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1、雨水处理利用工程设计方案前言1一、设计依据及原则 211设计依据212设计原则2二、雨水利用系统分析221项目概况222水量平衡分析223系统处理能力分析324系统工艺流程3三、雨水弃流系统3四、雨水处理站44.1雨水处理站设计 44.2雨水蓄水池44.3清水池4五、雨水净化处理45.1雨水水质45.2回用水质553处理工艺65.31混凝7532过滤85,3,3 消毒8六、主要构筑物及设备明细961构筑物列表962主要设备表96.3运行成本分析106.4人员培训及售后服务 10、设计依据及原则1.1设计依据建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400-2006)；雨水利用工程技术规范(DGJ
2、32/TJ113-2001)；室外给水设计规范(GB50013-2006)；室外排水设计规范(GB50014-2006) ； (2014年版)建筑给水排水设计规范(GB50015-2003(2009年版)； 主设计单位提供的参数和图纸等资料。1.2设计原则1. 安全性：结合工程实际情况，对弃流系统进行合理的高程设 计，避免暴雨倒灌，保证雨水收集、处理系统的安全运行。2. 经济性：合理进行雨水弃流和处理的工艺设计，减少初投资 和运行费用；智能控制，提高雨水利用率，最大限度的体现雨水利 用的经济性。3. 可靠性：选择稳定可靠的工艺，保证处理后水质达标，实现 用水的安全、可靠。4. 简便性：雨水弃流
3、、处理处理设施应能自动运行，操作、维 护简便，以减少劳动强度。二、雨水利用系统分析2.1项目概况 雨水处理利用工程主要收集屋面雨水及路面雨水，前期雨水做弃流处理，后期雨水收集，雨水经处理后主要回用于绿化灌溉及道路清 洗。2.2雨水利用量计算日用水量最大为地块 Q =16430 X3X 10-349.3m3/d；d由于降雨的不确定性，雨水作为杂用水水源和补水水源具有不稳定性，则清水池上部应设置自来水补水设施。2.3设计范围：根据现有资料，本方案主要针对雨水回收利用系统进行设计， 包括初期雨水的弃流处理、雨水蓄水、水质净化。不包含雨水收集 管网、雨水回用管网和雨水入渗等系统的设计。2.4系统处理能
4、力分析根据上述水量计算，本方案相关设计水量如下：1. 雨水蓄水池容积：目前尚无规范对雨水蓄水池容积计算做具 体规定，一般认为，该池容积设计需综合考虑可收集雨水量、雨水 利用需水量和建设方的投资能力，本项目收集面积分别为9000平 米，根据降雨一年重现期，收集水量远大于绿化日用水量38 m3,雨 水蓄水池容积应根据用水量进行设计，应保证至少3d的绿化日用水 量，从经济合理性角度考虑，建议蓄水池容积按100m3设计。2. 由于降雨的不确定性，雨水作为杂用水水源具有不稳定性， 因此绿化用水应考虑设置自来水补水设施。3. 雨水处理设施的处理能力：根据用水量计算结果，雨水处理 设施的日处理能力应按日用水
5、量38 m3/d设计，处理设施小时处理 雨水量可按10m3/h设计，最长每天运行约4h。2.5系统工艺流程雨水收集利用系统流程如图2所示。图2雨水收集利用系统流程图3.工艺流程说明及设计雨水利用系统由初期雨水弃流、调蓄存储和净化处理三部分组成， 弃流部分主要由安全分流井、雨水弃流控制器和复合流过滤器组 成；调蓄存储主要为蓄水池；净化处理部分根据雨水的用途和用 量，选择混凝、反应、过滤、消毒的物化法处理工艺。3.1初期雨水弃流部分由于降雨过程中，初期的雨水冲刷屋面、道路，其中夹杂着大量的粉尘和泥砂，水质较差，应对其进行弃流处理，使其直接排入 市政污水管线，对于后期较为清澈的雨水进行收集储存后经适
