雨水回收工程设计方案.docx

武汉市工程科学技术研究院科技雨水运用工程设计方案中南建筑设计院2007年7月1总论1.1 概述联合国早在1977年2月就向全世界发出警告“水很快将成为一种重要的全球性危机”。如今，全世界面临水资源危机，产生B原因重要包括用水量急剧增长、水污染、水资源开发不合理、挥霍严重等几种方面。伴随社会的迅速发展和文明时不停进步，尤其是人口的急剧增长，人类对水的依赖程度越来越高，世界用水量急剧增长。我国是一种水资源短缺的国家，人均水资源量约为2200n,约为世界平均水平的四分之一。并且,我国用水挥霍严重，水资源运用效率较低。目前,我国农业用水运用率仅为40%50%,浇灌用水有效运用系数只有0.4左右。工业方面,工业用水反复运用率低,仅为20%40%,单位产品用水定额高。都市生活用水方面，供水管网和卫生设备日勺漏水是形成挥霍0重要原因，我国都市供水管网0漏水量约占所有供水量010%左右。此外，我国产业构造不合理，高耗水量行业发展集中，生产管理水平低，生产用水挥霍严重；人们思想认识模糊,缺乏危机感，节水意识差,都市生活用水、家庭用水挥霍现象普遍；缺乏全局控制,违反生态规律发展，出现掠夺式开发、挥霍式运用、混乱式管理；水的反复运用率低,有关法律、制度不健全,都是我国水资源危机出现的原因。雨水回用，是处理都市水资源危机B¾重要途径，也是协调都市水资源与水环境的主线出路，既能减小对地下水口勺开采，又能给我们带来一定的经济效益。由于“水危机”的困扰，许多国家和地区积极着手巩固和加强节水意识以及研究都市雨水回用工作。由于近年来武汉市都市化进程不停加紧，不透水面积增长，大量的雨水资源被弃流排放。假如能将流失的雨水进行运用，实现都市雨水资源化，不仅可以节省有限的水资源，缓和暴雨期间都市排水系统的负荷，还能改善都市水环境和水循环，收到良好的经济效益和社会效益。都市雨水资源化是指通过工程技术措施搜集、储存并运用雨水，同步通过雨水aJ渗透、回灌、补充地下水及地面水源，维持并改善都市的水循环系统。就目前武汉市的实际状况而言，实现都市雨水资源化的一条直接可行H¾途径是对小区、工业园区、办公区雨水进行回用，经处理后日勺雨水可用于浇灌、洗车等。尤其对新建建筑，设计雨水回用设施是一条节省水资源的有效途径。1.2 项目概况武汉市工程科学技术研究院科技园位于武汉科技新城流芳簇团，面临光谷大道，北面为建设中的交委物流中心，东面及南面为建设中的中原电子工业园。规划用地面积约169553m',其中代征道路用地约23630m2o规划净用地面积145922m20其中建筑占地面积3583InA道路广场面积40325i112,水体面积5230/,绿地面积6OO6511科技园容积率为0.9,建筑密度24.5%,停车位240辆，绿地率44.7%。本项目共分3期，其中1期工程设计已经完毕。设计雨水回用重要用于冲洗道路、绿化、洗车等3个方面。1.3 设计根据1、室外排水设计规范(GB50014-2023)；2、建筑与小区雨水运用工程技术规范(GB50400-2023)；3、建筑给水排水设计规范(GB50015-2023)；4、建筑中水设计规范(GB50336-2023)；5、生活杂用水水质原则(GB/T18920-2023)；6、回用水原则符合国家都市污水再生运用景观环境用水水质(GB/T18921-2023)；7、建设方提供的有关生活污水水质、水量、布局、工程图纸等基础资料；8、其他有关原则及规范。1.4设计原则1、雨水处理回用工程以投资省，运转费用低，占地面积小为原则。2、处理系统先进，设备运行稳定可靠，维护简朴、操作以便。3、雨水处理系统不产生二次污染源污染环境。