【文章內(nèi)容簡介】 ................................................................ 42 給水排水工程費(fèi) ............................................................................................... 44 工程總造價 ....................................................................................................... 44 單位處理成本 ............................................................................................................. 45 7 結(jié)論 ....................................................................................................................................... 46 致謝 .......................................................................................................................................... 47 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 48 第 1 章 引言 1 引言 研究背景 我國水資源的狀況 我國是一個水資源匱乏的國家，雖然總體上水資源量有 1012m3，居世界第 6位，但由于人口眾多，人均水資源占有量不到 2400m3，只有世界人均占有量的 1/4，居世界第 110 位，是 13 個貧水國之一 [1]。到 2030 年，我國人口將達(dá)到 16 億，人均水資源量將下降到 1700 m3，形勢十分嚴(yán)峻。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國有 80%的城市由于工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和人口增加等原因?qū)е虏煌潭鹊娜彼?，缺水總量每年達(dá) 1200 億 m3。不僅如此，我國的污水排放量每年遞增約 14億 m3[4]。日益嚴(yán)重的水量型和水質(zhì)型水資源短缺不僅嚴(yán)重困擾人民生活的基本需求和生活質(zhì)量，也成為影響和制約我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù) 發(fā)展的主要因素之一。 解決水資源緊缺的途徑 為了解決水危機(jī)，世界各國各地區(qū)都在采取積極有效的措施，旨在“開源節(jié)流”。我國解決水資源短缺的途徑主要有：使用節(jié)水衛(wèi)生器具；實(shí)行清潔生產(chǎn) (如，工業(yè)冷卻水循環(huán)使用 )；污水灌溉；海水淡化；遠(yuǎn)距離輸水 (如，南水北調(diào)等工程 )；以及中水回用工程等。其中，使用節(jié)水衛(wèi)生器具和實(shí)行清潔生產(chǎn)的“節(jié)流”量有限；隨著城市污水中重金屬等有毒物質(zhì)含量日益增加，污水灌溉嚴(yán)重威脅農(nóng)作物的生長和安全食用、地下水的安全飲用；海水淡化和遠(yuǎn)距離輸水雖然取得了“開源”的成效，但成本很高，且以破壞 生態(tài)環(huán)境作為高昂代價。 在各種措施中，最為行之有效的途徑之一就是“中水回用”。中水回用是提高水資源利用效率、緩解水資源緊張的有效途徑和直接措施，是實(shí)現(xiàn)水資源持續(xù)利用戰(zhàn)略的重要組成部分。 我國中水回用的發(fā)展?fàn)顩r 我國從 20世紀(jì) 50年代起開始采用污水灌溉的方式回用污水，但真正將污水處理后回用于城市生活和工業(yè)生產(chǎn)，有 20 年左右的歷史。我國的污水回用事業(yè)大致可分為三個階段： 1985 年前的“六五”期間是起步階段； 1986－ 2021 年的“七五”、“八五”、“九五”這 15 年是技術(shù)儲備和示范工程引導(dǎo)階段； 2021 年以“十五”綱要明確提出“污水處理回用”為標(biāo)志，國家進(jìn)入全面啟動階段。目前我國已投產(chǎn)的城市中水回用工程有近四十個，回用規(guī)模多為 (1－ 10)10 4m3/d，約為全國城市污水設(shè)計處理量的 1%左右。中水回用可以說是最大規(guī)模最有效的節(jié)水措施。前些年全國每年節(jié)水約 10 億 m3，而中水回用推算每年可增加城市供水幾十億 m3?？梢姡覈鞘兄兴赜檬聵I(yè)將有巨大的發(fā)展空間和潛力 [2]。 廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ： 3000 噸 /d 小區(qū)中水回用設(shè)計 2 隨著國外中水技術(shù)的引進(jìn)、國內(nèi)中水試點(diǎn)工程的建設(shè)及中水處理設(shè)備的研制，我國的中水回用在北京、大連、深圳、天津等城市已有較多的成功應(yīng)用。 無論是城 市污水處理后的深度處理技術(shù)，還是賓館、酒店、大型建筑群、小區(qū)的中水處理技術(shù)，目前在國內(nèi)外都是成熟的。