住宅小区中水净化工艺设计方案

住宅小区中水净化工艺设计摘要我国面临着严重的水资源短缺和水环境污染问题。日益严重的水量型和水质型缺水不仅严重困扰着人民的生活，也成为影响和制约我国经济可持续发展的主要因素之一。随着人口的增长和房地产事业的发展，城市住宅小区的用水量和污水排放量越来越大，建立住宅小区中水回用系统，将居民生活污水经集流、水处理后回用于小区的冲厕、绿化等，既可以大幅度减少小区周围水环境的污染负荷，又可开辟可靠、稳定的第二水源，因而具有重大的研究和应用价值。目前，我国大多数城镇住宅小区建设中水系统的条件已基本具备，并日趋完善。随着城镇住宅小区的规模化以及水处理技术的发展，中水系统的投资和运行费用将大幅度降低；小区物业管理的兴起和完善也为小区中水系统的投资回报奠定了基础。本文通过对多种中水净化工艺进行综合比较，采用“生物接触氧化法＋混凝沉淀”作为主体工艺对住宅小区杂排水进行处理，并对小区地埋式中水净化站进行设计计算。出水水质可达到国家生活杂用水水质标准(CJ/T48-1999)。关键词：杂排水，生物接触氧化法，混凝沉淀，中水回用DesignonReclaimedWaterTreatmentProcessforResidentialareaAbstractChinaisfacingincreasinglyseriousproblemsofwatershortageandwaterpollution.Theynotonlymakepeople’slifedifficult,butalsobecomeoneofthemainfactorswhichaffectandrestrictthesustainabledevelopmentofoureconomy.Asthegrowthofpopulationandthedevelopmentofrealestate,theamountofrunningwaterconsumptionandsewagedischargingarebecominglargerandlargerinurbanresidentialareas.Buildingupreclaimedwatersystemsforresidentialareas,treatingthecollectedsewage,andthenusingthereclaimedwaterforflushingandvirescence,canefficientlyreducethewaterpollutionloadaroundthosedistricts.Moreimportant,itisagoodwaytoopenupthesecondreliableandstablewatersource.Soitisofgreatsignificanceonresearchandapplication.Atpresent,themajorityofoururbanresidentialareasarereadytobuildupreclaimedwatersystems.Withthethrivingoflargescaleresidentialareas,aswellasthedevelopmentofwatertreatmenttechnology,theinvestmentandoperationcostofthereclaimedwatersystemwillbesignificantlyreduced.Therisingandimprovingofpropertymanagementforresidentialdistrictsalsomakefoundationforthereturnoninvestment.Basedonacomprehensivediscussionofvariouswastewatertreatmenttechnology,the"biologicalcontactoxidation+coagulationandprecipitation"ischosenasthemainprocesstotreatthegraywater,anddetaileddesignandcalculationaremadeforthewaterpurificationstation.Theeffluentqualitycouldmeetthestatewaterqualitystandardofmiscellaneouswaterofliving(CJ/T48-1999).KeyWords:graywater，biologicalcontactoxidation，coagulationandprecipitation，reclaimedwaterreuse目录HYPERLINKA2/O工艺6HYPERLINKCASS工艺6HYPERLINK\l"_Toc200793643"膜生物反应器(MBR)6HYPERLINK\l"_Toc200793644"生物接触氧化法(BCO工艺)6HYPERLINK\l"_Toc200793645"2.4小结7HYPERLINK\l"_Toc200793646"3水量平衡8HYPERLINK\l"_Toc200793647"3.1水量平衡计算8HYPERLINK\l"_Toc200793648"中水原水水量的计算8HYPERLINK\l"_Toc200793649"中水处理量的计算8HYPERLINK\l"_Toc200793650"3.2水量平衡图9HYPERLINK\l"_Toc200793651"4处理构筑物的设计计算10HYPERLINK\l"_Toc200793652"4.1溢流井10HYPERLINK\l"_Toc200793653"4.2细格栅10HYPERLINK\l"_Toc200793654"设计要求10HYPERLINK\l"_Toc200793655"设计计算11HYPERLINK\l"_Toc200793656"设备选型12HYPERLINK\l"_Toc200793657"4.3隔油池12HYPERLINK\l"_Toc200793658"4.4毛发聚集器13HYPERLINK\l"_Toc200793659"4.5曝气调节池13HYPERLINK\l"_Toc200793660"设计依据13HYPERLINK\l"_Toc200793661"设计计算13HYPERLINK\l"_Toc200793662"仪器设备14HYPERLINK\l"_Toc200793663"4.6生物接触氧化池14HYPERLINK\l"_Toc200793664"设计计算14HYPERLINK\l"_Toc200793665"填料与曝气设备15HYPERLINK\l"_Toc200793666"4.7水力循环澄清池16HYPERLINK\l"_Toc200793667"设计计算16HYPERLINK\l"_Toc200793668"药剂与设备21HYPERLINK\l"_Toc200793669"4.8重力式无阀滤池21HYPERLINK\l"_Toc200793670"已知