建筑中水處理工程設(shè)計實例

摘要：針對項目用地緊張、處理后出水用作沖廁、綠化澆灑等特點，提出一種結(jié)構(gòu)緊湊的二級生物接觸氧化加物化法處理的中水處理工藝。介紹了其工藝流程、設(shè)計參數(shù)、設(shè)計總結(jié)等，可為類似工程項目的中水處理設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：中水處理；生物接觸氧化；建筑中水

Abstract: The tight project site, the treated water used for flushing and poured green features, provide a compact two biological contact oxidation plus the physico-chemical treatment in water treatment processes. Describes the process, design parameters, design summary, etc., designed to provide a reference for similar projects in water treatment.Key words: water treatment; biological contact oxidation; construction of water

隨著人類社會的進(jìn)步和經(jīng)濟的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量的增加,城市的日益擴展，特別是世界人口急劇增多，加之人類活動失控,水資源消費量急劇增加，造成環(huán)境惡化，水資源污染及浪費嚴(yán)重，采用建筑中水系統(tǒng)，使污水處理后回用于建筑物和建筑小區(qū)供生活雜用，既可減少污染排放， 使污水無害化，又可增加可利用的水資源從而節(jié)省水資源，是保護環(huán)境，防治水污染， 緩解水資源不足的重要途徑之一[1]。

城市節(jié)水和污水再生利用潛力的發(fā)揮，很大程度上受政府政策的影響。因國家政策調(diào)整、處理技術(shù)成熟、水價等因素，建筑中水設(shè)施的發(fā)展勢頭迅猛[2]。

北京市建筑中水設(shè)施的數(shù)量由 1993年85座發(fā)展到 2005年400 余座，2004年北京全市利用中水 3.00×107m3，其中市政中水利用量 2.40×107m3，主要用于東南郊工業(yè)和市政；建筑中水利用量 6.00×106m3，主要用于沖廁等市政雜用

[3]。

1工程概況

昌平某生命科學(xué)園坐落于北京市昌平區(qū)中關(guān)村科技園區(qū)內(nèi)。園區(qū)南鄰北清路，東邊為中關(guān)村國際商城，地上總建筑面積為186354m2，擬分四期進(jìn)行建設(shè)。該本項目為一期工程，一期為一座高檔辦公樓，地上四層，地下二層，檐高高度為20.9m，地上總建筑面積38577 m2，包括辦公區(qū)域及數(shù)據(jù)中心兩大部分。

該項目排水采用污、廢分流系統(tǒng)。首層及以上排水系統(tǒng)采用重力排水，廢水重力排至地下二層中水處理站調(diào)節(jié)池內(nèi)，污水重力排至市政污水管，地下一層洗浴廢水通過提升泵壓力排至中水處理站調(diào)節(jié)池，地下室衛(wèi)生間污、廢水通過提升泵壓力排至市政污水管，地下一層餐飲污水經(jīng)隔油處理后通過提升泵壓力排至市政污水管，地下二層中水處理站、給水、消防泵房、換熱站等設(shè)備用房集水坑廢

水通過提升泵壓力排至市政污水管。項目水量平衡見圖1：

圖1 項目水量平衡圖

中水處理站設(shè)計處理量90噸/日，進(jìn)水為辦公樓衛(wèi)生間廢水及地下一層洗浴廢水，進(jìn)出水水質(zhì)見表1：

表1 設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)

表中進(jìn)水水質(zhì)為衛(wèi)生間廢水及洗浴廢水依據(jù)《建筑中水設(shè)計規(guī)范》（GB 50336-2002）建筑物中水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)加權(quán)平均所得，出水水質(zhì)依據(jù)《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》（GB50335-2002）水質(zhì)控制指標(biāo)所得。

2工程設(shè)計

2．1設(shè)計依據(jù)

