某大学中水处理设计实例.docx

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某大学中水处理设计实例

某大学中水处理设计实例

　　摘要　　随着水资源匮乏的日益突出，合理利用水资源及科学有效的节约用水已为人们所关注,建筑中水利用在业内一直被认为是节水的较好方式,特别是对于有丰富优质杂排水的建筑小区来说,节水效果及经济意义就更为显着.

关键词优质杂排水水量平衡工艺流程最大出水负荷反冲洗水量调节容积投药

一.工程概况:

某大学学生宿舍区北临校园体育场,西面为食堂,南接现有学生宿舍区,东侧为校园休闲山体.建筑呈行列式布置.宿舍分一类宿舍和三类宿舍二大类,均为六层建筑,其中1#.2#.3#楼为一类宿舍,其内设单独的卫生间,1#宿舍建筑面积,2#宿舍,3#宿舍,总建筑面积,共按2544人入住设计;4#.5#.6#楼为三类宿舍,其内设公共盥洗室和淋浴室,每栋建筑面积均为,总建筑面积16343m2,共按2736人入住设计.食堂面向宿舍区,东面设置餐厅出入口,食堂共分四层,建筑面积为因本工程位于某市郊区,周围为自然山体,市政给水资源不是很丰富,本着节约水资源出发,本工程考虑收集1~6号宿舍楼的淋浴废水和盥洗废水（并考虑与前.后期生活废水合并）作为中水源水,经中水处理站处理后用于小区内冲厕用水.

二.水量平衡计算:

水量平衡计算表

序号建筑物人数无中水冲厕用水定额日用水量（m3/d）中水冲厕用水定额中水用水量（m3/d）淋浴用水定额盥洗用水定额优质杂排水量（m3/d）中水原水量（m3/d）11号楼912200L/人.天/人.天/人.天30L/人.天号楼912200L/人.天/人.天/人.天30L/人.天号楼720200L/人.天14460L/人.天/人.天30L/人.天号楼912130L/人.天/人.天/人.天25L/人.天号楼912130L/人.天/人.天/人.天25L/人.天号楼912130L/人.天/人.天/人.天25L/人.天总计5280　　

水量平衡图水量平衡图

由上表及图所示,本工程选用优质杂排水作为中水原水是可行的,其中水原水量设为：

Qpy=350m3/d,并采用自来水作中水补充水源.

　　三.中水处理工艺计算:

（一）中水处理工艺流程方案选择:

因本工程中水原水为淋浴排水与盥洗排水组成的优质杂排水,所以采用以物化处理为主的工艺流程.工艺流程框图系统处理流程图

经过此工艺流程处理后的水质标准:

BOD520,CODmn30,SS10

（二）各种水水质标准

优质杂排水水质标准:

BOD5:

100,CODmn:

80,SS:

100,ABS:

11.

生活杂用水水质标准:

:

BOD5:

10,CODmn:

50,SS:

10,.

（三）中水处理设施处理能力:

设中水处理设施运行时间采用24小时连续运行.

q=Qpy/t

q____设施处理能力

Qpy___经过水量平衡计算后的中水原水量（350）

t_____中水设施每日设计运行时间（24）.

q=Qpy/t=350/24=m3/h.

（四）格栅的设置:

本工程格栅设于格栅井内,且格栅条空隙宽度为8mm（采用一道格栅）,其倾角采用750.

（五）调节池计算:

本工程工艺处理设施运行时间为24小时连续运行,调节池有效容积计算如下:

Vs=Qpy*C

Vs_____调节池有效容积,m3

Qpy____中水日处理水量，m3

C______调节池有效容积占日处理量的百分数%（40%）

Vs=Qpy*C=350*=140m3

调节池高设为H=m,有效水深设为H1=m,则调节池有效面积为:

F=Vs/H1=140/=m2

调节池采用距形,则其BxL=,则其面积为:

6*=45　m2

满足要求.

并考虑在池底设置水下曝气器.

（六）毛发聚集器的设置:

本工程毛发聚集器设于污水泵吸水管上,毛发聚集器要求如下:

1.过滤网的有效过水面积等于连接管截面面积的倍.

2.过滤网的孔径为3mm.

（七）沉淀池计算:

1.本工程采用斜管沉淀池,其设计参数如下:

表面负荷:

U0=2m3/,斜管长ι=1m,斜管倾角θ=600

斜管管径d=100mm,保护超高为h1=,清水区高度为：

h2=,

配水区高度为:

h3=,积泥区高度为:

h4=,最大出水负荷/S.m.

2.表面负荷计算:

U0=2m3/=/s.

3.流量计算：

Q=350m3/d=m3/h.=/S

4.清水区面积：

F=Q/U0=/2=m2

5.沉淀池尺寸:

采用距形池,其长度为宽的2倍,即L=2B,

则:

2B2=,得出B=m,取2m

则:

L=2*B=2*2=4m

则:

F=4*2=8　m2满足要求.

6.净出水口面积计算:

为了配水均匀,进水布置在4m长的一侧.在2m宽度中扣除m无效长度,则净出水口面积:

F’=（）*L/K

K____斜管结构系数.

F’=（）*L/K=（）*4/=m2

7.沉淀池高度计算:

斜管高度:

h5=L*Sin600=1*m

则池高：

H=h1+h2+h3+h4+h5

=++1++=m.

8.核算:

以沉淀池出水负荷来核算..

Qf=Q/L=/4=//满足要求.

8.其它:

排泥采用穿孔管,出水采用堰口出水方式.

