大厦雨水处理及中水回用工程施工方案.docx

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大厦雨水处理及中水回用工程施工方案

大厦雨水处理及中水回用工程施工方案

第一部分雨水收集

1雨水收集利用的价值和实用性

水资源的缺乏已成为世界性的问题，在传统的水资源开发方式已无法再增加水源时，回收利用雨水成为一种既经济又实用的水资源开发方式。

雨水利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。

雨水利用就是把从自然或人工集雨面流出的雨水进行收集、集中和储存利用，是从水文循环中获取水为人类所用的一种方法。

随着城市化的进程，造成地面硬化（如建筑屋面、路面、广场、停车厂等）改变了原地面的水文特性，干预了自然的水文循环。

这种干预产生的效果是负面的：

大量雨水流失，交通路面频繁积水影响正常生活，雨洪峰值变大加重排水系统负荷，土壤含水量减少，热岛效应及地下水位下降现象加剧等。

而与此同时，我国城市缺水问题却越来越严重，以至国家花费巨资搞城市调水工程。

城市雨水利用，是通过土壤入渗调控和地表（包括屋面）径流调控，实现雨水的资源化，使水文循环向着有利于城市生活的方向发展。

城市雨水利用有几个方面的功能：

一，节水功能。

用雨水冲洗厕所、浇洒路面、浇灌草坪、水景补水、洗车等，甚至用于循环冷却水和消防水，可节省城市自来水；二，水及生态环境修复功能。

强化雨水的土壤入渗增加土壤的含水量，甚至利用雨水回灌提升地下水的水位，可改善水环境乃至生态环境；三，雨洪调节功能。

土壤的雨水入渗量增加和雨水径流的存储，都会减少进入雨水排除系统的流量，从而提高城市排洪系统的可靠性，减少城市洪涝。

综上，城市雨水利用是城市水资源综合利用中的一种新的系统工程，具有良好的节水效能和环境生态效益。

目前我国城市水慌日益严重，与此同时，健康住宅、生态住区正迅猛发展，小区区雨水利用系统，以其良好的节水效益和环境生态效益适应了城市的现状与需求，具有广阔的应用前景。

可见，小区雨水利用系统的研究与推广，不仅有着重要的理论价值，也有实际的工程意义。

2项目概况

2.1项目区气候

xxxx市地处北回归线北侧，属北亚热带季风性（湿润）气候，具有常年雨量丰沛、热量充足、雨热同季、光热同季、冬冷夏热、四季分明等特点。

年平均气温15.8℃～17.5℃，极端最高气温41.3℃（1934年8月10日），极端最低气温-18.1℃（1977年1月30日）。

年无霜期一般为211天～272天，年日照总时数1810小时～2100小时，年总辐射104千卡／平方厘米～113千卡／平方厘米，年降水量1150毫米～1450毫米；降雨集中在每年6月～8月，约占全年降雨量的40%左右。

xxxx市气象资料表

气候资料

日期

1月

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

平均最高气温（摄氏度）

1961-1990

8.1

9.6

14.6

21.0

26.2

29.8

32.9

32.7

27.8

22.7

16.4

10.5

平均最低气温（摄氏度）

1961-1990

-0.5

1.4

6.1

12.2

17.7

21.8

25.2

24.6

19.4

13.4

7.2

1.5

降雨量（毫米）

1961-1990

34

57

92

134

151

212

151

132

84

89

58

28

降雨日数

1961-1990

8

10

13

14

13

12

11

9

9

10

9

7

2.2土壤

xxxx市土壤种类繁多，共有8个土类、17个亚类、56个土属、323个土种，其中水稻土地面积最大，占总面积的45.5%；其次为黄棕壤占24.8%，潮土占17.0%，红壤占11.2%；其他有石灰土、紫色土、草甸土、沼泽土等共占1.5%。