条件21HYPERLINK\l"_Toc200793671"设计计算22HYPERLINK\l"_Toc200793672"4.9消毒25HYPERLINK\l"_Toc200793673"设计依据25HYPERLINK\l"_Toc200793674"设备选型25HYPERLINK\l"_Toc200793675"4.10中水池26HYPERLINK\l"_Toc200793676"设计依据26HYPERLINK\l"_Toc200793677"设计计算26HYPERLINK\l"_Toc200793678"4.11污泥浓缩池26HYPERLINK\l"_Toc200793679"设计参数26HYPERLINK\l"_Toc200793680"设计计算27HYPERLINK\l"_Toc200793681"4.12污泥脱水27HYPERLINK\l"_Toc200793682"储泥池27HYPERLINK\l"_Toc200793683"污泥脱水28HYPERLINK\l"_Toc200793684"5投资估算29HYPERLINK\l"_Toc200793685"5.1主要建、构筑物说明29HYPERLINK\l"_Toc200793686"溢流井29HYPERLINK\l"_Toc200793687"细格栅槽29HYPERLINK\l"_Toc200793688"隔油池29HYPERLINK\l"_Toc200793689"曝气调节池29HYPERLINK\l"_Toc200793690"生物接触氧化池29HYPERLINK\l"_Toc200793691"水力循环澄清池29HYPERLINK\l"_Toc200793692"重力式无阀滤池29HYPERLINK\l"_Toc200793693"中水池30HYPERLINK\l"_Toc200793694"污泥浓缩池30HYPERLINK\l"_Toc200793695"储泥池30HYPERLINK\l"_Toc200793696"5.2投资估算30HYPERLINK\l"_Toc200793697"土建工程30HYPERLINK\l"_Toc200793698"主要设备及材料31HYPERLINK\l"_Toc200793699"工程造价明细表32HYPERLINK\l"_Toc200793700"5.3电气控制系统32HYPERLINK\l"_Toc200793701"5.4施工运行过程中的环境保护32HYPERLINK\l"_Toc200793702"6结论33HYPERLINK\l"_Toc200793703"致谢34HYPERLINK\l"_Toc200793704"参考文献351引言1.1研究背景我国的水资源状况众所周知，水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。我国的地域特征决定了我国的水资源具有总量丰富、人均占有量相对不足、时空分布不均衡等特点。我国是一个水资源匮乏的国家，虽然总体上水资源量有2.8×1012m3，居世界第6位，但由于人口众多，人均水资源占有量不到2400m3，只有世界人均占有量的1/4，居世界第110位，是13个贫水国之一[1]。到2030年，我国人口将达到16亿，人均水资源量将下降到1700m3，形势十分严峻。据有关资料显示，我国有80%的城市由于工业生产发展和人口增加等原因导致不同程度的缺水，缺水总量每年达1200亿m3。不仅如此，我国的污水排放量每年递增约14亿m3[2]。日益严重的水量型和水质型水资源短缺不仅严重困扰人民生活的基本需求和生活质量，也成为影响和制约我国经济可持续发展的主要因素之一。解决水资源紧缺的途径为了解决水危机，世界各国各地区都在采取积极有效的措施，旨在“开源节流”。我国解决水资源短缺的途径主要有：使用节水卫生器具；实行清洁生产(如，工业冷却水循环使用)；污水灌溉；海水淡化；远距离输水(如，引滦济青、南水北调等工程)；以及中水回用工程等。其中，使用节水卫生器具和实行清洁生产的“节流”量有限；随着城市污水中重金属等有毒物质含量日益增加，污水灌溉严重威胁农作物的生长和安全食用、地下水的安全饮用；海水淡化和远距离输水虽然取得了“开源”的成效，但成本很高，且以破坏生态环境作为高昂代价。在各种措施中，最为行之有效的途径之一就是“中水回用”。中水回用是提高水资源利用效率、缓解水资源紧张的有效途径和直接措施，是实现水资源持续利用战略的重要组成部分。1.2国内外中水回用发展情况国外中水回用发展情况中水回用起源于日本，经过10多年的开发利用，它在美国、日本等发达国家得到了广泛的应用，并显示出明显的经济效益，已成为城市水资源的重要组成部分。美国是世界上进行污水再生利用最早的国家之一，20世纪70年代初开始大规模污水处理厂建设，1979年美国有357个城市回用污水，有污水回用点536个，涉及城市回用、娱乐回用、环境回用、工业回用等方面。全国城市污水回用总量约为9.4×108m3/a，其中灌溉用水占总用水量的62%，工业用水占总用水量的31.5%，5%用于地下回灌，1.5%用于娱乐、渔业等[3]。日本的水资源虽较丰富，但人均水资源占有量仍低于世界平均水平。节约用水一直受到全社会的关注。日本从1962年就开始回用的实践，促进了当时的工业复兴。到20世纪80年代中期，日本的城市污水回用量就达6.3×107m3/d。日本的双管供水系统比较普遍(其一为饮用水系统，另一为再生水系统，即中水道系统)，中水道的再生水一般用于冲洗厕所，浇灌城市绿地及消防。日本在政策上鼓励中水回用，日本政府制定了奖励政策，通过减免税金、提供融资和补助金等手段大力加以推广中水回用技术。而且同时还要求新建的政府机关、学校、企业办公楼以及会馆、公园、运动场等公共建筑物必须设置中水道[4]。除日本、美国外，以色列、俄罗斯、西欧各国、印度、南非和纳米比亚的污水回用技术也很普遍，南非和纳米比亚等国甚至建起了饮用再生水制造工厂。中水回用已经成为世界上不少国家解决水资源不足的战略性对策，在国外已有丰富的经验，值得我们学习和借鉴。国内中水回用发展情况我国从20世纪50年代起开始采用污水灌溉的方式回用污水，但真正将污水处理后回用于城市生活和工业生产，有20年左右的历史。我国的污水回用事业大致可分为三个阶段：1985年前的“六五”期间是起步阶段；1986－2000年的“七五”、“八五”、“九五”这15年是技术储备和示范工程引导阶段；2001年以“十五”纲要明确提出“污水处理回用”为标志，国家进入全面启动阶段。目前我国已投产的城市中水回用工程有近四十个，回用规模多为(1－10)×104m3/d，约为全国城市污水设计处理量的1%左右。中水回用可以说是最大规模最有效的节水措施。前些年全国每年节水约10亿m3，而中水回用推算每年可增加城市供水几十亿m3。可见，我国城市中水回用事业将有巨大的发展空间和潜力[4]。随着国外中水技术的引进、国内中水试点工程的建设及中水处理设备的研制，我国的中水回用在北京、大连、深圳、天津等城市已有较多的成功应用。无论是城市污水处理后的深度处理技术，还是宾馆、酒店、大型建筑群、小区的中水处理技术，目前在国内外都是成熟的。