【導(dǎo)讀】m2，道路約為萬m2，停車車位有900個，水景面積約為3500m2。緊缺已成為制約我國城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素。污水進行處理后作為再生資源回用。是水資源有效利用的一種形式。是解決城市水資源危機的重要途徑，也是協(xié)調(diào)城市水資源與水環(huán)境的根本出路。會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重大課題。象，具有明顯的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。城市污水由于水量穩(wěn)定，基。建投資經(jīng)濟，許多國家都將中水回用作為解決缺水問題的優(yōu)選方案。國際上，日本、美國等國早已開展污水處理后回用的工作。亞已實施衛(wèi)生間廢水處理再利用工程。中水回用的典型代表是日本，上世紀60年代起就開始使用中水。水灌溉的研究已達到一定的水平。目的的污水深度處理小試。了中水回用裝置并取得了積極的成果。但目前中水回用也存在著不少的問題。再次，我國居民的節(jié)水意識、中水回用意識不強，很多。另外，想要在建筑內(nèi)實現(xiàn)中水回用就必須建立一套獨立于自來水系統(tǒng)的水。質(zhì)指標均達到中水回用標準。

　　

【正文】 日處理水量的 40%作為調(diào)節(jié)池的有效體積， 32 1 5 .7 2 4 0 % 8 6 .3Vm? ? ?，取 387Vm， 格柵柵前水位為－ ，設(shè)格柵水頭損失為 ，則柵后水位為－ ，此水位即為調(diào)節(jié)池的最高水面水位。池底標高為－ ，則調(diào)節(jié)池水深為 2. 中水水源收集系統(tǒng) 35 1 .8 ( 4 .5 ) 2 .7Hm? ? ? ? ?，由于水泵有一最小的啟動水位，初步定 為 ，則調(diào)節(jié)池有效水深 ? 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 36 調(diào)節(jié)池面積約為： 287 3 7 .8 32 .3VSmh? ? ? 初步確定調(diào)節(jié)池長為 ，寬為 m。（采用一體式處理工程設(shè)施，各構(gòu)筑物均建在一塊混凝土底板上，各構(gòu)筑物互相緊鄰，共用池壁，各構(gòu)筑物的長寬尺寸與整個平面布置有關(guān)，平面布置圖參見相關(guān)圖紙） 空氣管路計算 i. 空氣管路布置 調(diào)節(jié)池設(shè)穿孔管曝氣，最主要的作用是通過曝氣攪拌防止雜物在調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀下來，避免池底積聚大量污泥，造成調(diào)節(jié)池有效調(diào)蓄 容積減小，同時由于停留時間較長，曝入一定量的空氣可以避免污水腐敗產(chǎn)生大量臭氣。 根據(jù)《民用建筑生活污水處理工程設(shè)計規(guī)定》 （ DBJ08711998） ，預(yù)曝氣采用每 100m3池容積 曝氣 ～ ， 此處的池容積應(yīng)為整個調(diào)節(jié)池的容積，即 102m??，則曝氣量采取 。 調(diào)節(jié)池所需空氣量為 Q＝ ＝ ； 空氣管內(nèi)流速控制在 10m/s 左右，則管道直徑 4 4 0 . 0 2 5 0 . 0 5 610Qdmv???? ? ?? 選用 De63 的 UPVC 管，其公稱直徑為 DN50，內(nèi)徑 39。 55jd mm? ，則管內(nèi)流速 220 .0 2 5 1 0 .1 03 .1 40 .0 5 544Qv m sd?? ? ??，符合要求。 干管進入池底分為兩路，每路一根次干管，共 2 根。次干管流量 39。30 .7 5 m in2m?? 次干管管管內(nèi)流速控制在 10m/s 左右，則管道內(nèi)徑為： 39。 0 . 7 5 / 6 0 0 . 0 3 9 93 . 1 4 1044Qdmv?? ? ???； 選用 De50 的 UPVC 管，其公稱直徑為 DN40，內(nèi)徑 39。 43jd mm? ，則管內(nèi)流速 3構(gòu)筑物計算與平面布置 37 22 / 60 Qv m sd?? ? ??’ 支管共設(shè) 16 根，每根次干管兩側(cè)各 4 根，其起端空氣流速控制在 10m/s 左右，則支管管徑為： 0 . 0 2 544 16 0 . 0 1 5 610qdmv???? ? ??， 選用 De16 的 UPVC 管，其公稱直徑為 DN10，內(nèi)徑 39。 