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畢業(yè)論文提綱：探索小區(qū)中水回用工程實例
1.引言
我國是一個水資源匱乏的國家，人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4，居世界第88 位，是世界上13 個貧水國家之一。水源不足、水體污染和生態(tài)環(huán)境惡化已成為社會發(fā)展的主要制約因素。特別是經(jīng)濟的飛速發(fā)展與城市化進程的加快，缺水問題更為突出。對工業(yè)和生活污水進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)計和運行情況。
2.廢水狀況及排放標準
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)計規(guī)模為：600m3/d。
根據(jù)對小區(qū)排水狀況進行的調(diào)查,并參考類似工程的設(shè)計經(jīng)驗，考慮到中水用途及當?shù)赜嘘P(guān)部門的要求[4-5]，確定設(shè)計水質(zhì)。
2.2 回用標準
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準。
3. 工藝過程和主要設(shè)備
3.1 工藝過程本設(shè)計
采用多級平行并聯(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)計工藝流程。
3.2 工藝流程說明
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)過濾器后出水進入調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)均量，并通過水解、酸化反應(yīng)，將污水中的有機固體及不易生物降解的有機物分解為小分子溶解性有機物，調(diào)節(jié)池的出水經(jīng)提升泵進入沉淀池進行初沉處理沉淀比重較大的無機顆粒雜質(zhì)；沉淀池出水自流進入缺氧池，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)。出水進入曝氣生物濾池，去除大部分COD、氨氮和懸浮物。出水進入中間水池，其部分水回流至缺氧池。出水進入石英砂過濾器去除雜質(zhì)后進入回用水池進行二氧化氯消毒，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自中水池。羅茨風(fēng)機通過閥門調(diào)節(jié)對缺氧池進行氣攪拌，對接觸沉淀池進行氣沖洗，對曝氣生物濾池進行曝氣和氣沖洗。
3.3 主要構(gòu)筑物和設(shè)計參數(shù)
根據(jù)該小區(qū)地形特點，主要中水處理與回用設(shè)備及構(gòu)筑物順地勢建設(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，機械格柵事故時使用�；剞D(zhuǎn)式格柵機1 臺，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)正常運行，并減少后序處理單元的負荷。
�。�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)，將污水中的有機固體及不易生物降解的有機物分解為小分子溶解性有機物。調(diào)節(jié)池有效容積125m3，停留時間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)計流量：Q=25m3/h，表面水力負荷：1.56m3/(m2·h)，停留時間：
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底物作為碳源，以回流液中的硝酸鹽的氧作為受電體，進行呼吸和生命活動，將硝態(tài)氮還原為氣態(tài)氮。分為2 格，單格設(shè)計總?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)計流量：Q=25m3/h，回流比：R=300%，停留時間：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水懸浮物，減少曝氣生物濾池反沖洗。分為2 格，單格設(shè)計總?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)計流量：Q=25m3/h，表面水力負荷：2.1m3/(m2·h)，停留時間：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行好氧降解和硝化脫氮，容積負荷增大，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行反沖洗。分為2 格，單格設(shè)計總?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 級配。曝氣生物濾池設(shè)計流量：Q=25m3/h，濾速：4.61m/h，水力停留時間：2.41h，NH4-N 容積負荷：0.44kgNH4-N/（m3 濾料·d）。
�。�7）中間水池中間水池供二級提升泵和回流泵吸水使用，分為2 格，單格設(shè)計總?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，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.運行結(jié)果
該工程竣工后，經(jīng)過近兩年連續(xù)運行，處理效果穩(wěn)定，運行結(jié)果。
采用該工藝處理后回用中水水質(zhì)完全達到了《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)境用水標準，回用水SS、COD、BOD、NH4-N 的總?cè)コ史謩e達到92%、97%、98%和75%。
5.經(jīng)濟分析
本項目總占地面積約 620 m2，總造價300 萬元，其中土建總造價183.4 萬元，設(shè)備總造價 116.6 萬元。本項目直接運轉(zhuǎn)費用分析。
為主，該地工業(yè)用水為2.7 元/m3，污水處理費為0.6 元/m3。因為每回用1m3 水，就可減少1m3 新水消耗，同時可減少1m3 污水排放。因此1m3 回用水的價值為(2.7+0.6)×0.7=2.31 元(按自來水價格的70%計算)。查看海洋微小生物快速監(jiān)測論文。
本工程項目的不僅工藝簡單、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效益、環(huán)境效益和一定的經(jīng)濟效益。
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，工藝簡單，管理方便，運行可靠；自2008 年6 月投入運行以來，運行狀態(tài)良好，出水水質(zhì)完全達到《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準；
�。�2）經(jīng)濟分析結(jié)果顯示，設(shè)計規(guī)模為600m3/d 的中水回用系統(tǒng)運行成本為0.934 元/ m3，可直接實現(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效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
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