因此，我国的中水回用在经济技术上都有很大的可行性。但是与西方发达国家相比，我国在中水回用领域仍处于落后状态，目前我国城市污水处理率不足20%。这主要是因为长期以来，水价过低和体制问题成为了我国中水回用市场进程中最大的拦路虎、绊脚石。而解决这一问题的根本途径就是合理调整水价，改善中水回用局面，引入市场化运营机制，利用经济杠杆推动中水市场的持续发展。例如：在城市中水回用的建设过程中，逐步引入市场经济的机制，根据具体环境要求确定水处理程度，重视能耗低的水处理技术和污水资源化技术的应用，建立不同规模、多种形式的中水回用系统。改变中水回用的经营方式，面向产业化、市场化已刻不容缓。1.3住宅小区中水回用相关术语中水(reclaimedwater)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[5]。中水系统(reclaimedwatersystem)由中水原水的收集、储存、处理和中水供给等工程设施组成的有机结合体，是建筑物或建筑小区的功能配套设施之一[5]。小区中水(reclaimedwatersystemforresidentialdistrict)在小区内建立的中水系统。小区主要指居住小区，也包括院校、机关大院等集中建筑区，统称建筑小区[5]。中水原水(raw-waterofreclaimedwater)作为中水水源而未经处理的水[5]。中水设施(installationofreclaimedwater)是指中水原水的收集、处理，中水的供给、使用及其配套的检测、计量等全套构筑物、设备、器材[5]。水量平衡(waterbalance)对原水水量、处理量与中水用量和自来水补水量进行计算、调整，使其达到供与用的平衡和一致[5]。杂排水(graywater)民用建筑中除粪便污水外的各种排水，如冷却排水、游泳池排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水等[5]。中水回用的目的及意义住宅小区中水系统就是将住宅小区中人们生活或生产活动中排放的生活污水、冷却水等经集流、水处理后再回用于住宅小区。经再生处理后的水可作冲洗便器、浇洒街道、绿化水景、洗车、空调冷却、消防等方面用水，是一种介于建筑生活给水系统与排水系统之间的杂用水系统[6]。随着我国房地产事业的蓬勃发展，城市住宅小区的用水量和污水排放量越来越大，而在人们使用过的生活污水中，污染杂质仅占0.1%，绝大部分是可再利用的清水。城市供水量的80%～90%变为生活污水排入下水道，是一种很大的资源浪费，至少有70%的污水（相当于城市供水量的一半以上）可处理后安全回用[7]。由于住宅小区位置分散，如果全部生活污水依靠城市污水厂处理，收集与传送难度较大。事实上，住宅小区冲厕、洗车、绿化、水景等引起的用水对水质的要求并不高，如若采用小区中水系统，则不仅可以满足上述用途对水质、水量的要求，而且预计住宅小区用水量可节省30%～40%，排水量可减少35%～50%，能够产生良好的社会效益和环境效益。住宅小区中水系统还具有实施方便，不影响市政道路，回用管道短，投资小等优点，对中水回用的推广大有益处。此外，通过污水处理回用，可大幅度减少水体环境的污染负荷，开辟可靠、稳定的第二水源，因而具有重大的研究和应用价值。在住宅小区达到设立中水系统的经济性取决于小区的规模。当小区的人口达到1万或中水用量达到750m3/d时，设立中水系统比传统供水经济合算。住宅小区的中水如能和附近的污水处理厂进行有效的结合起来，更能发挥中水的经济效益。目前，我国大多数城镇住宅小区建设中水系统的条件已基本具备，并日趋完善。居民区排水量较大、杂用水需求量也大，水量易平衡，对中水系统的设计和平稳运行十分有利。随着城镇住宅小区的规模化以及水处理技术的发展，中水系统的投资和运行费用将大幅度降低；小区物业管理的兴起和完善也为小区中水系统的投资回报奠定了基础[6]。小区中水回用的要求中水回用必须满足三个要求：①水质合格；②水量足够；③经济合算。水源是保证小区供水的前提条件，中水回用对水源的要求为：①有一定的水量且稳定可靠，可以满足中水供应的要求；②原水易于收集，减少集流系统的投资费用；③污染较轻，易于处理和回用，投资费和运行管理较低；④处理过程中不产生严重的污染；⑤原水本身和回用水对水体、中水用水器无害；⑥节约水资源效果明显，减少小区用水费用和排污费用；⑦具有社会效益、环境效益、经济效益，利于小区的建设[8]。中水水质应满足以下要求：不影响人体健康；对环境质量不影响；使用者维护无不良影响；不影响产品质量；为使用者接受；技术可行；经济合理，水价水竞争力；对使用者要进行安全教育。详细指标见表1.1。表1.1生活杂用水水质标准(CJ/T48－1999)项目冲厕、绿化洗车、扫除pH色度(度)≤30≤30气味无不快感觉无不快感觉一浊度(度)≤10≤50总碱度(以CaCCO3计)mmg/L≤450≤450溶解性固体mgg/L≤1200≤1000BOD5mgg/L≤10≤10CODCrmmg/L≤50≤50氯化物mg/LL≤350≤300NH3－N(以NN计)mg//L≤20≤10阴离子表面活性剂剂mg/LL≤1.0他≤0.5铁mg/L≤0.4≤0.4锰mg/L≤0.1≤0.1游离余氯mg//L管网末端≥0.22管网末端≥0.22总大肠杆菌群数(个/L)≤3≤32住宅小区中水净化方案的确定2.1设计内容简介本次设计的主要内容是为西北地区某一5万人的新建住宅小区设计一个地埋式的中水净化站，处理后出水用于小区住户的冲厕、绿化。小区总占地面积约70公顷，住宅用地面积约占28%，道路面积约占12%，绿化面积约占35%，剩余25%用于修建停车场、超市等小区配套服务设施的预留空地。该新建小区采用双排水管网，实行部分集流、部分回用。中水水源选用含溶解性有机物和LAS较低的杂排水，粪便污水和雨水经收集后排入市政排水管网。根据《建筑中水设计规范》(GB50336－2002)确定原水水质指标为：CODCr:200mg/L，BOD:130mg/L，SS:110mg/L，阴离子表面活性剂(LAS):9mg/L，pH:7-8。处理后出水水质要求达到我国生活杂用水水质标准(CJ/T48－1999)。2.2中水处理流程中水回用的目的不同，水质标准和深度处理的工艺也不同。中水回用需要多种工艺的有机组合，从而使中水系统具有多样化特点。无论采取哪种处理工艺，首先都应经过预处理和初级处理，其后续处理一般分三类：先生化后物化再消毒；物化和消毒；物理处理和消毒。住宅小区中水处理采用何种工艺，应根据中水水源的水质水量和用水要求，经过水量平衡并通过实验确定，同时考虑投资、运行管理和设备情况进行技术经济分析，优选方案。也可采用我国《建筑中水设计规范》(CECS30－91)推荐的流程[5]：表2.1典型中水处理流程水质类质处理流程优质杂排水优质杂排水水质好好，宜采用流流程较短的物物理化学处理理工艺：原水→格栅→调节池→混凝沉淀淀或气浮→过滤→消毒→中水杂排水杂排水水质与优质质杂排水水质质相比，污染染物的含量要要略高一些，因因此，处理难难度也相应加加大了。