2.3植被

xxxx市植物区系属中亚热带常绿阔叶林向北亚热带落叶阔叶林过渡的地带。

据不完全统计，全市的蕨类和种子植物有106科、607属、1066种，兼具南方和北方植物区系成份。

常绿阔叶林和落叶阔叶林组成的混交林是全市典型的植被类型。

长江、汉江以南以樟树、楠竹、杉木、叶茶油茶、女贞、柑桔为代表；长江、汉江以北以马尾松、水杉、法桐、落羽松、栎、柿、栗等树种为主。

蔡甸区洪泛区为主的湖沼地区仍保留着天然的水生混生植物，以苔草、蒌蒿、芦苇、菰莲、蕨类为代表的植物群落，反映了隐域性土壤的草甸沼泽过程。

2.4项目概况

xxxxxxxx大厦总建筑面积24459m2，都市环保大厦总建筑面积18423m2，办公总面积46076平方。

3雨水利用的设计依据和设计原则

3.1设计依据

（1）《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）

（2）《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）

（3）《民用建筑节水设计标准》（GB50555-2010）

（4）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

（5）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

（6）《环境噪声标准》（GB3096-96）

（7）《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920）

（8）《xxxx市城市节约用水条例》

（9）《xxxx市建设项目配套建设节水设施管理规定》（xxxx市政府令第182号）

（10）《xxxx市民用建筑节水技术设计导则》（试行）

（11）主要设计参数

设计降雨重现期为1年。

xxxx地区年均降雨量1238mm。

设计重现期1年的日均降雨量为100mm。

3.2设计原则

（1）出水水质常年保持稳定，各项指标达标；

（2）充分考虑用地范围，设备要求噪声低，处理站附近区域无明显异味，处理设施要有密封措施，尽量减少对周围环境的影响；

（3）造型美观，与周围环境协调；

（4）水处理系统操作简单，维护管理方便，工程周期短，使用寿命长；

（5）处理系统能自动运行，经常性运行及维修费用低，总投资省；

（6）水处理设施应具有较大的适应性、应急性、可满足水质、水量的变化，并考虑突发事故状态的各种应急措施；

（7）节能、环保，运行管理方便。

4用水量设计

4.1办公最高日用水量

Q1=q1m/1000

式中

——办公最高日用水量，m3/d；

——办公用水定额，L/（人.d），取40L/（人.d）;

m——定员。

取4600m2;