9.斜管沉淀池布置示意图如下:

斜管沉淀池布置示意图

（八）中间水池:

中间水池容积取调节池容积的11%,则中间水池容积V=*140=m3,取中间水池高H=m,保护超高为m

则中间水池面积:

F=.V/H=/=m2

中间水池平面尺寸边长为:

L=/2=m.

　　（九）本工程中水过滤采用石英砂压力过滤器过滤.1.设计参数:

滤速为:

v=10m/h,反冲洗强度：

q=40L/,反冲洗时间t=5min,

2.过滤器面积：

F=Q/v

式中：

F____过滤器面积（m2）

Q____过滤器处理能力（m3/h）（接两倍日处理量计算）

V____滤速（m/h）（8）

F=Q/v=/10=m2.

3.反冲洗水量:

Q1=q*F*t=40**5*60=34800L=,其反冲洗水由反冲泵从清水池中抽取供给.

4.过滤罐尺寸计算:

采用两个过滤罐n=2.

（1）每罐过滤面积F1=F/n=/2=m2

（2）每罐半径:

R=（F1/）1/2=（/）1/2=m

（3）每个过滤罐直径:

d=2*R=2*=m,取m.

（十）清水池计算:

清水池的调节容积按中水系统日用水量的35%计算.

则:

V=Qd.*=350*=m3,设清水池高为:

（其中超高保护高为m）

则清水池面积为:

F=/=38m2.

则清水池平面尺寸为:

BXL=m.

（十一）混凝剂计算:

1.本工程中水混凝剂采用精制硫酸铝,其性质为:

无水硫酸铝含量为:

52%,

2.本工程助凝剂采用活化硅酸.

3.药液箱容积的计算:

本工程混凝剂投药率为:

20mg/L,采取每天制药一次.

则药液箱容积V=a*Q/（10*b*n）

式中：

V___药液箱容积,L

a____混凝剂投药率,mg/L（20）

Q____日处理水量,m3/d（350）

b____药液含量,一般采用20

n_____每日配制药液次数,

（1）

则:

V=a*Q/（10*b*n）=20*350/（10*20*1）=35L

4.本工程投药采用泵前投药方式,由孔口计量设备苗嘴流出的混凝剂药液投加在水泵吸水管上.采用孔口计量投药设备,如下图所示:

泵前投药示意图1______药液箱2_____恒位箱3_____隔板4_____投药苗嘴5______漏斗6_____水封逄7_____水泵8_____水泵吸水管9______水泵出水管

（十二）消毒剂计算:

1.本工程消毒剂采用次氯配钠消毒剂,采用直流式次氯酸钠发生器.

2.次氯酸钠发生器的产量计算如下式:

W=24QD/T

式中：

W____次氯酸钠发生器的有效氯产量,g/h

Q____被消毒水的最大日平均时流量,m3/h（）

D____水的设计加氯量,mg/L（20）

T____发生器的工作时间,h（10）

W=24QD/T=24**20/10=700g/h

3.食盐用量的计算如下式:

G=24QDS/1000

式中：

G_____食盐用量,kg/d

Q____被消毒水的最大日平均时流量,m3/h（）

D____水的设计加氯量,mg/L（20）

S____生产单位质量有效氯所消耗的食盐量,kg/kg（）

G=24QDS/1000=24**20*/1000=kg/d

4.盐水槽的容积计算如下式:

Vs=100G/（n*N）

式中：

Vs_____盐水槽的有效容积,L

G______食盐用量,kg/d（）

n______稀盐水浓度,%（4）

N______每日配制次数,

（1）

Vs=100G/（n*N）=100*/（4*1）=L

5.次氯酸钠贮液槽容积计算如下式（有效容积）:

Act=QDt/C

式中：

Act_____贮液槽的有效容积，L

C______次氯酸钠溶液的有效氯浓度,g/L（8）（或按产品说明书）

t_______贮液时间,h.t=24-T=24-10=14h（T为发生器工作时间）.

Q____被消毒水的最大日平均时流量,m3/h（）

D____水的设计加氯量,mg/L（20）

Act=QDt/C=*20*14/8=L

6.稀盐水（4%）的配制:

由溶盐池配制浓度15%左右的浓盐水,静止沉淀后,用比重计测定其浓度,再配制成4%浓度的需要量,启动盐水泵将一定体积的浓盐水送入盐水槽中,然后加入清水使其成为需要浓度的稀盐水.

7.配制612L4%浓度的稀盐水所需浓盐水体积计算:

（1）浓盐水浓度计算如下式:

Cs=а*Ds-b

式中：

Cs_____盐水的质量百分比浓度，%

Ds_____盐水的比重,kg/L（）（应由实测数据为准）

а.b_____系数,常温下取а=,b=

Cs=а*Ds-b=*=15%

（2）配制612L4%浓度的稀盐水所需浓盐水体积:

V=4*612/15=L.

8.本工程消毒液投放采用水射器投药方式,次氯酸钠消毒工艺流程见下图次氯酸钠消毒工艺流程图1____溶盐池2____塑料泵3____盐水槽4____次氯酸钠发生器5____次氯酸钠贮液槽6____漏斗7____水射器8____管道混合器9____清水池10____回用水泵

四.结束语

从本工程来看,对具有丰富优质杂排水的大型居住社区来说,从水量平衡及计算不难看出,其优质杂排水水量与中水用水量之间本身就可达到长期平衡关系,所需自来水补充水量很小,完全可达到自身循环,大大节约了水资源;且优质杂排水具有较好的原水水质,其处理流程采用完全成熟的传统处理工艺,具有较为丰富的设计.施工.管理经验,有利于降低中水的运行成本,提高中水工程建设的社会及经济效益.