一般般采用生化＋＋物化组合工工艺进行处理理：原水→格栅→调节池→一级生物物处理→沉淀→过滤→消毒→中水生活污水生活污水成分复杂杂，污染物浓浓度高，宜用用二段生物处处理和物化处处理相结合的的工艺流程：：原水→格栅→调节池→一段生物物处理→沉淀→二段生物处处理→沉淀→混凝反应→过滤→消毒→中水×此外，规范中还指出，当有厨房排水等含油排水进入原水系统时，应经过隔油处理。2.3生物处理工艺比较污水处理系统是小区中水回用工程的关键，小区污水处理工艺是在传统的城市污水处理工艺的基础上发展起来的，主要有：稳定塘、污水的土地处理、A2/O工艺、CASS工艺、膜生物反应器(MBR)、生物接触氧化法(BCO工艺)等。稳定塘利用稳定塘处理小小区生活污水水，可以充分利利用地形、节约资金，并并能够实现污污水的资源化化，但是占地地面积大，处处理效果易受受气候影响，所所以很难普及及。污水土地处理系统统污水土地处理系统统有慢速渗滤滤、快速渗滤滤、地表漫流流、湿地、地地下渗滤等形形式，经常和和氧化塘结合合起来使用，可可充分利用自自然条件，结结构简单、费费用低，对广广大农村和小小城镇地区很很适用[9]]。2.3.3A22/O工艺A2/O法，即厌厌氧－缺氧－－好氧法，是是在A/O法脱氮氮工艺基础上上发展起来的的具有同步脱脱氮除磷功效效的污水处理理工艺。该工工艺总的水力力停留时间少少于其他同类类工艺，但处处理构筑物较较多，需回流流硝化液，污污泥增长有一一定的限度，脱脱氮除磷效果果难于进一步步提高[100]。CASS工艺CASS工艺是近近年来国际公公认的处理生生活污水及工工业废水的先先进工艺。该该工艺是在SSBR工艺的的基础上，反反应池沿长度度方向设计为为两部分，前前部为生物选选择区也称预预反应区，后后部为主反应应区，在主反反应区后部安安装了可升降降的自动撇水水装置，曝气气、沉淀、排排水等过程在在同一池子内内周期循环运运行，省去了了常规活性污污泥法的二沉沉池和污泥回回流系统[111]。但是是CASS工艺对于滗水水器的要求很很高，且各池池子同时间歇歇运行，人工工控制几乎不不可能，全靠靠电脑控制，对对处理厂的管管理人员素质质要求很高，对对设计、培训训、安装、调调试等工作要要求较严格。膜生物反应器(MMBR)膜生物反应器(MMBR)是将生物处处理技术与膜膜分离技术相相结合的一种种高效的污水水处理新技术术，该技术将将膜分离装置置和生物反应应器组合成新新的处理系统统，运用膜分分离技术和生生物技术，以以膜分离装置置取代普通生生物反应器中中的二沉池，使使系统具有高高效的污水处处理效果和分分离效果[112]。但膜膜技术用于污污水处理仍有有许多不足和和限制，例如如：膜污染会会使膜的分离离性能下降，目目前投资和维维护费用尚且且较高，操作作技术要求高高等。MBR更适合在建建厂空间受限限、工地费用用昂贵时使用用。生物接触氧化法((BCO工艺)生物接触氧化法((BCO工艺)，又称“淹没式生物物滤池”或“接触曝气法”，是一种介于于活性污泥法法与生物滤池池两者之间的的生物处理技技术，也可以以说是具有活活性污泥法特特点的生物膜膜法；它兼具具两者的优点点，深受污水水处理工程领领域人们的重重视，是最为为广泛采用的的小区生活污水处处理工艺。该该工艺具有容积负荷荷高，抗冲击击负荷能力强强，污泥生成成量少，易于于沉淀，不产产生污泥膨胀胀，不需回流流污泥，运行行安全可靠，占占地面积小，投资省，施工安装方便，工期短，操作管理方便等特点；尤其是对住宅小区排水不均匀的情况更具有实际意义[13]。工程实践证明，BCO法对于进水BOD5浓度在100～250mg/L且表面活性剂含量较高的污水具有很好的处理效果。2.4小结综上所述，根据本本次设计原水水水质特点，决决定采用“生物接触氧氧化(BCO工艺)＋混凝沉淀”作为主体处处理工艺。参参考表2.1中杂排水所所对应的处理理流程，得出出完整的处理理工艺流程如如下：图2.1工艺流程程图3水量平衡水量平衡计算算是中水设计计的重要步骤骤，它是合理理用水的需要要，也是中水水系统合理运运行的需要。建建筑中水的原原水取于建筑筑排水，中水水用于建筑杂杂用，上水补补其不足，要要使其互相协协调，必须对对各种水量进进行计算和调调整。要使集集水、处理、供供水集于一体体的中水系统统协调地运行行，也需要各各种水量间保保持合理的关关系。水量平平衡就是将设设计的建筑或或建筑群的给给水量、污水水废水排水量量、中水原水水量、贮存调调节量、处理理量、处理设设备耗水量、中中水调节贮存存量、中水用用量、自来水水补给量等进进行计算和协协调，使其达达到平衡，并并把计算和协协调的结果用用图线和数字字表示出来，即即水量平衡图图[5]。水量量平衡图虽无无定式，但从从中应能明显显看出设计范范围内各种水水量的来龙去去脉，水量多多少及其相互互关系，水的的合理分配及及综合利用情情况，是系统统工程设计及及量化管理所所必须做的工工作和必备的的资料。实践践表明，中水水工程不能坚坚持有效运行行的一个重要要原因，就是是水量不平衡衡。因此，应应充分重视这这一项工作。3.1水量平衡计计算中水原水水量的计计算该新建小区居民人人均日用水量量拟定为1550L/(人·d)，根据《建建筑中水设计计规范》(GB500336－2002)确定各种用用水量占给水水量的百分比比如下：表3.1各种用水水量占给水量量的百分数用途洗澡洗漱洗衣冲厕厨房绿化总计比例%15111230257100水量[L/(人··d)]22.516.5184537.510.5150由上表可知，小区区日用水总量量Qd=500000×150×10-3=77500(mm3/d)由于小区选用杂排排水作为中水水水源，故按按照日用水量量定额分配比比例法[8]]可得小区中中水原水水量量为Q=∑c·b·Qd=00.85×((1-0.3-0.07))×75000=44016.225(m3/d)式中c——折减减系数，取0.85；b——取自中水原水的给给水项目占总总水量的百分分比，见表3.1；Qd——日用水总量，m33/d。中水处理量的计算算a.中水用量小区中中水用于冲厕厕和绿化，按按其占用水量量的百分比计计算如下：冲冲厕用水量qq1=1..2·b·Qd=1.22×0.3×7500=27000(m3/d)式中1.2———考虑漏损的的附加系数。绿化用水量q2=0.007Qd=0.007×7500=5255(m3/d)中水用水总量Qzz=q1+q2=27700+5225=33225(mm3/d)b.中水处理量Q11=(11+n)··Qz=(11+0.122)×32255=36612(m33/d)式中n——中水水处理设施自自耗水系数，一一般取10%%～15%。c.比较可集流中水原原水与中水处处理量α=×100%%=×100%%=111.2%式中α——考虑虑集流水量和和中水用水量量不稳定的安安全系数，一一般取10%%～15%[144]。溢流量Q2=Q-Q2=40166.25-3612==404..25(m33/d)中水原水回收率==0.7644=766.4%>75%，符合《建建筑中水设计规范》(GB550336－2002)对于原水回回收率的要求求。3.2水量平衡图图水量平衡图见图33.1。