6、当的 处理回用，以减少处理工序和降低运行费用等。一般建议以初期2- 3mm降雨径流为界，进行弃流和收集。雨水水质应以实测资料为准，无实测资料时可采用建筑与小 区雨水利用工程技术规范（GB50400-2006）中的经验值：雨水弃流 前的雨水水质为CODcSS均达到两千多，污染较高，雨水初期径 流弃流后的水质为 cod 70-110mg/L、SS 20-40mg/L、色度 10-40 Cr度，连续降雨时径流水质较好。3.1.1安全分流井安全分流井井底标高低于雨水弃流管，雨水汇集管与弃流管标 高相同。分流井通过雨水收集管连接至弃流控制器。井内设有水质 传感器，水质信号传输至弃流控制器用以控制雨水收集
7、管道的开 闭。分流井内雨水收集管距井底有一定高度（但低于雨水汇集 管），作为沉泥空间；井底可渗水（或预埋钢套管），便于降雨结 束后清理。3.1.2弃流控制器弃流控制器前端具有格栅，用于拦截大颗粒悬浮物，栅条间距 3mm，雨停后将提篮格栅取出倾倒即可。弃流控制器附带控制箱，控 制箱内具有雨量传感器。弃流控制器无须人工控制，完全由内置PLC控制程序进行多点 信号串联监测控制，可对降雨的雨型、频次、雨量、pH值、暴雨倒 灌等进行记忆处理，根据测试数据调整弃流时间和流量，收集优质 雨水。多点信号串联监测控制点位包括：根据汇流面积、汇流时间，确定弃流初期2-3mm降雨径流的时 间（常规值）；根据雨频确定
8、收集时间（动态值）；根据雨水水质在线监测结果，确定弃流时间（监测值）；根据分流井内水位，确定是否收集（报警值）。设备性能参见下表。弃流控制器直接置于安全分流井之后，尽 量缩小其间距离。3.1.3复合流过滤器复合流过滤器采用折流、逆向流的复合流原理，不间断对雨水 进行分离过滤。其结构顺畅、工艺完善，从根本上克服了过滤器的 前期过滤堵塞问题及反洗结淤的弊病，保证在降雨过程中，无人操 作状态下，雨水不堵塞、不结淤、过滤顺畅。设备过滤精度为 1mm。设备性能参见下表。复合流过滤器置于收集管路末端，进入蓄 水池之前。设备性能表弃流控制器复合流过滤器材质碳钢、玻璃钢默认：钢制（内外防腐）钢制、不锈钢、玻璃
9、钢 默认：钢制（内外防腐）功耗220V、 50Hz、 300W无工作压力小于 0.05mH O2小于 0.05mH O2联接方式与雨水管插接与雨水管插接控制方式现场控制与远程控制相结 合无3.1.4弃流过滤过程功能分析（1）安全方面本系统必须保证建筑区域的排水安全，利用安全分流井，进行 分流收集和初期雨水弃流、过大流量弃流，相当于未在雨水排水支 管或干管上加装阀门等阻断、截流设备。当降雨径流量超过设置的 用来收集优质雨水分流管的最大流量，或系统发生故障时，多余的 径流量可继续通过安全分流井中的弃流排水管排出，避免在暴雨时 由于系统失灵或人为误操作造成溢水事故。同时，该系统具有自动 报警功能，信
10、号可传输直值班室。复合流过滤器采用折流、逆向流的复合流原理，不间断对雨水进 行分离过滤。其结构顺畅，可保证在降雨过程中，无人操作状态 下，不堵塞、不结淤。（2）水质保障方面系统设有弃流控制装置，该装置采用多点信号控制弃流水量， 选取最佳弃流量，收集优质的雨水。弃流后雨水经过复合流过滤 器，有效减少了雨水中夹带的杂质进入蓄水池，从而减少了对优质 雨水的二次污染。（3）经济方面安全分流井的设计既可保证系统排水安全，又可减少系统投资。安全分流井可以实现弃流排水管与雨水收集管之间的管径差 异，降低管网和后续弃流装置的投资。另外，通过弃流、初级过滤 等措施从源头控制进入处理设施的雨水水质，防止优质雨水的
