简单中水回用技术设计方案1.docx
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简单中水回用技术设计方案1
中水回用工程设计方案
恒荣环保科技
2016年1月
第1章概述
1.1 概述
联合国早在1977年2月就向全世界发出警告“水不久将成为一个重要的全球性危机”。
如今，全世界面临水资源危机，产生的原因主要包括用水量急剧增加、水污染、水资源开发不合理、浪费严重等几个方面。
随着社会的迅速发展和文明的不断进步，特别是人口的急剧增加，人类对水的依赖程度越来越高，世界用水量急剧增加。
我国是一个水资源短缺的国家，人均水资源量约为2200m3，约为世界平均水平的四分之一。
而且,我国用水浪费严重，水资源利用效率较低。
目前,我国农业用水利用率仅为40%～50%，灌溉用水有效利用系数只有0.4左右。
工业方面,工业用水重复利用率低,仅为20%～40%，单位产品用水定额高。
城市生活用水方面，供水管网和卫生设备的漏水是形成浪费的主要原因，我国城市供水管网的漏水量约占全部供水量的10%左右。
此外，我国产业结构不合理，高耗水量行业发展集中，生产管理水平低，生产用水浪费严重；人们思想认识模糊,缺乏危机感，节水意识差,城市生活用水、家庭用水浪费现象普遍；缺少全局控制,违反生态规律发展，出现掠夺式开发、浪费式利用、混乱式管理；水的重复利用率低,相关法律、制度不健全,都是我国水资源危机出现的原因。
中水回用，是解决城市水资源危机的重要途径，也是协调城市水资源与水环境的根本出路，生活污水处理回用，既能减小对地下水的开采，又能给我们带来一定的经济效益。
中水是指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等围杂用的非饮用水。
因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准，但又高于允许排放的污水的水质标准，处于二者之间，所以叫做“中水”。
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城市废水再生与回用工作。
城市污水回用就是将城市居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用。
有两种不同程度的回用：
一种是将污水处理到可饮用的程度，而另一种则是将污水处理到非饮用的程度。
对于前一种，因其投资较高、工艺复杂，非特缺水地区一般不常采用。
多数国家则是将污水处理到非饮用的程度，在此引出了中水概念。
中水也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水（不含粪便和厨房排水）、杂排水（不含粪便污水）以及生活污（废）水经集流再生处理后回用，充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。
1.2项目概况
根据业主提供的资料，进水水量为20m³/h，进水水质为地表第四类排放水。
进水水质按照中水回用模式要求，我们按照国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准来进行设计，保证出水达标，实现中水回用。
城市生活污水主要污染物为COD、BOD、悬浮物、氨氮、总磷、色度、粪大肠杆菌等。
根据我们的经验，生活污水的BOD/COD值在0.3以上，可生化性非常良好，但根据城市污水再生利用景观用水水质的标准要求，我们对COD不做为主要的处理对象，主要对水质的色度、悬浮物、浊度等进行处理。
针对污水特性，我们拟提供采用以下方案来进行中水回用污水处理：
人工格栅+沉沙调节池+石英砂过滤+活性炭过滤+中水回用池+污泥池的深度处理工艺，保证出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。
第二章设计水质、水量
2.1污水水质分析
根据甲方提供：
原水水质为地表第四类排放水。
2.2设计处理量
根据甲方提供：
Q=20m³/h。
则设计处理量：
Q=480m³/d。
2.3设计出水水质
按照设计要求，处理后的中水回用于景观、绿化。
中水用于景观环境用水，其水质应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准的规定。
通过设计要求，其水质应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准的规定。
见表2-3。
表2-3《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准（mg/L）
序号
控制项目
排放标准
1
化学需氧量（CODcr）
60mg/L
2
生化需氧量（BOD5）
20mg/L
3
悬浮物（SS）
20mg/L
4
动、植物油
3mg/L
5
氨氮（以N计）
15mg/L
6
色度（稀释倍数）
30
7
PH
6—9
8
粪大肠菌群数/（个/L）
104
第三章设计依据及原则
3.1设计依据
《中华人民国环境保护法》
《中华人民国水污染防治法》
《给水排水工程概预算与经济评价手册》
《室外排水设计规》（GB50101-2005）
《建筑给水排水设计规》（GB50015-2003）
《污水再生利用工程设计规》（GB50335－2002）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
《生活杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）；
《数据处理与分析》（HY003，4-91）
《居民小区给水排水设计规》（CECS57-94）
《建筑中水设计规》（GB50336-2002）
《给水排水构筑物施工及验收规》（GBJ141-90）
《机械设备安装工程施工及验收规》（GBJ231-82）
回用水标准符合国家《城市污水再生利用景观环境用水水质》
（GB/T18921-2002）
其他相关标准及规。
3.2设计原则
v根据规划，最大限度减少投资，更好地发挥投资效益。
遵循国家环境保护、
城市污水治理的有关政策、法律、法规、标准和规；
v全过程控制原则
对中水产生、处理、排放的过程进行控制。
v达标排放的基本要求
同时加强风险控制意识，从工艺技术、工程建设和监督管理方面提高应对突