图3.1水量平衡衡图4处理构筑物的的设计计算4.1溢流井根据水量平衡计算算结果可知，中中水原水溢流流量为4044.25m33/d，故在原水水进入处理设设施之前需设设置溢流井。根根据原水水量量特点及细格格栅对栅前流流速的要求，确确定溢流井的的大致尺寸为为：长×宽×高=1.55×1.5××1.9==4.2775(m3)溢流井各部分尺寸寸详见下图：：图4.1溢流井溢流井直通地面，方方便检修。在在溢流井进水水管口处设置置ZMQF型方形进水闸闸门，闸门的的开启和关闭闭受曝气调节节池中UDA电极式液位位控制器的控控制，以保证证在每日用水水高峰期时多多余的原水能能够及时排入入市政管网。表4.1ZMQFF型闸门主要要性能参数规格最大工作水头/mm工作介质安装状态正常水压状态闸框距边壁距离//mm闸框距井底距离//mm正向反向ZMQF600×60010≦3水或污水铅垂状态正面进水≧300≧1004.2细格栅设计要求因杂排水水质较好好，故只设一一道细格栅。栅栅条间距应小小于10mmm，过栅流速速一般选用0.6～～1.0m/s，水头损失失一般为0.08～0.15m，栅栅前水深不小小于0.5mm，污水在栅前渠道内的的流速一般控控制在0.4～0.8m/s，倾角不小小于60°[144]。设计计算中水的日平均处理理量为Q1=36122m3/d，取小时变变化系数Kn=2.8[115]，则最最大设计流量量Qmax===421.44(m3/h)==0.1117(m3/s)a.栅槽宽度n===45((个)B=S(n－－1)+enn=0..01×(445－1)+0..008×445=00.8(m))式中Qmax———最大设计流流量，m3/s；α——格栅倾角，60°°；——经验系数；e———栅条净间隙隙，8mm；h———栅前水深，00.5m；vv——过栅流速，00.6m/s；n———格栅间隙数数；S———栅条宽度，m；B———栅槽宽度，m；b.过栅水头损失h0==3..26××ssin60°°=0..05(m))hh1=k·hh0=3×00.05==0.155(m)式中——阻力系系数，与栅条条断面形状有有关，=，当为矩形形断面时，=2.42；计计算得，=3.26[[16]；g——重重力加速度，9.81m/s2；k——系系数，格栅受受污物堵塞后后，水头损失失增大的倍数数，一般k=3；h0——计计算水头损失失，m；h1——过过栅水头损失失，m；c.栅槽总高度为避避免造成栅前前涌水，故将将栅后槽底下下降h1作为补偿H=h+hh1+h2=0..5+0.115+0.33=0..95(m))式中H——栅栅槽总高度，m；h——栅前水深，mm；h2——栅栅前渠道超高高，m，一般用0..3m。d.栅槽总长度栅前前水深与栅前前流速的关系系为：v1=，若取栅栅前流速v1=0.5m//s，则可得进进水渠道宽B1=0.447m。l1====0.455(m)l2====0.233(m)H1=h+h1=0.55+0.3=0.88(m)L=l1+l2+1.0++0.5+=0.445+0.223+1.00+0.5++=2..6(m)式中B——栅栅槽宽度，m；B1——进进水渠道宽度度，m；——进水渠展开角，一一般用20°°；l11=进水渠道渐渐宽部分长度度，m；l2=栅槽与出水水渠连接渠的的渐缩长度，m；H1——栅栅前槽高，m；L——栅栅槽总长度，m。e.每日栅渣量W===0.556(m3/d)式中W——每每日栅渣量，m3/d；W1——栅栅渣量(m3/103m3污水)，取0.1[166]；K总——生生活污水流量量总变化系数数，取1.80[116]。设备选型由于W>0.2m33/d，所以宜采采用机械清渣渣。设计选用用JT型阶梯式机机械格栅除污污机，设备参参数如表4.2所示：表4.2JT型阶阶梯式机械格格栅除污机设设备参数型号设备宽度B(mmm)电机功率(Kw))栅条间隙(mm))JT-8008000.758安装角度(α)井宽(mm)井深(mm)60860≦30004.3隔油池杂排水中含有的少少量油脂会对对后续生物处处理造成不利利影响，因此此在预处理阶阶段需进行简简单隔油[117]。由于于处理水量较较小，故采用用已有标准图图(S217-88-6)的小型隔油油池即可满足足要求。池内内水流流速不不大于0.0005m/s，停留时间间在0.5～1.0miin。小型隔油池的各部部分尺寸见附附图3。池中的废废油和少量沉沉淀物可采用用人工定期清清除的方式在在小区排水低低峰期进行清清除，周期为为5～7d。4.4毛发聚集器器在原水以洗浴水为为主的中水工工程中，毛发发的有效去除除对设施管理理影响较大，为为了不影响泵泵和其他设备备的正常运行行，在泵前一一般设置毛发发过滤器。本次设计选用快开开式毛发聚集集器，该设备备具有快开式式顶盖、不锈锈钢提篮式过过滤内胆，操作简单、清清理方便、经经济实用、安安全可靠。其其设备参数如如表4.3所示：表4.3快开式式毛发聚集器器设备参数型号主体规格接管口径最大流量主体高度耐压MF-450直径450DN150170m3/h750mm≦0.05MPa4.5曝气调节池池设计依据中水的原水取自小小区住宅楼排排水，其水量量随着季节、昼昼夜、节假日日及使用情况况的变化，每每天每小时的的排水量是很很不均匀的。而而处理设备则则需要在均匀匀的水量负荷荷下运行，才才能保障其处处理效果和经经济效果。这这就需要在处处理设施前设设置中水原水水调节池。本次设计决定采用用曝气调节池池。一方面，可可对原水水量量进行调节，以以保障后续水水处理构筑物物能够连续运运行；另一方方面，通过预预曝气不仅可可以防止污水水在储存时腐腐化发臭、池池内不产生沉沉淀，以兼性性菌为主的微微生物群体还还可对污水进进行预降解，有有利于后续的的生物处理。设计计算a.调节池调节容容量《建筑中中水设计规范范》(GB500336－2002)指出，中水水原水调节池池的调节容量量在缺乏中水水处理量逐时时变化曲线时时，可按下列列方法计算：：连续运行时，原水水调节池调节节容量按日处处理水量的335%～50%计算，即即相当于8..4～12.0倍平平均时处理水水量。根据国国内外资料及及医院污水处处理的经验，认认为这个计算算是合理、安安全的。中国国环境科学研研究院的研究究也认为，该该调节储量是是充分而又可可靠的[5]]。根据本次设计原水水水量的特点点，决定调节节池容量按日日处理水量的的35%计，则=0.35Q11==1264..2(m3)调节池有效水深通通常取h1=4m，则池底底面积为3116.05mm2。令长为188.6m，宽宽为17m，超高高为0.3mm。池底设穿穿孔管和集水水坑，该部分分最大水深为为0.6m，坡坡度为i==0.011(见图4.2)。b.调节池预曝气量Qq=Qh·b=1500.5×0..6=990.3(mm3/h)式在Qh——中水水设施的处理理能力，m3/h；b——曝气量负负荷，m3/(m3·h)；一般为b=0..6～0.9m3/(m3·h)。图4.2曝气调节节池示意图仪器设备a.曝气设备本次设设计选取用三三叶罗茨风机机对调节池进进行鼓风曝气气，能够达到到省能降噪的的预期效果。鼓鼓风曝气需要要安装曝气管管、曝气头等等附属装置。