11、二次 污染，降低水质处理的负荷，节约投资与运行成本。3.2雨水的调蓄储存3.2.1蓄水池容积根据本项目水量平衡分析结果雨水蓄水池容积建议按雨水汇集全额收集设计，即V=100m3。蓄水池采用混凝土结构，尺寸： LXBXH=6000mmX 4500mmX 4000mm。3.2.2蓄水池功能设计雨水经初期弃流后进入蓄水池，蓄水池兼具沉淀功能，进水和 出水都需要避免扰动沉积物，以免影响后续处理流程。进水可采取 淹没式进水，且进水口斜向上或水平。进水可采取淹没式进水，且 进水口斜向上或水平，出水通过设于池内的过滤提升泵送至雨水处 理系统。此外，蓄水池要设有排泥装置，以免过量沉淀。3.3雨水净化处理3.3
12、.1雨水水质此次项目收集的雨水为屋面雨水，雨水水质应以实测资料为 准，本项目无实测资料，因此方案设计中参考建筑与小区雨水利 用工程技术规范(GB50400-2006)中的经验值：其中，屋面雨水初 期径流弃流后的水质：CODcrr 70-110mg/L、SS 20-40mg/L、色度10-40 度。本项目按弃流后的雨水水质进行设计3.3.2用水水质本项目计划将雨水回用于绿化，根据建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400-2006)的规定，回用水的CODcSS指标应 满足表2的水质标准。表2雨水处理后CODcr、SS指标(GB50400-2006)项目指标循环冷 却系统补 水观赏性景观 水娱
13、乐性景观 水绿化车辆冲洗道 路 浇 洒冲 厕CODc (mg/L) w Cr330SS(mg/L) w510510510103.3.3处理工艺雨水当中的污染物主要以无机物为主，并含有大量的泥砂。雨 水的可生化性很差，一般不采用生物处理技术，且避免引起细菌总 数的增加。根据建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400- 2006)的工艺流程设计要求，应采用物理、化学方法进行处理。处理水量：根据用水量计算，日用水量38 ma/d。雨水净化处理 能力按10ma/h设计，平均每天运行约4h。雨水处理工艺采用混凝-过滤工艺，具体工艺流程如图2所示。泵图2：雨水处理工艺流程图混凝反应:本项目为雨水回收系
14、统，雨水中含大量空气中的粉尘，在水中 形成大量的悬浮物，而粉尘形成的悬浮物粒径非常小，单纯使用填 料式过滤器（石英砂、活性炭、浮动床均属于填料式过滤器）难以 达到理想的过滤效果，故我司为本项目配备混凝反应器以提高过滤 效率。混凝过程利用混凝剂对悬浮物质的聚合作用，将水中的污染 物质聚集起来后形成较大直径的絮状物质，通过过滤装置将其从水 中分离出来。混凝剂可采用聚合氯化铝（PAC），聚合效果较为明显， 混凝剂与雨水混合后进入反应器，药剂与污染物反应生成较大混凝 体，经过滤器滤除。加药装置的作用是向处理水中定量投加混凝药剂。加药装置由 加药罐、搅拌机和计量加药泵共同组成，加药罐储存药液，搅拌机 用
15、于加药罐内药液的搅拌，使之药液中药剂均匀分布不形成沉淀， 计量泵用于药液的定量投加。加药装置性能参数： 加药罐材质：PE （聚乙烯），耐腐蚀性强 外形尺寸：直径710mm、高980mm。有效容积：300L 搅拌机功率：0.37kW 计量加药泵最大输出流量：10L/h最大输出压力：0.6MPa电机功率：42W混凝反应器性能参数：材质：钢质，内外防腐；外形尺寸：直径1200mm、高2200mm（有效高度，不包括搅拌电 机）；主要结构：反应罐体、进水口、出水口、泄水口、排气口、吊 装环；搅拌电机：1.1kW；水力停留时间：15min；药剂主要成分为聚合滤化铝（PAC）；投加浓度：10%投加方式：粉末型药剂，按10
