畢業(yè)論文提綱：探索小區(qū)中水回用工程實(shí)例
1.引言
我國(guó)是一個(gè)水資源匱乏的國(guó)家，人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的1/4，居世界第88 位，是世界上13 個(gè)貧水國(guó)家之一。水源不足、水體污染和生態(tài)環(huán)境惡化已成為社會(huì)發(fā)展的主要制約因素。特別是經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與城市化進(jìn)程的加快，缺水問題更為突出。對(duì)工業(yè)和生活污水進(jìn)行處理所的得到的中水回用正是解決缺水問題的有效途徑[1-3]。為有效緩解水資源短缺的問題，目前在中高檔住宅小區(qū)的建設(shè)中普遍采用了中水回用工程，使水資源得到充分利用。本文主要介紹山西某中檔住宅小區(qū)的中水回用工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行情況。
2.廢水狀況及排放標(biāo)準(zhǔn)
2.1 廢水水量及水質(zhì)中
水回用工程所處理的原水全部來(lái)自于該住宅小區(qū)的居民日用雜排水，水質(zhì)狀況見表1。 小區(qū)內(nèi)總?cè)胱∪丝诩s為7700 人，排水總量約600m3/d。中水主要用于住宅小區(qū)沖廁，以及用于綠化澆水使用，故中水用量包括澆灑綠化用水量62.2m3/d、居民住宅沖廁用水量231.6m3/d 和公共場(chǎng)所沖廁用水量291.0m3/d，即總用水量為584.8m3/d。故中水制備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模為：600m3/d。
根據(jù)對(duì)小區(qū)排水狀況進(jìn)行的調(diào)查,并參考類似工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，考慮到中水用途及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的要求[4-5]，確定設(shè)計(jì)水質(zhì)。
2.2 回用標(biāo)準(zhǔn)
該工程處理后出水，主要用于沖廁和城市綠化，其水質(zhì)要求達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920—2002）中沖廁和城市綠化的標(biāo)準(zhǔn)。
3. 工藝過程和主要設(shè)備
3.1 工藝過程本設(shè)計(jì)
采用多級(jí)平行并聯(lián)方式布置工藝流程，各處理設(shè)施預(yù)留有串聯(lián)接口和直排口，設(shè)計(jì)工藝流程。
3.2 工藝流程說(shuō)明
小區(qū)生活雜排水首先經(jīng)過格柵除去水中粒徑較大的雜物，再通過毛發(fā)過濾器后出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)均量，并通過水解、酸化反應(yīng)，將污水中的有機(jī)固體及不易生物降解的有機(jī)物分解為小分子溶解性有機(jī)物，調(diào)節(jié)池的出水經(jīng)提升泵進(jìn)入沉淀池進(jìn)行初沉處理沉淀比重較大的無(wú)機(jī)顆粒雜質(zhì)；沉淀池出水自流進(jìn)入缺氧池，去除一部分COD 和從中間水池回流的亞硝酸和硝酸氮。缺氧池出水進(jìn)入接觸沉淀池，去除懸浮物減少曝氣生物濾池反沖洗次數(shù)。出水進(jìn)入曝氣生物濾池，去除大部分COD、氨氮和懸浮物。出水進(jìn)入中間水池，其部分水回流至缺氧池。出水進(jìn)入石英砂過濾器去除雜質(zhì)后進(jìn)入回用水池進(jìn)行二氧化氯消毒，部分水用于曝氣生物濾池反沖洗。出水經(jīng)回用水泵加壓送到用戶回用。初沉池排泥進(jìn)入貯泥池，經(jīng)污泥泵打入市政管網(wǎng)，接觸沉淀池排泥、反沖洗排水和曝氣生物濾池反沖洗排水排入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝排水泵，在事故時(shí)排入市政管網(wǎng)。曝氣生物濾池和石英砂過濾器的反沖洗均來(lái)自中水池。羅茨風(fēng)機(jī)通過閥門調(diào)節(jié)對(duì)缺氧池進(jìn)行氣攪拌，對(duì)接觸沉淀池進(jìn)行氣沖洗，對(duì)曝氣生物濾池進(jìn)行曝氣和氣沖洗。
3.3 主要構(gòu)筑物和設(shè)計(jì)參數(shù)
根據(jù)該小區(qū)地形特點(diǎn)，主要中水處理與回用設(shè)備及構(gòu)筑物順地勢(shì)建設(shè)在該住宅小區(qū)的東南角。占地面積約620m2，主要構(gòu)筑物如下：
（1）格柵間格柵間設(shè)人工格柵1 臺(tái)，機(jī)械格柵事故時(shí)使用。回轉(zhuǎn)式格柵機(jī)1 臺(tái)，格柵用于攔截較大雜質(zhì)及懸浮固體，以保證水泵提升系統(tǒng)正常運(yùn)行，并減少后序處理單元的負(fù)荷。
（2）調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池的作用是調(diào)節(jié)水量和均衡水質(zhì)，并通過水解、酸化反應(yīng)，將污水中的有機(jī)固體及不易生物降解的有機(jī)物分解為小分子溶解性有機(jī)物。調(diào)節(jié)池有效容積125m3，停留時(shí)間T=5h，工藝尺寸為13500×4500×7200mm，采用鋼砼結(jié)構(gòu)，建于格柵間下部。
（3）初沉池初沉池采用豎流式沉淀池，與調(diào)節(jié)池、格柵間合建，工藝尺寸為4500×4500×7200mm，采用鋼砼結(jié)構(gòu)。初沉池設(shè)計(jì)流量：Q=25m3/h，表面水力負(fù)荷：1.56m3/(m2·h)，停留時(shí)間：