三三叶罗茨风机机的设备性能能参数见表4.4：表4.4三叶罗罗茨风机设备备性能参数风机型号转速n升压Δp进口流量Qm3/minn轴功率Kw配套电机噪音dB(A)整机重Kgr/minKpammH2O型号功率Kw3L13XD14509.810001.570.43Y802-40.7568.2112XD代表斜口45度结构b.液位控制器调节节池设有UDA电极式液位位控制器1台，联合溢溢流井中的进进水闸门，共共同用于控制制原水进水量量。c.原水泵为补偿后后续处理设施施及管路的水水头损失，并并使污水保持持一定的流速速，需设置提提升泵。根据据流量和高程程计算，选用用5台WQ型潜水排污污泵，4用1备。设备参参数如表4.5：表4.5WQ型型潜水排污泵泵性能参数型号口径mm流量m3/h扬程m功率Kw转速r/min效率%80WQ40-115-480401542890574.6生物接触氧氧化池设计计算a.生物接触氧化池填填料的容积V===2899(m3)式中V——填填料的总有效效容积，m3；Q1——中中水日处理量量，m3/d；S0——原原水BOD5值，mg/L；Se——出出水BOD5值，mg/L；Nw——BBOD-容积负荷，取取1.5kggBOD5/(m3·d)。b.接触氧化池总面积积A===96..3(m2)式中A——接接触氧化池总总面积，m2；H——填填料层高度，m，一般为3mm。c.接触氧化池格数n===4式中n——接接触氧化池格格数，一般nn≥2；f——每格接触氧化化池面积，m2，取f=25m2。d.污水与填料的接触触时间t===2(hh)式中t——污水水在填料层内内的接触时间间，h。e.接触氧化池的总高高度H00=H++h1+h2+(m－1)h3+h4=3++0.3+00.4+0++0.5==4.2((m)式中H0——接触触氧化池的总总高度，m；h1——超超高，m，取0.3mm；h2——填填料上部的稳稳定水层深，m，取0.4mm；h3———填料层间隙隙高度，m，h3=0.22～0.3m；m——填填料层数，取取1；h4——配配水区高度，m，当考虑不不需要入内检检修时，取h4=0.55m。f.曝气量曝气量定定为50m3/kgBOOD5，则每日所所需曝气量D===216722(m3/d)填料与曝气设备a.填料本次设计选选用弹性立体体填料。弹性性立体填料筛筛选取了聚烯烯烃类和聚酰酰胺中的几种种耐腐、耐温温、耐老化的的优质品种，混混合以亲水、吸吸附、抗热氧氧等助剂，采采用特殊的拉拉丝条制毛工工艺，将丝条条穿插固着在在耐腐、高强强度的中心绳绳上制成。由由于选材和工工艺配方精良良，刚柔适度度，使丝条呈呈立体均匀排排列辐射状态态，填料在有有效区域内能能立体全方位位均匀舒展满满布，使气、水水、生物膜得得到充分混合合接触。弹性性立体填料挂挂膜快、脱膜膜容易、生物物膜生长更新新良好、耐高高负荷冲击，CODcr去除率高，处理效果良好，充氧性能好，可对气泡进行多层次碰撞、密集性切割，从而大大提高氧的转移率、降低动力消耗，这些特征与现象是国内目前其他填料不可比拟的。弹性立体填料与硬硬性类蜂窝填填料相比，孔孔隙可变性大大，不堵塞；；与软性类填填料相比，材材质寿命长，不不粘连结团；；与半软性填填料相比，比比表面积大、挂挂膜迅速、造造价低廉。表4.6弹性立立体填料主要要技术参数规格单位串数(串/m3)单位重量(kg/m3)成膜重量(kg/m3)比表面积(m2/m3)φ150×0.455443.269310规格为线型填料外外直径；单位位串数为每平平方米内可挂挂数。b.曝气设备由于住住宅小区对环环境的要求较较高，因此在在选取曝气设设备时必须充充分考虑噪音音问题。本次次设计采用QSP型射流式水水下曝气机，不不仅可以有效效地解决噪音音污染问题，而而且可以省去去复杂的鼓风风管路系统和和阀门，还具具有操作方便便，安装快捷捷，成本低，曝曝气效果良好好，叶轮无堵堵塞等优点。选用QSP型射流式水水下曝气机4台，每格生生物接触氧化化池一台，安安装方式为自自耦式。设备备性能参数如如下表所示：：表4.7QSPP型射流式水水下曝气机性性能参数型号功率(Kw)电流(A)电压(V)转速（r/minn)QSP18.518.536.73801470频率(Hz)绝缘等级最大潜入深度(mm)进气量(m3/hh)服务面积(m2))50F626012×104.7水力循环澄澄清池澄清池是有泥渣参参与工作的、在在一个池子内内完成混凝和和泥水分离作作用的净水构构筑物。本次次设计采用水水力循环澄清清池，它具有有构造简单、无无机械搅拌设设备等优点。在在水力循环澄澄清池中，水水的混合及泥泥渣的循环回回流不是依靠靠机械进行搅搅拌和提升，而而是利用水射射器的作用，即即利用进水管管中水流的动动力来完成的的，所以，其其最大的特点点是没有转动动部件。水力力循环澄清池池主要由进水水水射器(喷嘴、喉管管等)、絮凝室、分分离室、排泥泥系统、出水水系统等部分分组成[188]。设计计算a.设计参数设计水量Q=150.55m3/h，考虑5%的排泥耗水水量，总进水量Q0=150..5×1.005=1158(m33/h)==0.04439(m33/s)回流比采用1::3设计循环总流量量Q1=3QQ0=3×1158=474(mm3/h)==0.1332(m3/s)喷嘴流速v0=7.55m/s喉管流速v1=2.55m/s第一絮凝室出口口流速v2=0.006m/s第二絮凝室进水水流速v3=0.004m/s清水区(分离室室)上升流速v4=0.55m/s喉管混合时间tt1=0..6sb.设计计算(1)水射器计算算喷嘴直径d0====0.08664(m)，取d0=86mmm设进水流速vv=1..5m/s，则进水管管管径d===0.1193(m))，取d=200mmm设喷嘴收缩角角为15°，则斜斜壁高=×coot15°=2100(mm)喷嘴直段段长度取800mm，则喷喷嘴管长=80＋210==290((mm)要求净作用水水头hp=0..06v02=0.006×7.552=3..4(m)(2)喉管喉管直径d1====0.2599(m)，取d1=2600mm实际喉管流速v11´===2.49((m/s)喉管长度h1==v1´·t1=2..49×0.6×103=14494(mmm)，取h1=15000mm取喇叭口直径d55=3dd1=3×2260=780mmm喇叭口斜边采用445°倾角，则则喇叭口高度度=×tan45°°=2600mm喷嘴与喉管的距离离S=22d0=2×886=1172(mmm)，并设调整整装置(3)第一絮凝室室上口直径d2====1.67((m)，取d2=1.770m上口面积积ω1===2..27(m22)实际出口口流速v3´===0..058(mm/s)若锥角αα取30°，则第一絮凝室高度为为h2===2.669(m)取h2=2.70mm(4)第二絮凝室室第二絮凝凝室进口断面面积ω2===3..3(m2)第二絮凝凝室直径(包括第一絮絮凝室)d33===2..66(m))，取d3=2.660m实际进口口断面积ω2´=－ω1=－2.27=3.004(m2)实际进口口断面流速v2´===0.04334(m/ss)第二絮凝凝室高度取h4=2.990m，其中中第二絮凝室室出口至第一一絮凝室上口口高度h5=2.55m，第一絮絮凝室上口水水深h3=0.440m。