都成理工大学中水工程方案设计大学论文.docx
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都成理工大学中水工程方案设计大学论文
成都理工大学中水工程方案设计
作者姓名:
邵俊学号:
200303020106
专业:
环境工程(水污染控制方向)指导教师:
刘清华
【摘要】本设计以成都理工大学生活污水为主要水源,设计中水回用系统的主要处理流程。
在采样分析和估算水量的基础上,比较了现有的多种中水回用工艺,最终确定了以膜生物反应器(MBR)为主要处理工艺的中水处理流程。
通过计算确定了工艺流程中主要设施的尺寸以及设备的型号。
计算分析表明,设计处理出水水质达到且优于国家相关标准。
通过对设施运行成本的估算证明,该流程在处理成本上有实施的可能。
【关键词】污水;中水;中水系统;膜生物反应器
DesignoftheengineeringprojectforReclaimedWaterSystemofChengduUniversityofTechnology
Name:
JunShaoStudentNo.:
200303020106
Major:
EnvironmentalEngineering(Waterpollutioncontrol)Supervisor:
LiuQinghua
Abstract:
Amaintreatmentflowofthereclaimedwatersystemwillbedesignedinthisdissertation.Thereclaimedwatersystemselectsthewastewaterflew-downfromthedormitoriesofChengduUniversityofTechnologyasraw-waterofreclaimedwater.Afteranalysingtherawwaterandinvestigatingthewastewater-producting,atreatmentflowhasbeendesignedbasedoncomparingcurrentreclaimedwatertreatmentmethods.Theflowdesignedchoosesthemembranebioreactor(MBR)asthemaintreatmenttechnology.
Thearticledesignsandcalculatestheparametersaboutthestructuresandtheequipmentsinthetreatment.TheresultsofcalculationsandanalysisonReclaimedWatertreatmenttechnologyindicatesthatthetreatedwatercanachievetherelevantstandards.Byanalyzingthehandlingcosts,itisprovedthatthetreatmentflowislogicalandalsopossibletobeputinpracticed.
Keywords:
Wastewater;Reclaimedwater;Reclaimedwatersystem;
Membranebioreactor
第1章前言
1.1本课题的选题背景
我国是世界上人均占有水资源较少的国家,而且水资源的分布极不均匀。
2006年我国水资源总量为2.8×1012m3,人均2300m3。
按国际上一般标准,人均年拥有水量为2000~10000m3时,将出现干旱季节的用水现象;人均年拥有水量为1000~2000m3,淡水消耗占全国可用淡水的20%~40%时,会出现缺水现象;少于1000m3,淡水消耗超过全国可用淡水的40%。
将出现严重缺水的水荒局面。
而我国目前的状况已经接近国际公认的警戒线。
2006年全国300多个大中城市中,有180多个缺水。
即便如此,我国的用水量仍然居高不下,2006年我国总用水量为5498×108m3,人均综合用水量为430m3。
国内生产总值(当年价)万元用水量为610×108m3,生活用水占总用水量的10.5%,其中城镇生活用水占5.2%,农村生活用水占5.3%,其中工业用水占20.7%,农业用水占63%,其他用水占5.8%。
可见一方面我国正面临“水荒”,而另一方面水的利用程度、使用效率仍然偏低。
提高水的利用程度一方面靠节水、减少不必要的消耗,另一方面则需要提高水的利用率、进行水资源的重复利用。
而世界各国目前采用的策略也正是从这两方面入手的,所谓的“开源节流”,一方面加大水处理、回用的范围,将回用水作为新的生产生活用水的水源;一方面开发、推广高效节水的生产工艺技术。
作为“开源”的核心思想,中水回用现在日益受到各国的重视。
1.2本课题的意义
本设计以成都理工大学的学生生活污水为中水水源,处理后回用作为校园绿化、冲厕用水。
期望实现环境效益、经济效益的最佳组合,同时也为环境教学提供一个实习平台。
1.3本人工作量
本人通过对银杏园学生生活污水的采样分析,对水质情况有所了解。
在对用水情况进行调查之后确定了中水系统的原水水量情况。
经过比较分析现有的处理工艺流程,确定了设计思路,即采用膜生物反应器为主要处理设施。
参考相关设计手册之后,通过计算确定了主要的构筑物尺寸和设备型号。
并对处理成本进行了核算。
第2章中水概述
为解决水危机,各国各地区采取了积极有效的措施,核心为“开源节流”,在水资源的总体战略中由单纯的水污染控制转变为全方位的水环境参加与发展。
在各种措施中,具体可行的途径之一就是中水回用。
2.1中水概念
