間的過程，從而使大量的污物從介質(zhì)中溶出并分層，最后排出。本設(shè)備具有壓力損失小，過濾反洗效果好，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無人值守、設(shè)備運(yùn)行管理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。消毒對(duì)處理后的回用水采用次氯酸鈉溶液進(jìn)行消毒，以保證回用水的細(xì)菌指標(biāo)達(dá)到要求。加藥裝置由一個(gè)儲(chǔ)藥罐和一臺(tái)加藥計(jì)量泵組成，儲(chǔ)藥罐采用PE材質(zhì)，計(jì)量泵采用進(jìn)口隔膜泵。該工藝成熟穩(wěn)定，污染物去除率可達(dá)到85姒上，且運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，完