第二絮凝室出口断断面积ω3=式中d2´———第二絮凝室室出口处到第第一絮室上口口处的锥形筒筒直径，md2´====0.377(m)则，ω3==5.220(m2)出口流速v5====0.0255(m/s))(5)澄清池直径径分离室面积ω4===877.8(m22)澄清池直直径D====100.9(m))实际上升流速速v4´===0.00055(m/s))=0..5(mm//s)(6)澄清池的高高度喷嘴与喉喉管间距0..17m，喷喷嘴距池底00.42m，喉喉管长1.550m，喉管管喇叭口高度度0.26mm，第一絮凝凝室高度2..70m，第第一絮凝室顶顶部水深0..4m，超高高0.3m，则则池体总高度度为H=00.17+00.42+11.50+00.26+22.70+00.4+0..3=55.75(mm)(7)坡角池底直径采用D00=2.55m，池底坡坡角采用β=45°°，则池底斜斜壁部分高度度H1==tanβ==44.2(m))池子直壁壁部分高度为为H2=H－H1=5..75－4.2==1.555(m)(8)澄清池各部部分容积及停停留时间1)第一絮凝室容积V1=(d12++d22+d1·d2)==2.440(m3)2)第一絮凝室停留时时间t2===188(s)3)第二二絮凝室容积积V2=(d22++d2´2+d2·d2´)==11..73(m33)4)第二絮凝室停留时时间t3===899(s)5)分离室停留时间tt4===50000(s))6)水在在池内的净停停留时间T´´=t2+t3+t4=188+89+55000==5107((s)=85(miin)7)澄清清池总体积直壁部分体积V33=D2·H2==1144.6((m3)锥体部分分体积V4===1167.4((m3)池的总总体积V=VV3+V4=1444.6+1167.4=3122(m3)8)总停留时间T====1.97((h)(9)排泥设施计计算泥渣室容积按澄清清池总容积的的1%计，即VV泥=0..01V==0.011×312=3.112(m3)设置一个个排泥斗，形形状为倒立正正四棱锥体，其其锥底边长和和锥高均为Z，则其体积积为V泥=Z3，可算得Z=22.11(mm)排泥历时取t5=322s,排泥管中流流速取v5=3m/s，则排泥管管直径d5====0.2033(m)，取d5=200mmm(10)进出水系系统计算1)进水管进进水管管径取取d=2000mm，则则管内流速v===1.440(m/ss)2)集水槽环形集水水槽设在池壁壁外侧，采用用淹没孔进水水，流量超载载系数取K=11.3，则槽中流流量q===0..0285((m/s)槽宽b=0.9··q0.4=0.99×0.022850.44=0..217(mm)，取b=0..22m孔眼轴线的淹没水水深取50mmm，超高取取70mm。起点槽深==0.755b+0.005+0.007=00.75×0..22+0..12=0.29((m)终点槽深==1.255b+0.005+0.007=11.25×00.22+00.12==0.400(m)为加加工和施工方方便，采用等等断面，即b=0..22m，h=0..40m。3)槽壁孔眼孔眼总面积====4664(cm22)式中——流量系系数，取0.62；h——孔眼中心线以上水水头，取0..05m孔眼直直径采用200mm，单孔孔面积f=3..14cm22孔眼数nn====1148(个)孔眼流流速v7===0..61(m//s)孔眼中中心间距s====00.12(mm)出水管管径径采用d=2000mm。图4.3水力循环环澄清池药剂与设备由于中水原水以洗洗浴废水为主主，试验研究究结果表明，选选用聚合铝和和聚合铁作混混凝剂效果均均良好[199]。本次设设计选用聚合合铝(PAC)混凝剂，并并采用湿法投投加。投药量量定为5mg/LL(以Al2O3计)，如果配制制浓度为5mg/mml的聚合铝溶溶液，则相当当于1L待处理水水中投加1mL聚合铝溶液液。利用计量量泵控制投药药量，加药点点设在靠近喷喷嘴的进水管管上。配备JJX型柱塞计量泵泵2台：型号JXX-160//1.4，最大流量160L/h；加药桶桶2个：材质PEE，容积10000L；潜水搅拌拌机2台：型号QJJB0.855/8-2660/3-7740/C//S，功率0.885Kw。4.8重力式无阀阀滤池无阀滤池是一种不不设闸阀，不不需真空设备备，运行完全全由水力自动动控制的滤池池。重力式无无阀滤池通常常与澄清池配配套使用，特特别是在高程程上很适宜与与水力循环澄澄清池配套使使用。池体主主要由5部分组成，即即顶部的冲洗洗水箱、中部部的过滤室、底底部的集水室室，以及进水水装置和冲洗洗虹吸装置等等[18]。本本次设计采用用无烟煤、石石英砂双层滤滤料过滤，计计算过程如下下。已知条件a.设计水量净产水水量150..5m3/h，滤池分两两格，每格净净产水量755.25mm3/h。滤池冲洗洗耗水量按净净产水量的4%计，则每格格设计水量为为Q=75.225×1.004=778.26((m3/h)==21.77(L/s))b.设计参数主要设设计参数见表表4.8。表4.8设计参参数参数名称单位数值滤速m/hv=5平均冲洗强度L/(s·m2))q=15冲洗历时mint=5期终允许水头损失失mH终=1.75设计计算a.滤池面积所需过滤面积====15.655(m2)连通渠考虑采用边边长为0.336m的等腰腰直角三角形形，其面积为为==0.00648(mm2)并考虑连通渠斜边边部分混凝土土壁厚80mmm，则每边边长=0..36+=0.4733(m)，面积为F2=×0..473×00.473==0.1112(m2)故要求滤池面积积==115.65++4×0.1112=16.1((m2)滤池采用正方形，每每边长L===4..01(m))，取L=4..05m滤池实际面积FF=4..05×4..05=16.400(m2)实际过滤面积FF1=16..40－4×0.1112=15.955(m2)b.滤池高度计算见见表4.9。表4.9滤池高度度计算项目单位采用值底部集水区高度m0.40滤板厚度m0.12承托层厚度m0.10无烟煤m0.30石英砂m0.40滤料层总厚度m0.70浑水区高度m0.38顶盖高度m0.40冲洗水箱高度(两两格合用)==2.19(m))取2.20m超高m0.15滤池总高m4.45c.进水分配箱流速速v分采用0.055m/s，则面积为为F分====0.4334(m2)，采用正方方形，边长为为0.66mm。d.进水管流量Q=21..7L/s，选取公称称直径DN=225mmm的钢管，查查钢管水力计计算表[200]得：进水水流速vj=0.5554m/ss，1000iij=2.557。进水管长长度lj=15mm，其中90°°弯头3个，三通1个，三通管管径采用4550mm×225mmm钢管(450mmm为初步假定定的虹吸上升升管管径)。