因此，我國的中水回用在經(jīng)濟(jì)技術(shù)上都有很大的可行性。 但是與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國在中水回用領(lǐng)域仍處于落后狀態(tài)，目前我國城市污水處理率不足 20%。這主要是因?yàn)殚L期以來，水價過低和體制問題成為了我國中水回用市場進(jìn)程中最大的攔路虎、絆腳石。而解決這一問題的根本途徑就是合理調(diào)整水價，改善中水回用局面，引入市場化運(yùn)營機(jī)制，利用經(jīng)濟(jì)杠桿推動中水市場的持續(xù)發(fā)展。例如：在城市中水回用的建設(shè)過程中，逐步引入市場經(jīng)濟(jì)的機(jī)制，根據(jù) 具體環(huán)境要求確定水處理程度，重視能耗低的水處理技術(shù)和污水資源化技術(shù)的應(yīng)用，建立不同規(guī)模、多種形式的中水回用系統(tǒng)。改變中水回用的經(jīng)營方式，面向產(chǎn)業(yè)化、市場化已刻不容緩。 住宅小區(qū)中水回用 相關(guān)術(shù)語 中水 (reclaimed water) 指各種排水經(jīng)處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。 中水系統(tǒng) (reclaimed water system) 由中水原水的收集、儲存、處理和中水供給等工程設(shè)施組成的有機(jī)結(jié)合體，是建筑物或建筑小區(qū)的功能配套設(shè)施之一。 小區(qū)中 水 (reclaimed water system for residential district) 在小區(qū)內(nèi)建立的中水系統(tǒng)。小區(qū)主要指居住小區(qū)，也包括院校、機(jī)關(guān)大院等集中建筑區(qū)，統(tǒng)稱建筑小區(qū)。 中水原水 (rawwater of reclaimed water) 作為中水水源而未經(jīng)處理的水。 中水設(shè)施 (installation of reclaimed water) 是指中水原水的收集、處理，中水的供給、使用及其配套的檢測、計量等全套構(gòu)筑物、設(shè)備、器材。 水量平衡 (water balance) 對 原水水量、處理量與中水用量和自來水補(bǔ)水量進(jìn)行計算、調(diào)整，使其達(dá)到供與用的平衡和一致。 雜排水 (gray water) 民用建筑中除糞便污水外的各種排水，如冷卻排水、游泳池排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水等。 中水回用目的 住宅小區(qū)中水系統(tǒng)就是將住宅小區(qū)中人們生活或生產(chǎn)活動中排放的生活污水、冷卻水等經(jīng)集流、水處理后再回用于住宅小區(qū)。經(jīng)再生處理后的水可作沖洗便器、澆灑街道、綠化水景、洗車、空調(diào)冷卻、消防等方面用水，是一種介于建筑生活給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)之間的雜用水系統(tǒng)。 隨著我國的飛速發(fā)展 ，城市住宅小區(qū)的用水量和污水排放量越來越大，而在人們使用過的生活污水中，污染雜質(zhì)僅占 %，絕大部分是可再利用的清水。 城市供水量的第 1 章 引言 3 80%～ 90%變?yōu)樯钗鬯湃胂滤?，是一種很大的資源浪費(fèi)，至少有 70%的污水（相當(dāng)于城市供水量的一半以上）可處理后安全回用 [10]。 但由于住宅小區(qū)位置分散，如果全部生活污水依靠城市污水廠處理，收集與傳送難度較大。事實(shí)上，住宅小區(qū)沖廁、洗車、綠化、水景等引起的用水對水質(zhì)的要求并不高，如若采用小區(qū)中水系統(tǒng)，則不僅可以滿足上述用途對水質(zhì)、水量的要求，而且預(yù)計住宅小區(qū)用水量可節(jié)省 30%～ 40%，排水量可減少 35%～ 50%，能夠產(chǎn)生良好的社會效益和環(huán)境效益。住宅小區(qū)中水系統(tǒng)還具有實(shí)施方便，不影響市政道路，回用管道短，投資小等優(yōu)點(diǎn)，對中水回用的推廣大有益處。此外，通過污水處理回用，可大幅度減少水體環(huán)境的污染負(fù)荷，開辟可靠、穩(wěn)定的第二水源，因而具有重大的研究和應(yīng)用價值。 在住宅小區(qū)達(dá)到設(shè)立中水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性取決于小區(qū)的規(guī)模。當(dāng)小區(qū)的人口達(dá)到 1 萬或中水用量達(dá)到 750m3/d 時，設(shè)立中水系統(tǒng)比傳統(tǒng)供水經(jīng)濟(jì)合算 [7]。 中水回用的要求 中水回用必須滿足三個要求：①水質(zhì)合格；②水量足夠；③ 經(jīng)濟(jì)合算。 水源是保證小區(qū)供水的前提條件，中水回用對水源的要求為：①有一定的水量且穩(wěn)定可靠，可以滿足中水供應(yīng)的要求；②原水易于收集，減少集流系統(tǒng)的投資費(fèi)用；③污染較輕，易于處理和回用，投資費(fèi)和運(yùn)行管理較低；④處理過程中不產(chǎn)生嚴(yán)重的污染；⑤原水本身和回用水對水體、中水用水器無害；⑥節(jié)約水資源效果明顯，減少小區(qū)用水費(fèi)用和排污費(fèi)用；⑦具有社會效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益，利于小區(qū)的建設(shè) [4]。 