4、控制管理按处理工艺过程规定尽量考虑自控，减少运行操作0劳动强度，使雨水处理站运行可靠、维护以便，提高雨水处理站运行管理水平。2工艺设计2.1 雨水水质分析科技园区拟采用地面及屋顶雨水径流作为水源，由于径流的形成包括降水过程、蓄渗过程、坡地漫流和集流4个基本过程，在形成径流B¾过程中，雨水径流将冲刷屋面、路面、草地以及其他裸露的地面等，因此形成地面径流的水质要受到降水水质、屋面水质、植物叶面沉积物、地面污染物等影响。根据有关文献，地面雨水径流0¾水质变化范围比较大，COD为2801250mgL,BoD5为50210mgL,SS为10452288mg/L0为此，在进行园区雨水管线设计时，每隔50m均设置了沉砂井，雨水通过沉砂井初期沉淀之后，雨水径流的水质比较稳定，从其他已建项目沉砂池的雨水管下游进行取样分析，成果表明污染物质含量很低。参照同类型的工程经验可知，该雨水经合适处理后，完全可以抵达中水回用的水质原则。2.2 雨水回收系统阐明、屋面雨水阐明屋面雨水一雨水斗一雨水立管一雨水检查井一雨水弃流井一雨水调整池、园区地面雨水阐明地面雨水一地面与水沟或雨水口一雨水检查井一雨水弃流井一雨水调整池屋面雨水、绿地雨水和道路场地雨水尽量先引入附过的低势绿地或、下渗净化。对超过绿地储存容量和下渗量而形成的地表降雨径流则运用边沟或雨水管道向雨水调整池汇集。2.3雨水水量计算园区汇水面积包括道路、绿地、屋面面积，因汇集雨量较大，园区平均径流系数按0.8计。则：、整年可用雨水资源总量为1.269×145922×0.8=1.4814×105m3<)、最大月均雨水资源量为0.275×169553×0.8=0.373×105m3o、最小月均雨水资源量为0.024×169553×0.8=3255m2.4需水量计算根据浇洒道路、绿化、洗车用水定额及对应面积计算用水量O浇洒道路用水定额L5L/(md),绿化用水定额2L/(md),洗车用水定额300升/(辆天)，则：、浇洒道路及场地需水量为0.0015X40325×365=2.2×IOm3e、园区绿化需水量为0.002X60065X365=4.38×IOm3、洗车需水量为0.3×240×365=2.628×IOm3、人工湖年蒸发量为5230Xl=523(W、人工湖及绿地渗透系数为L26X10s,则年均渗水量为65295X1.26X3600×24×365=25945m由上述数据得知，园区年可运用雨水资源量为L4814X1()5-5230-25945=116965In"园区年需水总量为22023+43800+26280=9108(Wo可见雨水水量完全可以满足总需水量0规定。2.5设计水量水质及用水原则本项目最大雨水处理量约116965m3/365d=320m3d,本工程设计时考虑到因有调整池对水量0调整，后续设备的设计处理能力为26.0m3h°雨水处理后所有回用于绿化、浇洒道路场地和洗车等，雨水深度处理部分0处理能力为26.0m3h.经取样和参照类似工程设计经验，确定设计水质见表表2-1设计进出水水质项目CODcr(mgL)BOD5(mgL)SS(mgL)NH3-N(mgL)LAS(mgL)原水水质280125050-2101045228820-3058设计水质350200220308出水水质<50<105<5<0.5雨水处理后用于景观环境用水，其水质应符合都市污水再生运用景观环境用水水质GB"18921-2023的规定。雨水处理后用作都市杂用水，其水质应符合都市污水再生运用都市杂用水水质GB/T189202023B规定。