发事件的事件。
v生态安全原则
有效去除污水中有毒有害物质，减少处理过程中消毒副产物产生和控制出水
中过高余氯，降低二次污染的可能性，保护生态环境安全。
v因地制宜，尽最大限度的利用原有处理工艺中的构筑物及设备，减少改造
工程投资费用。
v采用技术先进，运行稳定可靠，节能、占地少、污泥发生量少、加药量少、
处理率高、成熟、可靠的工艺流程。
v采用可靠的控制系统，做到技术可靠，经济合理。
v采用现代化的技术手段，逐步实现自动控制管理，做到技术可靠、经济合理、
管理方便。
v整体布置在满足使用功能的基础上，力求造型美观，与原有设施及环境协
调一致。
第四章工艺方案选择
4.1工艺选择
中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。
其中预处理阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质；主处理阶段是中水回用处理的关键，主要作用是去除污水的溶解性有机物；深度处理阶段主要以消毒处理为主，保证出水达到中水水标准。
中水回用主处理技术主要包括生物法、物化法及膜分离法。
其中生物处理法是利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办法；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，其优点是SS去除率很高，占地面积少等优点。
中水回用处理为达到最佳的处理效果，一般采用多种工艺相结合的办法。
根据国外中水回用处理技术的发展状况，相关专家学者总结出国外常用的典型工艺流程，见表4-1。
表4-1 中水回用处理典型处理流程
序号
处 理 流 程
1
格栅→调节池→混凝沉淀（气浮）→化学氧化→消毒
2
格栅→调节池→一级生化处理→过滤→消毒
3
格栅→调节池→一级生化处理→沉淀→二级生化处理→沉淀→过滤→消毒
4
格栅→调节池→絮凝沉淀（气浮）→过滤→活性炭→消毒
5
格栅→调节池→一级生化处理→混凝沉淀→过滤→活性炭→消毒
6
格栅→调节池→一级生化处理→二级生化处理→混凝沉淀→过滤→消毒
7
格栅→调节池→石英砂过滤→活性炭过滤→清水池
8
格栅→调节池→絮凝沉淀→膜处理→消毒
9
格栅→调节池→生化处理→膜处理→消毒
表中第1、4、7、8是以物理化学处理为主的处理流程，处理方法主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。
具有流程简单、占地少、设备密闭性好、无臭味、易管理的特点。
第2、3、5、6和9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去除水中的洗涤剂。
过去常采用生物转盘法，因室臭味问题一直未能解决，所以成功实例不多，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/O法和A2/O。
第3、5和6为物化与生化处理相结合的处理流程。
其中，第8和9流程中含有滤膜装置，具有装置小型简单、可以间断运行和无污泥的特点，但运行成本费用较高。
随着中水回用处理技术的不断发展，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连续超滤技术表现得最为突出。
O3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的（O3>ClO2>Cl2>NH2Cl），其氧化能力是氯的2倍，杀菌能力是氯的数百倍，能够氧化分解水中的有机物，氧化去除无机还原物质，能极迅速地杀灭水中的细菌、藻类、病原体等。
本工程通过对水质水量和回用水体的分析，对含有生物污泥处理的工艺流程需配套沉淀或者气浮处理，对含有化学凝沉淀处理的污水成本较高的影响，所以我们采用格栅、调节池、石英砂过滤及活性炭吸附、回用水池的高效处理工艺，经过有机合理的组合，以期达到最佳的处理效果，满足回用要求。
4.2工艺简介
石英砂过滤器，学名浅层介质过滤器，它是利用石英沙作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。
石英砂滤器是利用一种或几种过滤介质，常温操作、耐酸碱、氧化，pH适用围为2-13。
系统配置完善的保护装置和监测仪表,且具有反冲洗功能，泥垢等污染物很快被冲走，耗水量少，按用户要求可设置全自动功能。
在一定的压力下，使原液通过该介质的触絮凝、吸附、截留，去除杂质，从而达到过滤的目的。
其装的填料一般为：
石英砂、无烟煤、颗粒多孔瓷、锰砂等，用户可根据实际情况选择使用。
其过滤精度在0.005-0.01m之间,可有效去除胶体微粒及高分子有机物。
石英砂过滤是去除水中悬浮物最有效手段之一，是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元。
其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除，它通过滤料的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的。
石英砂过滤器集混凝反应、过滤、连续清洗于一体。
简化了水处理工艺流程、占地面积小、结构简单、安装操作灵活方便。
降低了原水处理工艺多环节的能耗和人工管理费用，减轻了操作难度。
应用混凝反应机理和沉降机理，有效地去除水中的悬浮物和胶体物质，有利于在砂滤区进一步降胝出水浊度。
过滤介质自动循环，连续清洗，无需停机进行反冲洗。
活性碳吸附过滤器缸体采用水力模拟长径设计，并采用粒径合理，比表面积大于1000㎡/g的高效活性碳，使其既有上层特效过滤又有下层高效吸附等功能，大大提高产水净化程度和碳的使用寿命。
经活性碳吸附过滤器处理后水质余氯含量：
≤0.1PPM。
对水体中异味、有机物、胶体、铁及余氯等性能卓著，对于降低水体的浊度、色度，净化水质，减少对后续系统（反渗透、超滤、离子交换器）的污染等也有很好的作用。
活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理能够吸附前级过滤中无法去除的余氯,可有效保证后级设备使用寿命，提高出水
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