表 城市雜用水水質(zhì)指標(biāo) 序號 項目 綠化與澆灑道路 1 pH ~ 2 色 /度 ≤ 30 3 嗅 無不快 感 4 濁度 /NPU ≤ 10 5 溶解性總固體 /(mg/L) ≤ 1000 6 五日生化需氧量 (BOD) /(mg/L) ≤ 15 7 氨氮 /(mg/L) ≤ 10 8 陰離子表面活性劑 /(mg/L) ≤ 9 鐵 /(mg/L) —— 10 錳 /(mg/L) —— 11 溶解氧 /(mg/L) ≥ 12 總余氯 /(mg/L) 接觸 30min 后≥ ，管網(wǎng)末端≥ 13 總大腸桿菌 /(個 /L) ≤ 3 中水水質(zhì)應(yīng)滿足以下要求：不影響人體健康；對環(huán)境質(zhì)量不影響；使用者維護(hù)無不廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ： 3000 噸 /d 小區(qū)中水回用設(shè)計 4 良影響； 不影響產(chǎn)品質(zhì)量；為使用者接受；技術(shù)可行；經(jīng)濟(jì)合理，水價水競爭力；對使用者要進(jìn)行安全教育。詳細(xì)指標(biāo)見 表 城市雜用水水質(zhì)指標(biāo) 。 設(shè)計資料 中水水源水量 本設(shè)計小區(qū)中水原水水源采用該小區(qū)的雜排水，包括以下生活排水： 沐浴排水 盥洗排水 洗衣排水 廚房排水 小區(qū)中水回用設(shè)計原水量 QY =3000t/d 原水水質(zhì) 根據(jù)調(diào)查， 原水水質(zhì)為： BOD5 =150~220mg/L,為方便計算取 200mg/L CODCr=300~400mg/L,為方便計算取 370mg/L SS=50~120mg/L,為方便計算取 100mg/L 中水 水質(zhì) 本設(shè)計中小區(qū)中水用途為綠化、澆灑道路。則其水質(zhì)應(yīng)滿足《 城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì) 》的雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其 中 SS、 BOD5標(biāo)準(zhǔn) 按表 ， 且其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按最高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行， CODCr標(biāo)準(zhǔn)參考 《 城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》 （ GB189182021）一級A 標(biāo)準(zhǔn) 。即出水水質(zhì)為： BOD5 ≤ 15mg/L CODCr ≤ 50mg/L SS ≤ 10mg/L 第 2 章 水量平衡 5 2 水量平衡 水量平衡計算是中水設(shè)計的重要步驟，它是合理用水的需要，也是中水系統(tǒng)合理運(yùn)行的需要。 建筑中水的原水取于建筑排水，中水用于建筑雜用，上水補(bǔ)其不足，要使其互相協(xié)調(diào)，必須對各種水量進(jìn)行計算和調(diào)整。要使集水、處理、供水集于一體的中水系統(tǒng)協(xié)調(diào)地運(yùn)行，也需要各種水量間保持合理的關(guān)系。水量平衡就是將設(shè)計的建筑或建筑群的給水量、污水廢水排水量、中水原水量、貯存調(diào)節(jié)量、處理量、處理設(shè)備耗水量、中水調(diào)節(jié)貯存量、中水用量、自來水補(bǔ)給量等進(jìn)行計算和協(xié)調(diào)，使其達(dá)到平衡，并把計算和協(xié)調(diào)的結(jié)果用圖線和數(shù)字表 示出來，即水量平衡圖 [3]。 水量平衡計算 最高日生活給水量計算 中水原水量計算公式 如下 ： QY =∑ α β Qd b (m3/d) 式中： α — 最高日給水量折算成平均日給水量的折減系數(shù)一般為 ~，取 α=； β — 建筑物按給水量計算排水量的折減系數(shù)，一般為 ~[5],取 β=； Qd— 建筑物的最高日生活給水量 (m3/d) b — 建筑物用水分項的給水百分?jǐn)?shù)，按表 確定。 根據(jù)《建筑中水設(shè)計規(guī) 范》 (GB50336－ 2021) 規(guī)定，建筑物各種用水量占給水量的百分比確定如下： 表 各種用水量占給水量的百分?jǐn)?shù) 用途 沐浴 盥 漱 洗衣 沖廁 廚房 總計 比例 % 32 6 21 21 20 100 由于該小區(qū)采用 沐浴、 盥 漱、洗衣、廚房四種廢水為中水水源，且 QY =3000t/d，則最高日生活 給水量為 Qd = ? ? 3000 ??????? bQ Y??= m3/d 中水處理量計算 中水用水量 小區(qū)中水用于澆灑道路與綠化，其各 項用水量根據(jù)《 建筑給 水排水設(shè)計手冊（第二版）（上） 》規(guī)定計算。澆灑道路、綠化用水計算公式如下： Q= nsh ???? （ m3） 式中： h— 灑水強(qiáng)度，水泥路面 h=1~5mm；土路面 h=3~10mm；綠化 h=10~50mm；本廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)