=40×4600/1000=184m3/d

4.2绿化最高日用水量

Q2=q2s/1000

式中Q2——绿化最高日用水量，m3/d；

q2——绿化用水定额，L/（m2·次），取q2=2L/（m2·次）；

s——总绿化灌溉面积，m2。

取2000m2。

Q2=2×2000/1000=4m3/d

4.3景观水池用水量

景观水池位于23层，面积100m2，水深以300mm计，按每20天循环一次，平均每日补充水量

=100×0.3÷20=1.5m3；

4.4空调循环水补水量

式中Q4——空调循环水用水量，m3/d；

Q4——系统水容量系数，取1.3L/m2；

S4——空调系统占用面积，m2，即50949量m2。

——每小时补水系数，取2%。

t4——每日使用小时数，取10。

Q4=0.001×1.3×50949×0.02×10=13.3m3/d

4.5未预见用水量

未预见水量取5%。

Q5=（184+4+1.5+13.3）×0.05=10.1m3/d

4.6最高日用水量

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

式中

——最高日用水量，m3/d。

=184+4+1.5+13.3+10.1=213m3/d

4.7平均日用水量

式中

——平均日用水量，m3/d；

——时变化系数，取1.5。

=213÷1.5=142m3/d

4.8非传统水源用水量

设计非传统水源利用率为最高日用水量40%，即为85.2m3/d，即非传统用水量不小于85.2m3/d。

其中办公冲厕用水量为总用水量的60%，需用水量133.8m3/d，非传统水源可全部用于冲厕。

5雨水收集水量计算

5.1平均日雨水收集量

系统收集项目区的所有雨水，包括道路、广场、屋顶及绿地。

其中屋顶约2900m2，裙房屋面侧墙汇水面积约1500m2，道路、广场约为2500m2，场外绿化约为1500m2，雨水在经弃流池后进入雨水收集池。

设计xxxx市重现期为一年，24h最大日降雨量为100mm。

考虑2mm弃流。

xxxx地区年均降雨量1238mm。

（1）年均可利用雨水量的计算

1）绿化面积：

750m2，径流系数取0.3。

年可直接利用雨水量：

Qy1＝750×0.3×1.238×0.9＝250m3

其中0.9为收集折减系数。

2）道路、广场：

2500m2，径流系数取0.8。

年可直接利用雨水量：

Qy2＝2500×0.8×1.238×0.9＝2228m3

其中0.9为收集折减系数。

3）屋顶面积：

2900平方米，按绿化屋面取径流系数取0.4。

年可直接利用雨水量：

Qy3＝2900×0.4×1.238×0.7＝1005m3

其中0.7为收集折减系数。

4）裙房侧墙汇水面积：

1500m2，径流系数取0.8。

年可直接利用雨水量：

Qy4＝1500×0.8×1.238×0.9＝1337m3

其中0.9为收集折减系数。

5）年可直接利用雨水总量：

Qy=250+2228+1005+1337=4820m3

按年250天工作日计：

日均雨水用水量：

19.3m3

由上可知，采用雨水收集年雨水收集量不能够满足最低平均日非传统用水量57m3的要求。

需补充中水作非传统用水水源。

（2）日雨水径流量计算

1）绿化面积：

800m2，径流系数取0.3。

日雨水径流量：

750×0.3×0.1×0.9＝20.2m3

其中0.9为收集折减系数。

2mm初期径流弃流雨水量：

750×0.3×0.002×0.9＝0.4m3

Qd1＝20.2-0.4=19.8m3

2）道路、广场：

2500m2，径流系数取0.8。

日雨水径流量：

2500×0.8×0.1×0.9＝180m3

其中0.9为收集折减系数。

2mm初期径流弃流雨水量：

2500×0.8×0.002×0.9＝3.6m3

Qd2＝180-3.6=176.4m3

3）屋顶面积：

2900平方米，按绿化屋面取径流系数取0.4。

日雨水径流量：

Qd3＝2900×0.4×0.1×0.7＝81.2m3

其中0.7为收集折减系数。

2mm初期径流弃流雨水量：

2900×0.4×0.002×0.7＝1.6m3

Qd3＝81.2-1.6=79.6m3

4）裙房侧墙汇水面积：

1500m2，径流系数取0.8。

日雨水径流量：

Q4＝1500×0.8×0.1×0.9＝108m3

其中0.9为收集折减系数。

2mm初期径流弃流雨水量：

1500×0.8×0.002×0.9＝2.2m3

Qd4＝108-2.2=105.8m3

5）日雨水径流总量：

QP=19.8+176.4+76.6+105.8=378.6m3

5.2雨水收集池容积

a.按日雨水径流总量，

雨水蓄水池有效容积：

378.6m3

雨水收集池设382立方水池一座。

b.雨水最高日用水量为85.2m3/d，

雨水日用水量占蓄水池有效容积比例为：

85.2/378.6=22.5%

6雨水收集利用的处理工艺

6.1进水设计水质

参考xxxx屋面雨水水质和类似工程设计经验，确定设计进水水质表6-1。

表6-1进水水质表

项目

CODCr

PH

SS（mg/L）

NH3-N（mg/L）

原水水质

4~280

6.1~6.6

0~80

0~14

设计水质

220

6.5

80

14

注：

雨水初期有机污染物浓度较高，初期雨水弃流。

6.2出水设计水质

本工程的雨水主要用于盥洗冲厕，其处理后的出水水质必须达到表6-2出水水质标准，《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920）。