见表2-2o表22都市污水再生运用景观用水水质（GBfn89212023）（mgL）序号项目欣赏性景观环境用水娱乐性景观环境用水河道类湖泊类水景类河道类湖泊类水景类1基本规定无漂浮物，无令人不快乐的嗅和味2PH（无量纲）6.09.03五日生化需氧量W10664悬浮物SS20105浊度（NTU）5.06溶解氧21.527总磷（以P计）1.00.51.00.58总氮15.0159氨氮（以N计）5.0510色度（度）30.03011石油类1.01.012余氯b0.050.0513阴离子表面活性剂W0.50.514粪大肠菌群（个L）W100002023500不得检出注1：对于需要通过管道输送再生水的非现场回用状况采用加氯消毒方式；而对于现场回用状况不限制消毒方式。注2：若使用未通过除磷脱氮的再生水作为景观环境用水，鼓励使用本原则的各方在回用地点积极探索通过人工培养具有欣赏价值水生植物的措施，使景观水体的氮磷满足表？的规定，使再生水中的水生植物有经济合理的出路。a"一"体现对此项无规定；b接触实际不应低于30min日勺余氯。对于非加氯消毒方式无此项无规定。2.6工艺选择雨水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。其中预处理阶段重要有格栅和调整池两个处理单元，重要作用是清除污水中的固体杂质和均匀水质；主处理阶段是雨水回用处理的关键，重要作用是清除污水的溶解性有机物；深度处理阶段重要以消毒处理为主，保证出水抵达中水水原则。中水回用主处理技术重要包括生物法、物化法及膜分离法。其中生物处理法是运用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物，包括好氧和厌氧微生物处理，一般采用多种工艺相结合的措施；物理化学处理法以混凝沉淀（气浮）技术及活性炭吸附相结合为基本方式，提高出水水质，但运行费用较高；膜处理技术一般采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其长处是SS清除率很高，占地面积少等长处。中水回用处理为抵达最佳的处理效果，一般采用多种工艺相结合的措施。根据国内外中水回用处理技术B发展状况，有关专家学者总结出国内外常用0经典工艺流程，见表2-3o表2-3中水回用处理经典处理流程序号处理流程1格栅一调整池一混凝沉淀（气浮）一化学氧化消毒2格栅一调整池一级生化处理f过滤一消毒3格栅一调整池f一级生化处理沉淀一二级生化处理T沉淀一过滤f消毒4格栅f调整池f絮凝沉淀（气浮）f过滤f活性炭f消毒5格栅一调整池f一级生化处理f混凝沉淀一过滤f活性炭f消毒6格栅一调整池一一级生化处理i二级生化处理一混凝沉淀一过滤i消毒7格栅一调整池一絮凝沉淀一膜处理一消毒8格栅f调整池f生化处理一膜处理一消毒表中第1、4和7是以物理化学处理为主的处理流程，处理措施重要有混凝沉淀或气浮、化学氧化法（二氧化氯、臭氧、次氯酸钠、氯、碘化钾等）、活性炭吸附法。具有流程简朴、占地少、设备密闭性好、无臭味、易管理的特点。第2、3、5和6是以生化处理为主的处理流程。以优质杂排水和杂排水为中水水源时，采用生化处理的目的是清除水中的洗涤剂。过去常采用生物转盘法，因室内臭味问题一直未能处理,因此成功实例不多，目前，多采用接触生物膜法。以生活排水为中水水源，采用二级生化处理时，多采用A/0法和A?/。第8为物化与生化处理相结合的处理流程。其中，第7和8流程中具有滤膜装置，具有装置小型简朴、可以间断运行和无污泥的特点。伴随中水回用处理技术的不停发展，越来越多的新技术被广泛应用，其中以臭氧氧化消毒技术及持续超滤技术体现得最为突出OO3作为高效的无二次污染的氧化剂,是常用氧化剂中氧化能力最强B(O3>CIO2>CI2>NH2CI),其氧化能力是氯02倍，杀菌能力是氯的数