沿程水头损失hhf=ij·lj=×155=0..039(mm)局部水头损失系数数为=00.5，=0.7795，=1.5，则局部水水头损失为hj==(0.5++3×0.7795+1..5)×==0.0669(m)所以，进水管总水水头损失=hf+hj=0..039+00.069=0.1108(m))e.虹吸管管径(1)主虹吸管的的额定流量Q虹反冲洗流量QQ冲=q·F1=15××15.955=2339.2(LL/s)式中q———平均反冲洗洗强度，L//(s·m22)；F1———实际过滤面面积，m2。因冲洗时时仍在进水Q=211.7L/s，所以Q虹=Q冲+Q=2260.9((L/s)(2)额定流量时时的管段流速速v与水力坡降i主虹吸管管管径的计算采采用反算法：：假定虹吸上上升管公称直直径为4500mm(钢管)，则查水力力计算表[220]得，管管中流速v虹上=1.5886m/s，水力坡降i虹上=0..741%；Q冲=239..2L/s时，v=1..45m/s，另外，该该管长取为l虹上=6.0mm。假定虹吸吸下降管公称称直径为4000mm(钢管)，查水力计计算表[200]得，管中中流速v虹下=2.0116m/s，水力坡降i虹下=1..4%。另外，该该管长取为l虹下=6.0mm。三角形连连通管内流速速v连====0.92((m/s)由v=CC·，得i连=式中，水力半径径R===0.0553(m)流速系数数C===40..86(混凝土面的粗糙系系数n=0.0015)所以i连==0.9957%，每根连通通管长l连=1.6m。(3)冲洗洗时各管段的的水头损失(从冲洗水箱箱至排水井)计算包括3个方面：1)沿程水头损失hff连通管管hf1=i连·l连=0.000957××1.6==0.0115(m)虹吸上上升管hf2=ii虹上·l虹上=00.007441×6.00=0..044(mm)虹吸下降管hff3=ii虹下·l虹下=0..014×66.0=0.0844(m)所以hf=hf1+hf2+hf3=00.015++0.0444+0.0884=00.143((m)2)局部水头损失hjj连通管的进口与出出口hj1==(0.5+11.0)×=0.0065(m))挡水板板处hj2=0.005m虹吸管管进口(Q冲=239..2L/s，v=1..45m/ss)hj3===0..054(mm)三通(Q虹=260.99L/s，v虹上=1.5886m/s))hj4===0..013(mm)弯头hj5===0..195(mm)渐缩管管hj6===0..035(mm)出口hj7===0..207(mm)所以hj==00.619((m)3)小阻力配水系统及及滤层水头损损失hs滤板水头头损失采用hs1=0.33m，滤料层及承托层水水头损失hs2≈H滤+承=0.77+0.1=0.88(m)，所以hs=hs11+hs2=00.3+0..8=11.1(m))故反冲冲洗时管路的的总水头损失失为hh冲=hf+hj+hs=0..143+00.619++1.1==1.8226(m)(4)虹吸平均水水位差H虹均差H虹均差=2.388m(参见附图2)。(5)计算结果通过以上计计算可知，当当选用虹吸上上升管与下降降管的管径分分别为4500mm和400mmm时，h冲<H虹均差差，这说明，可可利用的虹吸吸平均水位差差大于虹吸系系统在通过冲冲洗水量时的的水头损失，故故冲洗是有保保证的。但冲冲洗强度将比比原设计值稍稍大，所以应应在虹吸下降降管出口处设设置冲洗强度度调节器加以以调正。(6)滤池出水管管管径采用用与进水管相相同的管径DN=2255mm。(7)反冲洗排水水管管径反冲洗水水直接排入溢溢流井。流量量Q冲=239..2L/s，排水管采采用D=4000mm的钢钢筋混凝土管管，充满度取取0.75。(8)其他管径虹吸辅助管管管径采用440mm×50mm，虹虹吸破坏管和和强制冲洗管管管径均采用用20mm。图4.4重力式无无阀滤池1—进水分配箱；2——进水管；3—虹吸上升管管；4—顶盖；5—配水挡板；6—滤层；7—承托层；8—滤板；9—集水室；10—连连通管；11—冲洗水箱；12—出水管；13—虹吸辅助管管；14—抽气管；15—虹吸下降管管；16—排水井；17—虹吸破坏筒筒；18—虹吸破坏管管；19—水射器；20—排水管4.9消毒设计依据消毒是保障中中水卫生指标标的重要环节节，它直接影影响中水的使使用安全。常常用的中水消毒方法有氯氯气消毒法，臭臭氧消毒法，紫紫外线消毒法法，二氧化氯氯消毒法等。本次设计采采用二氧化氯氯消毒法。二二氧化氯是世世界卫生组织织确认的AⅠ级高效、安安全、广谱杀杀菌剂，其杀杀菌能力是氯氯气、漂白粉粉的5倍，并且当pH值在5～9间变动时对对其消毒效果果影响不大。二氧化化氯在水中不不发生水解，不不与水中的氨氨氮反应，不不会与水中的的有机物反应应生成致癌物物三氯甲烷，亦亦无臭味产生生。设备选型由于二氧化氯不易易保存，故通通常现场制备备。选用GGB型二氧化氯氯发生器1台，直接与中水池池相连。设备备性能参数如如表4.10所示：表4.10GGGB型二氧化氯氯发生器设备备性能参数型号有效氯产量(g//h)消耗功率(Kw))压力水设备重量(kg))设备尺寸(mm))管径(DN)≧压力(MPa)500×700××1200GGB-5005001150.2590×1.设备间应预留2000V交流电源和和压力电源2.原料的配比为:331%的盐酸溶液液与33%的亚氯酸钠溶液液按1:1比例投加4.10中水池设计依据由于中水处理站的的出水量与中中水用水量不不一致，在处处理设施后还还必须设中水水贮存池。中中水贮存池的的容积应既能能满足处理设设备运行时的的出水量有处处放，又能满满足中水的任任何用量均能能保证供给[[5]。设计计算《建筑中水设计规范范》(GB500336－2002)指出，在缺缺乏中水处理理量逐时变化化曲线和中水水用量逐时变变化曲线时，中中水池的调节节容量可按中中水系统日用用水量的255%～35%计算，这这是参考以市市政水为水源源的水池、水水塔调节贮量量的调查结果果的上限值确确定的。这个个估算贮量相相当于6.00～8.4倍平均均时中水用量量。中水使用用变化大，若若按时变化系系数K=22.5估算，也相相当于2.44～3.4倍最大大小时的用量量[5]。本次设计中水池的的调节容量按按中水系统日日用水量的225%计算，则则=0.25Q´´=0.255×32255=8006.25((m3)有效水深取4m，超超高取0.33m，池长取取15m，则池池宽为13..4m。4.11污泥浓缩缩池设计参数生物接触氧化系统统产生的污泥泥为腐殖污泥泥，经混凝沉沉淀处理后，污污泥的含水率率有所下降、浓浓缩性能有所所提高。本次次设计选用辐辐流式重力浓浓缩池对澄清清池排泥进行行浓缩，采取取连续运行方方式。浓缩池池设计参数如如下表所示：：表4.11浓缩缩池设计参数数项目单位数值项目单位数值污泥产率kg污泥/kgBBOD5W=0.35固体通量kg/(m2·dd)M=45进泥含水率%x1=99进水BOD5浓度度mg/LS0=130出泥含水率%x2=96出水BOD5浓度度mg/LSe=10污泥密度kg/m3ρ=1000中水日处理量m3/dQ1=3612设计计算a.污泥体积流量每每日产干污泥泥量S干=W·(S0－－Se)×10-33·Q1=0..35×(1130－10)