表7-2出水水质表

项目

循环冷却用水

观赏性水景

娱乐性水景

城市绿化

车辆冲洗

道路清扫

冲厕

CODCr（mg/L）

30

30

20

30

30

30

30

SS（mg/L）

5

10

5

10

5

10

10

6.3雨水处理工艺

雨水主要是收集屋面、绿地及道路雨水，采用的处理工艺为弃流+沉淀+自动曝气复合介质精滤处理机+消毒工艺，具体工艺见图6-1。

图6-1雨水收集处理工艺

6.4主要设备及构筑物

（1）弃流池。

主要用于初期雨水污水弃流，避免马路上的油污、杂质等脏水进入处理系统，造成处理系统负荷过重，弃流污水进入市政污水管网或雨水管网。

V=4m×1m×4.5m

（2）雨水收集池。

经弃流后的污水进入雨水收集池内，取雨水收集池容积为V=15m×5m×5.5m。

其中有效容积约为382m3，水池超高0.4m。

同时雨水收集池宜满足以下条件：

a）溢流和排空。

溢流和排空水进入市政管网内。

b）顶部盖顶。

防止灰尘和蚊虫进入，同时水箱宜设置通气孔，并防止蚊虫进入。

c）人孔。

设置能进行检查的人孔。

d）集泥坑。

池底设置5%坡降，并设置集泥坑一个。

（3）复合介质精滤机。

经收集后的雨水通过重力流入复合介质过滤器内，反洗排水进入设备间内排污口。

型号：

WT-Y-0060

数量：

1台

处理能力：

45m3/h

（5）提升泵。

将平衡水箱内的水抽至清水池内。

型号：

SGW80-100A

数量：

2台（1用1备）

流量：

44m3/h

扬程：

10m

功率：

2.2KW

（6）清水池。

经处理后的雨水进入清水池内，清水池容积为V=6m×4m×4m。

其中有效容积约为84m3，水池超高0.5m。

同时清水池宜满足以下条件：

a）溢流和排空。

溢流和排空水进入市政管网内。

b）顶部盖顶。

防止灰尘和蚊虫进入，同时水箱宜设置通气孔，并防止蚊虫进入。

c）人孔。

设置能进行检查的人孔。

（7）加药系统。

为防止经处理后雨水变质甚至长绿藻，设置加入次氯酸钠药剂。

加药泵型号：

DFD-12-07-X

数量：

1台

加药罐：

φ600mm，200L

（8）变频回用泵。

将清水池内的水抽至盥洗管网。

型号：

QS15-52-5.5

数量：

2台（1用1备）

流量：

15m3/h

扬程：

52m

功率：

5.5KW

7雨水收集处理投资估算

表9-1设备及安装工程预算清单

编号

货物名称

规格型号

单位

数量

单价（元）

合价（元）

备注

1

自动曝气复合介质精滤水处理机

WT-Y-0060

台

1

145000

145000

2

提升泵

SGW80-100A

台

2

3950

7900

新界水泵

3

变频回用水泵

QS15-52-5.5

台

2

6500

13000

新界水泵

4

电控系统

室外落地式

套

1

16500

16500

变频控制，LG电气

5

电缆

项

1

1500

1500

上海申工

6

储药罐

Φ300200L

m

1

850

850

7

电磁计量泵

DFD-12-07-X

m

1

1850

1850

新道茨

8

机房内配套管道及管件

项

1

8000

8000

亚通

9

机房配套阀门

项

1

2000

2000

亚通

小计

196600

二

工程安装及取费

1

直接费合计

（1）

196600

2

设备安装费

（1）×10%

19660

3

设备调试费

（1）×2%

3932

4

管理费

（1）×2%

3932

5

税金

（1+2+3+4）×5.88%

13178.49

6

工程总造价

（1+2+3+4+5）

237302.49

表7-2主要构筑物预算清单

编号

货物名称

规格型号

单位

数量

单价

（元/m3）

概算（元）

备注

编号

1

弃流池

4m×1m×4.5m

座

1

500

9000.00

钢混结构

1

2

雨水收集池

10m×8m×5.5m

座

1

500

220000.00

钢混结构

2

3

清水池

5m×3m×6m

座

1

500

45000.00

钢混结构

3

合计

346000.00

表7-3雨水处理设备及构筑物总造价

编号

项目

合价（元）

备注

1

设备及安装工程

237302.49

2

构筑物

346000.00

钢混结构

合计

583302.49

8雨水收集处理工程运行费用分析

8.1运行费用的组成

运行费用包括：

电费、消毒剂费、人员维护费、机电设备维护费。

8.2年电费的计算

序号

设备名称

装机容量

数量

工作台数

日工作时间

日用电量

备注

1

提升泵

2.2

2

1

3

6.6

一用一备

2

照明

0.04

2

2

3

0.24

合计

6.84

每吨水处理及利用电费（元/吨）=耗电量（kW·h）×当地电价（元·kW/h）/每天产水量

　　　6.84×0.8/19.3=0.28（元/吨）

注：

电费0.8元/kW.h。

8.3年消毒药剂费的计算

采用次氯酸钠进行消毒。

单价（元/kg）

最大投加量（mg/L）

次氯酸（NaClO）

4

1

每吨水处理化学药剂费（元/吨）=最大投加量（mg/L）X单价（元/升）X10-3

=4×1×10-3=0.004（元/吨）

8.4年人员维护费的计算

操作简单，普通的水电工兼任即可。

8.5机电设备维护费