12jd mm? ，校核其流速為： sqv /*8*60d4 22??? π ，符合要求。 穿孔管孔眼直徑取為 3mm，孔口流速 30k mv s?； 則孔眼數(shù)220 . 0 2 5 1 1 7 . 90 . 0 0 3 3 044Qndv??? ? ???，取 n＝ 128 個； 每根支管的開孔數(shù)為 128/16＝ 8 個，斜下 45 度角交叉布置，沿支管方向每孔間隔 225mm。 圖三 [開孔示意圖 ] 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 38 ii. 空氣管路損失計算 調(diào)節(jié)池選配鼓風機所需的壓力（相對壓力） H，可用下式計算： 1 2 3 4 ()H h h h h kPa? ? ? ? 式中， 1h —— 風管的沿程阻力， kPa 2h —— 風管的局部阻力， kPa 3h —— 穿孔管以上的調(diào)節(jié)池水深（應(yīng)以最高水位計）， kPa 4h —— 穿孔管孔眼出流阻力， kPa 計算風管的沿程阻力： 1 ()Tph iL Pa??? 式中， i—— 單位管長的阻力， 1 .9 2 41 .2 8 16 7 ( )vi Pa md??[T＝ 20，標準壓力為] L—— 風管的長度（ m） T? —— 溫度為 TC時，空氣的密度修正系數(shù)，20TT ?? ???????? p? —— 大氣壓力為 p 時的壓力修正系數(shù)， p? ? 其中， T? —— 溫度為 TC時的空氣密度（ kg/m3） 20? —— 溫度為 20C 時的空氣密度（ kg/m3） 設(shè)風管內(nèi)溫度為 20176。 C，壓力為標準壓力 ， 各參數(shù)取值為： ? ? ； ? ? 由此，得風管的沿程損失計算結(jié)果見表 13。即風管的沿程阻力 h1== 表 13 風管沿程損失 管段 編號 管長（ m） 空氣流量3 minm 管道尺寸 計算內(nèi)徑（ mm） 空氣流速 m/s I（ Pa/m） 沿程損失（ Pa） 1— 2 De16 12 2— 5 ~ De50 43 5— 6 De50 43 6— 7 De63 55 7— 8 DN50(鋼 ) 52 沿程損失總計（ Pa） 計算得：風管的沿程阻力 Pah ? ，即約為 。 計算風管的局部阻力： 22 1 0 ( )2vh Pag???? 3構(gòu)筑物計算與平面布置 39 式中， ? —— 局部阻力系數(shù) v —— 風管中平均空氣流速（ m/s） ? —— 空氣密度（ kg/m3），當 T=20C ，標準壓力為 時， ? 取 kg/m3， 風管局部阻力主要包括各彎頭、干支管連接處的丁字、十字管的局部阻力以及閘閥局部阻力。 彎頭處的局部阻力系數(shù)為 ?? 丁字管為干管與次干管連接處的異徑丁字管，該處的 ? 值為等徑丁字管之 ?值＋突縮之 ? 值 =＋ ＝ 十字管為次干管與支管連接處的異徑十字管，該 ? 值為 2丁字管之 ? 值，又丁字管 ? 值為等徑丁字管之 ? 值＋突縮之 ? 值： 2 (1 .5 0 .3 4 ) 3 .6 8? ? ? ? ? 閘閥全開時，管徑為 DN50 的閘閥 ? 值為 調(diào)節(jié)池至鼓風機出口共有 3 個鋼制 90 度彎頭；最不利支管處空氣須經(jīng)過 1個異徑三通， 4 個異徑四通， 1 個閘閥，局部損失計算如下表所示： 表 14 局部損失計算 項目 個數(shù) 局部阻力系數(shù) 空氣流速m/s 阻力損失Pa 總阻力損失 Pa 鋼制 90 彎頭 3 異徑三通 1 異徑四通 4 閘閥 1 總局部損失（ Pa） 由表得風管局部損失 2 Pa kPa?? 穿孔管以上的調(diào)節(jié)池水深：調(diào)節(jié)池的最高水位為－ ，穿孔支管中心在池底以上 250mm，該處標高為－ ＋ ＝－ ，則穿孔管上的水深為－－（－ ）＝ m，由此可得， 3 2. 45 10 24 .5h kPa? ? ? 穿孔管孔眼出流阻力 4h 取 4kPa 。 因此鼓風機所需的相對壓力為1 2 3 4 1. 03 8 1. 42 7 24 .5 4 30 .9 7H h h h h k P a? ? ? ? ? ? ? ? ? iii. 鼓風機的選型 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 40 因調(diào)節(jié)池水位變化較大，故選用一臺鼓風機進行單獨供氣。 HC60S型回轉(zhuǎn)式鼓風機，該風機具有噪聲低、風量大、能耗低、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安裝方便等特點。 該風機的性能參數(shù)為 ： 壓力范圍： ～ kgf/cm2 10 ~ 50kPa? 