《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50015-2003 2009版）

《民用建筑太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 （GB 50364-2005）

《建筑中水設(shè)計規(guī)范》（GB 50336-2002）

《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）

《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》（GB50335-2002）

2．2工藝流程

設(shè)計工藝流程見圖2

圖2 中水處理工藝流程圖

設(shè)計處理量90噸/日，中水處理系統(tǒng)設(shè)置于地下二層中水處理站內(nèi)，采用二級生物接觸氧化+物化法處理工藝,中水處理流程如下：廢水經(jīng)格柵柵渣后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，由污水提升泵提升至一級生物接觸氧化池，經(jīng)一級生物接觸氧化池好氧生物降解后重力流入二級生物接觸氧化池，經(jīng)二級好氧生物降解后重力流入混合反應(yīng)池，混合反應(yīng)池內(nèi)加入絮凝藥劑進(jìn)行混凝反應(yīng)，并重力流入斜板沉淀池進(jìn)行固液分離，出水重力排放至中間水池，經(jīng)提升泵加壓輸送至過濾池，過濾出水經(jīng)加藥消毒后重力排入中水貯池，剩余污泥排至污水集水坑，經(jīng)潛污泵提升就近排放至室外污水檢查井，經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)，處理站內(nèi)格柵間、調(diào)節(jié)池、一級生物接觸氧化池、二級生物接觸氧化池等設(shè)備間及構(gòu)筑物內(nèi)的廢氣經(jīng)活性炭氣體除臭設(shè)備除臭達(dá)標(biāo)后由管道輸送至大樓屋面排放，廢水處理系統(tǒng)采用雙電源與發(fā)電機供電（利用樓內(nèi)擬設(shè)電力系統(tǒng)）以確保超越排水泵的正常運行。

2．3主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)

①格柵：格柵的設(shè)計流量為5.6L/S，該項目設(shè)置一道機械格柵，依據(jù)《建筑中水設(shè)計規(guī)范》（GB 50336-2002）規(guī)定，采用細(xì)格柵的柵條間隙應(yīng)小于10mm，取2.5mm，過柵流速取0.7m，柵前水深取0.4m，安裝傾角為60°，格柵寬度0.3m，渠寬0.7m。

②調(diào)節(jié)池：中水處理站平均日處理水量為90m3/d，建筑物日排水時間為12小時（發(fā)生在白天），排水集中在上班時間（9小時內(nèi)），且中水處理工藝連續(xù)24小時運行，故每小時處理的水量相等，為90/24=3.75m3（取4m3）。調(diào)節(jié)池的有效容積為：90-4*9=54m3，有效水深為2.5m，調(diào)節(jié)池占地面積為：A=54/2.5=21.6m2，取22 m2。

③生物接觸氧化池：依據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）為達(dá)到較高的水處理質(zhì)量，該項目采用兩段串聯(lián)的接觸氧化池。接觸氧化池內(nèi)設(shè)內(nèi)置式懸浮填料，填料容積負(fù)荷取2.0kgBOD5/(m3·d),生物接觸氧化池的填料總有效容積為：V=（220-10）*90/（2.0*1000）=9.45 m3 (取10 m3)，每段生物接觸氧化池填料容積為：10/2=5 m3，填料厚度取0.6m，生物接觸氧化池總面積為：A=5/0.6=8.3m2，取9m2。

④混合反應(yīng)池：設(shè)計采用漿板式機械絮凝池，絮凝時間15~20min，池內(nèi)設(shè)3擋攪拌機，各擋攪拌機之間以隔墻分開，隔墻孔上、下錯開，攪拌機葉輪線速度自第一擋的0.5m/S起逐漸減至末擋的0.5m/S。

⑤斜板沉淀池：生物接觸氧化池后斜板沉淀池表面水力負(fù)荷取1.5 m3/(m2·h)，則斜板沉淀池表面積A=4/1.5=2.67 m2，取3 m2；斜板凈距取80mm；斜板長度取1.2m；斜板安裝傾角取60°；沉淀區(qū)上部水深取0.8m；底部緩沖層高度取1m。

中間水池：取水力停留時間為2h，水池容積為：V=4*2=8 m3。

⑥過濾池:過濾池內(nèi)填料采用勻質(zhì)砂質(zhì)填料，濾料粒徑為0.9~1.35mm，填料層厚度1.0m，濾速為5m/h，濾池面積為：A=4/5=0.8m2，設(shè)置水反沖洗，水沖強度12L/m2·S。

⑦中間水池：取水力停留時間2小時，容積為：V=4*2=8 m3。

項目地下二層中水處理站平面布置如圖3

圖3 中水處理站平面布置圖

3設(shè)計總結(jié)

①需根據(jù)進(jìn)、出水水質(zhì)條件選用成熟的中水處理工藝，該工藝可連續(xù)穩(wěn)定運行，處理出水達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

②項目的中水處理構(gòu)筑物、設(shè)備的布置應(yīng)緊湊合理，以節(jié)約占地面積，并便于維修管理。

③中水處理系統(tǒng)設(shè)計使用材料應(yīng)普遍、常見，且易于更換、替代。

④調(diào)節(jié)池的設(shè)置應(yīng)既滿足貯水要求又最大限度減少容積。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬建芳.建筑中水發(fā)展趨勢及其技術(shù)應(yīng)用[J]. 山西建筑,2003,11:76-77.

[2]郭清斌,潘春雨. 建筑中水正在興起[J].城市住宅,2008,2:116-117.

[3]宋磊.北京市中水利用情況和分析[J].北京水務(wù),2006,2:32-33.

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。