由于项目较小机电设备维护费按0.1元/吨计。

8.6运行费用分析

每吨水处理及利用电费运行费为：

0.35+0.004+0.1=0.384元/吨

8.7雨水收集利用效益计算

雨水收集处理年利用水量的市场价值：

19.3×365×2=14089元（水费现行水价2元/m3计）。

运行费用为19.3×365×0.384=2705元。

年雨水收集利用效益：

14089-2705=11384元

10雨洪资源利用政策支持

实施雨洪资源利用具有政策支持，又体现了水资源开发“开源与节流并重”的原则，符合建设“资源节约型，环境友好型社会”的要求。

《中华人民共和国水法》第二十四条，明确指出“在水资源短缺的地区，国家鼓励对雨水和微咸水的收集、开发利用和对海水的利用、淡化”。

项目区在具有雨洪资源开发的条件下，应根据本地的特色积极规划、合理利用。

根据《xxxx市城市节约用水条例》、《xxxx市建设项目配套建设节水设施管理规定》，雨洪资源利用作为本市水资源重要的开源措施之一，体现了国务院在城市供水和水污染防治工作中，“坚持开源与节流并重，节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”的原则；同时雨洪资源在增加城市供水的同时，又符合建设“资源节约型，环境友好型社会”的要求，达到以水资源的可持续利用，支持和保障城市经济社会的可持续发展目标。

11综合评价

城市雨水利用是一种新型的多目标综合性技术，具有节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减少水污染和改善城市生态环境等综合效益。

适应现代化城市对水资源保护与可持续利用的要求和城市水生态环境保护及可持续发展的要求。

第二部分中水利用

1总论

1.1概述

中水回用，是解决城市水资源危机的重要途径，也是协调城市水资源与水环境的根本出路，生活污水处理回用，既能减小对地下水的开采，又能给我们带来一定的经济效益。

中水是指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。

因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准，但又高于允许排放的污水的水质标准，处于二者之间，所以叫做“中水”。

1.2设计依据

（1）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；

（2）《生活杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）；

（3）《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88；

（4）《建筑中水设计规范》GB50336-2002；

（5）《xxxx市城市节约用水条例》

（6）《xxxx市建设项目配套建设节水设施管理规定》（xxxx市政府令第182号）

（7）《xxxx市民用建筑节水技术设计导则》（试行）

（8）《城市污水再生利用景观环境用水质》（GB/T18921-2002）；

1.3设计原则

1.3.1设计要求

中水处理回用工程以投资省，运转费用低，占地面积小为原则。

处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等必须满足甲方提供的污水处理量要求，标准满足国家中水水质标准。

1.3.2设计应符合经济的要求

设计中采用合理工艺，降低程造价，选用质优价廉的设备；工艺设计合理、操作简单、维修方便，另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。

1.3.3设计技术力求先进和合理

工艺设计在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术和设备。

在机械化、自动化与仪表化程度方面要达到目前国内先进水平。

控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控，降低运行操作的劳动强度，使污水处理站运行可靠、维护方便，提高污水处理站运行管理水平。

1.3.4设计应注意对周边环境影响

污水处理系统不产生二次污染源污染环境。

污水处理泵站的位置要考虑与周边环境相结合，首先考虑噪音对周边环境的影响，要采取相应措施，处理由于曝气产生的气味对周边环境影响。

2处理工艺流程

2.1设计水量水质及用水标准

本项目中水水源为洗浴、盥洗污水，水中主要污染指标是COD、BOD5、SS等。

根据大厦雨水利用每天19.3m3/d，中水设计按每天出水70m3/d，总水量为89m3/h，满足节能回用水量85.2m3/h要求。

本工程设计时考虑到因有调节池对水量的调节，后续构筑物的设计处理能力为7.5m3/h。

每天工作10小计算。

污水处理后全部回用于冲厕等，污水深度处理部分的处理能力为7.5m3/h。

经取样和参考类似工程设计经验，确定设计水质表3-1。

表3-1进出水水质标准

项目

PH

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

色度（度）

余氯（mg/L）

原水水质

6.5～9

140～175

95～120

20～30

50～60

-

设计出水标准

6.5-9

≤10

≤10

≤10

≤30

≥0.2

2.2工艺选择

中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。

其中预处理阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，