風量范圍： ～ m3/min 電機功率： 排風口徑： 50mm 潛污泵的選型 生活排水經(jīng)過調(diào)節(jié)池水量均化后，需提升入初沉池，選用潛污泵，安裝在調(diào)節(jié)池集水坑內(nèi)。 平均時流量為 32 1 5 .7 2 2 4 8 .9 9 /Q m h? ? ? 調(diào)節(jié)池最低水位設(shè)為－ ，初沉池的水面水位為－ 因此靜揚程為： ( ) ? ? ? ? 初定選用上海長征泵閥有限公司生產(chǎn)的 型潛污泵，對應(yīng)的揚程大約為 10m，流量為 10 m3/h，功率為 ，出水管為直徑 50mm的鋼管。 為 了校核該泵的揚程，需計算泵出水口至后續(xù)構(gòu)筑物之間的管道損失。管道布置如圖 四 所示，水頭損失計算如下： （ a）沿程損失：管內(nèi)流量為 ，管徑50mm，查《給水排水設(shè)計手冊 第一冊 常用資料》的鋼管水力計算表，得每 1000m水頭損失為 ，管路總長約為 ，則沿程損失為 ＝ （ b）局部損失：包括彎頭，三通，閥門和流量計。 圖四 管道布置圖 DN50 彎頭共 3 個，查表得局部阻力系數(shù)ξ＝ ， 管內(nèi)流速28 .9 9 / 3 6 0 0 1 .2 7 /0 .0 54Qv m sA ?? ? ??，故該部分局部損失為： 221 / 2 3 0 . 8 1 . 2 7 / 2 0 . 2 0h v g g m?? ? ? ? ? ? 3構(gòu)筑物計算與平面布置 41 1 個三通，ξ＝ ，故該部分局部損失為： 222 / 2 0 . 1 1 . 2 7 / 2 0 . 0 0 8h v g g m?? ? ? ? ? 止回閥的局部阻力系數(shù)ξ＝ ，故該部分局部損失為： 223 / 2 7 . 5 1 . 2 7 / 2 0 . 6 2h v g g m?? ? ? ? ? 當閘閥全開時，局部阻力系數(shù)ξ＝ ，故該部分局部損失為： 224 / 2 0 . 5 1 . 2 7 / 2 0 . 0 4h v g g m?? ? ? ? ? 電磁流量計的損失估計為 5 ? 總的局部損失為 1 2 3 4 5 0 .2 0 0 .0 0 8 0 .6 2 0 .0 4 0 .1 0 .9 6 8h h h h h m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 總的水頭損失為 ＋ ＝ 水泵所需的揚程為靜揚程＋水頭損失＝ ＋ ＝ 又， 型潛污泵在流量為 ，完全可以滿足要求，確定使用兩臺 型潛污泵（一用一備）作為調(diào)節(jié)池至初沉池的提升泵。 初沉 池 初沉池的選擇 設(shè)置初沉池以去除廢水中還有的大量細顆粒雜質(zhì)，同時可以降低后續(xù)處理負荷。由于一體化中水處理設(shè)施的特殊性，且水量較小，采用方形豎流式沉淀池 。 豎流式沉淀池又稱立式沉淀池，是池中廢水豎向流動的沉淀池。池體平面圖形為圓形或方形，水由設(shè)在池中心的進水管自上而下進入池內(nèi)（管中流速應(yīng)小于 30mm/s），管下設(shè)傘形擋板使廢水在池中均勻分布后沿整個過水斷面緩慢上升（對于生活污水一般為 ，沉淀時間采用 12h），懸浮物沉降進入池底錐形沉泥斗中，澄清水從池四周沿周邊溢流堰流出。堰前 設(shè)擋板及浮渣槽以截留浮渣保證出水水質(zhì)。池的一邊靠池壁設(shè)排泥管（直徑大于 200mm）靠靜水壓將泥定期排出。豎流式沉淀池的優(yōu)點是占地面積小，排泥容易，缺點是深度大，施工困難，造價高。常用于處理水量小于 20200m3/d 的污水處理廠。 理論依據(jù)：豎流式沉淀池中，水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截留速度與水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的顆粒將懸浮在混合液中形成一內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 42 層懸浮層，對上升的顆粒進行攔截和過濾。因而豎流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高 設(shè)計流量 Q= m3/d； 沉淀池表面負荷 q’= m3/m2h ； 停留時間 t=2h 池體計算 （ 1）中心管面積 332 1 5 .7 22 1 5 .7 2 0 .0 0 2 586400q m d m s? ? ?， 中心管內(nèi)流速定為 30 mm/s，則中心管面積 f： 20 .0 0 2 5 0 .0 8 30 .0 3fm??，則中心管直徑為：