中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准、可在一定范围内重复使用的非人体直接接触杂用水,其水质介于上水(如自来水等,供饮用或与身体直接接触的水)与下水(各种污水或废水)之间,是水资源有效利用的一种形式[1]。
2.2中水用途
中水主要用于厕所冲洗、绿化、道路清洁、冲洗、基建施工、景观用水以及可以接受其水质标准的其他用途水。
中水回用的对象用于以下几个方面[1]。
①园林绿化,包括绿化用水、河流补水、公园冲洗厕所和公园内道路冲洗用水。
②配合城市环境综合治理,如中水除尘等用水。
③小区用水,包括冲厕、绿化、消防等用水。
④洗车用水。
⑤工业冷却用水。
其他包括水产养殖、火车及轮船冲厕等用水。
2.3中水系统组成
中水处理设施按照应用的规模,可分为建筑中水系统、小区中水系统和市政中水系统[1]。
中水系统可以分为原水的收集输送系统(包括中水原水的输送管道等)、原水的处理系统(包括各类物理、化学、生物的处理设施)、中水的输送系统(包括回用管道、贮水设施、加压设施等)。
对于成都理工大学校园中水回用系统,主要是要将现有的下水管网加以改造利用,将部分污水引入中水回用系统,然后将处理后达到回用标准的中水输送至相应的用水部门。
具体来说,需要对现有雨污分流制的污水管道进行进一步的分流改造,改造后主要只是收集学生生活污水进入中水系统进行回用处理,中水再由回用水管道送至冲厕用水管道或绿化、洒水用设施中。
由于理工大学景观用水(如砚湖、喷泉等)直接引自东风渠,故回用水不考虑用作景观用水。
而对于其他校园,则不但可以考虑将中水用于校内景观用水,甚至可以作为商品出售周边中水用户。
2.4中水的水质要求
中水回用必须满足,水质合格、水量足够、经济合算等要求。
同时将污水作为水资源回用的前提是:
提供适合于回用的水质、同时不造成任何潜在的二次污染[1]。
由于中水的使用范围广泛,目前我国还没有一个统一的水质标准来对回中水的水质进行约束和评判。
目前主要还是根据回用水用途进行水质的评判和约束。
虽然具体的水质标准有所不同,但作为中水,最低应满足以下要求:
不影响人体健康;对环境质量无不良影响;对使用者维护无不良影响;用于生产不影响产品质量;达到使用的各类标准;技术可行;经济合理,水价有竞争力;对使用者要有教育意义。
2.5中水回用情况
2.5.1国外中水回用情况
中水回用在国外已实施很久,回用规模很大,且已显示出明显的经济效益。
当前世界上许多国家为克服水资源困难,把城市污水开辟为第二淡水资源。
如以色列,到1987年,全国有210个市政回用工程,100%生活污水和72%的城市污水回用,回用方式有小型社区就地回用、大中城市的区级回用。
中水用于农业、工业和饮用水。
全部污水的90%收集排放、80%经过处理,有60%~65%处理后的污水回用。
而日本从1962年就开始回用的实践,促进了当时的工业复兴,处理后的水直接回用于城市给水、生活卫生杂用和工业用水。
1991年有876个公共污水处理厂在运行,其中有4个处理厂的中水得到回用,其中工业用水占41%、农业灌溉占13%、环境用水占32%,、非饮用水占8%、季节性清雪占4%[1]。
2.5.2我国中水回用情况
我国淡水资源很匮乏,排水设施和管理也都不完善,但已认识到中水回用的重要性和紧迫性,合理地利用中水资源,不仅可缓解全球性的供水不足,而且改善了生态环境,实现了水资源的可持续发展。
近十多年来,城市中水回用的重点,一直集中在占有较大比重的工业废水上。
经过多年努力,工业废水回用率已达70%以上。
由于社会经济发展和人们环境意识的不断提高,中水回用正逐渐扩展到缺水城市的许多行业。
青岛在1982年就将中水作为市政和其他杂用水,以缓解淡水资源的危机。
北京也在1984年进行中水回用示范工程建设[1]。
中水回用的课题被列人了国家“七五”、“八五”、“九五”重点科技攻关计划,投人相当可观的人力物力,对一些关键技术进行攻关,取得了一批国际先进水平的科研成果,提供了中水回用的成套技术与应用。
第3章设计项目概述
3.1成都理工大学校园生活污水处理现状
目前,成都理工大学的下水管网采用雨污分流制。
教学区的污水(如实验室废水,教学楼盥洗排水)、学生生活污水(主要是盥洗、浴室、粪便水)、家属区生活污水、食堂废水混合流入污水管道,再由市政污水管道送至城市污水处理设施进行处理。
3.2设计项目中水水源
本次设计的中水水源全部取自学生的生活污水和学校公共浴室排水。
对于每人每天的平均污水产量在不同地区和不同卫生条件下可参照《给水排水工程快速设计手册》中所列出的生活污水量定额表确定[2],表3-1为不同地区不同卫生条件下生活污水水量定额。
由表中数据可知成都地区在室内有给排水卫生设备但无淋浴设备的情况下人均日产污水量为55~90L,在室内有给排水卫生设备热水淋浴设备的情况下人均日产污水量为100~140L。
考虑到学校内建有公共浴室,故将人均日产污水量确定为120L(即人均日污水产量介于室内有给排水卫生设备但无淋浴设备的情况和室内有给排水卫生设备热水淋浴设备的情况之间)。
参考魏娜、将文举、廖文杰等人对四川大学望江校区学生宿舍人均用水量的调查,学生宿舍用水量为90~280L/人·d[3](用水量的80~90%转换成为污水排放[4]),由此可以认为将人均产生活废水量确定为120L是合理的。
则学生生活污水(学生总人数2.5万人)的日产量为3000m3/d。
本次设计的中水水源全部取自学生的生活污水和学校公共浴室排水,主要原因是:
第一、上述两个部分的水质成份比较单一,不含有毒物质,油脂含量极低;水量的变化只在一天中呈现周期性波动,所需考虑的气候、时间的影响较小;第二、仅这两个部分的污水量就能满足回用的水量要求。
3.3中水处理目标及标准
校园中水回用的主要用途是做为绿化和冲厕用水。
水质标准可以《生活杂用水水质标准(C
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