T=2.0h，有效水深：h=3.1m。
（4）缺氧池曝氣生物硝化池出水的一部分回流到缺氧池，缺氧池內(nèi)的反硝化菌以原廢水中的有機(jī)底物作為碳源，以回流液中的硝酸鹽的氧作為受電體，進(jìn)行呼吸和生命活動(dòng)，將硝態(tài)氮還原為氣態(tài)氮。分為2 格，單格設(shè)計(jì)總?cè)莘e42.17m3，有效容積38.61m3，工藝尺寸為2500×3000×7100mm，采用鋼砼結(jié)構(gòu)，池內(nèi)裝彈性填料。缺氧池設(shè)計(jì)流量：Q=25m3/h，回流比：R=300%，停留時(shí)間：T=3h，有效水深：h=6.5m，填料高度：H=4.0m。
（5）接觸沉淀池降低曝氣生物濾池的進(jìn)水懸浮物，減少曝氣生物濾池反沖洗。分為2 格，單格設(shè)計(jì)總?cè)莘e42.17m3，有效容積11.88m3，工藝尺寸為2500×3000×7100mm，采用鋼砼結(jié)構(gòu)，采用礫石填料，粒徑為10~20mm。接觸沉淀池設(shè)計(jì)流量：Q=25m3/h，表面水力負(fù)荷：2.1m3/(m2·h)，停留時(shí)間：T=57min，有效水深：h=2m，填料高度：H=0.5m。
（6）曝氣生物濾池污水由上至下流過濾料層，濾料層下部提供曝氣供氧，氣水為異向流。一方面可積累高濃度微生物進(jìn)行好氧降解和硝化脫氮，容積負(fù)荷增大，另一方面可將生物轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的剩余污泥和進(jìn)水帶入的懸浮物截留到濾床內(nèi)，起到過濾的作用，不用另設(shè)二沉池。但為避免積累的生物污泥和懸浮固體堵塞生物濾池，需定期利用處理后出水進(jìn)行反沖洗。分為2 格，單格設(shè)計(jì)總?cè)莘e57.79m3，有效容積30.12m3，工藝尺寸為2500×4000×7100mm，采用鋼砼結(jié)構(gòu)，采用鵝卵石支持層：Φ2~16mm 級(jí)配。曝氣生物濾池設(shè)計(jì)流量：Q=25m3/h，濾速：4.61m/h，水力停留時(shí)間：2.41h，NH4-N 容積負(fù)荷：0.44kgNH4-N/（m3 濾料·d）。
（7）中間水池中間水池供二級(jí)提升泵和回流泵吸水使用，分為2 格，單格設(shè)計(jì)總?cè)莘e26.55m3，有效容積11.59m3，工藝尺寸為2500×2000×7100mm，采用鋼砼結(jié)構(gòu)。
（8）凈水間凈水間分三層，上層為操作間，上層操作間有壓力過濾器和二氧化氯發(fā)生器。以下又分為兩部分，一部分用作清水池，一部分為設(shè)備間，此設(shè)備間又分為兩層，上層設(shè)備間有鼓風(fēng)機(jī)，下層設(shè)備間有混合液回流泵、壓力泵、曝氣生物濾池反沖洗泵、回用水泵和排污泵。
4.運(yùn)行結(jié)果
該工程竣工后，經(jīng)過近兩年連續(xù)運(yùn)行，處理效果穩(wěn)定，運(yùn)行結(jié)果。
采用該工藝處理后回用中水水質(zhì)完全達(dá)到了《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水》水質(zhì)中觀賞性景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)，回用水SS、COD、BOD、NH4-N 的總?cè)コ史謩e達(dá)到92%、97%、98%和75%。
5.經(jīng)濟(jì)分析
本項(xiàng)目總占地面積約 620 m2，總造價(jià)300 萬(wàn)元，其中土建總造價(jià)183.4 萬(wàn)元，設(shè)備總造價(jià) 116.6 萬(wàn)元。本項(xiàng)目直接運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用分析。
為主，該地工業(yè)用水為2.7 元/m3，污水處理費(fèi)為0.6 元/m3。因?yàn)槊炕赜?m3 水，就可減少1m3 新水消耗，同時(shí)可減少1m3 污水排放。因此1m3 回用水的價(jià)值為(2.7+0.6)×0.7=2.31 元(按自來(lái)水價(jià)格的70%計(jì)算)。查看海洋微小生物快速監(jiān)測(cè)論文。
本工程項(xiàng)目的不僅工藝簡(jiǎn)單、操作方便、處理效果穩(wěn)定，滿足了小區(qū)污水處理、水資源重復(fù)利用的要求，而且具有明顯的社會(huì)效益、環(huán)境效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益。
6.結(jié)論
（1）A/O 生物膜法處理工藝應(yīng)用于小區(qū)中水回用，工藝簡(jiǎn)單，管理方便，運(yùn)行可靠；自2008 年6 月投入運(yùn)行以來(lái)，運(yùn)行狀態(tài)良好，出水水質(zhì)完全達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920—2002）中沖廁和城市綠化的標(biāo)準(zhǔn)；
（2）經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果顯示，設(shè)計(jì)規(guī)模為600m3/d 的中水回用系統(tǒng)運(yùn)行成本為0.934 元/ m3，可直接實(shí)現(xiàn)盈利8140 元/月，不僅能滿足了小區(qū)污水處理、水資源重復(fù)利用的要求，而且具有明顯的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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