sys水醫生系列
瀋陽友誼廣場雨水處理回用工程初步
方案北京科淨源科技股份****
2013-07-01
目錄一、工程概況 1
二、設計依據與設計原則 1
2.1 設計依據 1
2.2 設計原則 1
三、設計引數分析 2
3.1 進出水水質分析 2
3.2 水量平衡分析 3
四、處理工藝設計 4
4.1 設計範圍 4
4.2 設計處理規模 5
五、 主要構築物與裝置清單 7
六、 執行費用估算 7
瀋陽友誼廣場位於專案位於瀋陽市沈河區青年大街197號，專案總用地面積1.6萬多平方公尺，擬建設高檔百貨、5a甲級寫字樓和精裝公寓，總建築面積近20萬平方公尺。同時配備高檔餐飲、超市及金廊最大規模會所群。
業主單位為滿足當地的綠色建築評價標準的要求，本工程擬收集機房層屋面雨水，處理後回用於7層屋面綠地的澆灑用水。根據業主單位提供的圖紙，機房層屋面面積為1752.16m2，7層屋面綠化面積圖測約為1118.
3m2。
《建築與小區雨水利用工程技術規範》（gb50400-2006）
《室外排水設計規範》（gb50014-2006）
《建築給水排水設計規範》（gb50015-2003）
《城市汙水再生利用——城市雜用水水質》(gb/t 18920-2002)
主設計單位提供的引數和圖紙等資料
盡可能多的收集雨水並處理回用，達到節能減排的目的；
注重收集雨水的水質保持問題，保證雨水收集利用安全、可靠；
結合當地氣候條件及專案用水概況，確保方案經濟合理，保證客戶「建得起，用得起」。
處理工藝要求：全自動執行，免維護，管理簡單，出水水質穩定，執行費用低。
本專案收集的雨水為屋面雨水，雨水水質無實測資料。雨水水質採用《建築與小區雨水利用工程技術規範》(gb50400-2006)中的經驗值：屋面雨水初期徑流棄流後的水質為codcr：
70-110mg/l、ss：20-40mg/l、色度：10-40度。
根據規範中的相關要求，屋面雨水初期雨水棄流量一般按照2~3mm降雨量棄流。經棄流後的後期乾淨雨水方可接入雨水處理回用系統。
本工程出水擬回用於綠化，根據《建築與小區雨水利用工程技術規範》的規定，回用水的codcr、ss指標應滿足表4-1的水質標準，其餘指標應分別符合表4-2《城市汙水再生利用——城市雜用水水質》(gb/t 18920-2002)中相應類別的水質標準，相同指標執行最高標準。
表3-1 雨水處理後codcr、ss指標（gb50400-2006）
表3-2 《城市汙水再生利用——城市雜用水水質》(gb/t 18920-2002)
初期雨水水質較差，為降低雨水的處理難度和處理成本，屋面雨水一般對降雨的前2~3mm的降雨進行棄流、不做收集，只收集後期的乾淨雨水。
本工程回用用途為綠化，對水質的要求較低。本工程收集的後期屋面雨水水質也較好，只需經過簡單的過濾——消毒處理，即可滿足回用需求。
根據《建築與小區雨水利用工程技術規範》（gb50400-2006）中降雨資料，瀋陽市年均降雨量為695.4mm，年均最大月降雨量為186.4mm（7月）。
屋面雨量徑流係數取0.9，則該小區年均徑流總量為：
695.4mm×（1752.16m2×0.9）=1096.6m3。
考慮到瀋陽市降雨偏於汛期，按照上述計算方法，計算得該專案可收集的年均最大月（7月）降雨總量為293.9m3。
本工程雨水處理後用於綠化屋面的綠化用水，參照《建築給水排水設計規範》（gb5015-2003）中相關規定，北方地區的綠化用水定額均取為1~3l/m2d，取為3l/m2d。
根據業主單位提供的圖紙，綠化屋面的面積為1118.3m3，則該區綠化用水總量為：1118.3m3×3 l/m2d÷1000≈3.35m3/d。
該專案雨收集面多年平均最大月收集量為293.9m3，平均能夠滿足293.9÷3.
35≈87.7d的綠化用水需求。因而對本工程而言，雨水收集是足夠滿足工程需求的。
但是考慮到雨水的儲存週期一般為3~5，儲存時間過久會導致雨水產生異味，因而雨水蓄水池容積按照3天回用量設計。
為保證專案的用水安全穩定，可由業主單位確認是否設定自來水或市政中水補水，以滿足無降雨或者降雨量較小時的綠化用水。
雨水處理回用系統的設計範圍自雨水自收集管網進入雨水處理站起至收集的雨水經處理後進入雨水清水池為止，其間的棄流控制系統設計、處理工藝流程的設計、工藝裝置連線管線的設計、工藝引數的確定，不包含屋面雨水收集系統的設計、雨水回用系統的設計（我方可根據主設計單位的要求，在裝置機房預留回用水幫浦的位置）、棄流雨水管線的設計。
需本工程建築設計單位按照相關規範考慮機房內通風換氣、考慮到機房內排水溝的和集水坑的設計。
結合雨水收集量與專案的用水需求，本工程設計處理規模均定為5m3/d，處理系統每日執行1h，小時處理規模為5m3/h。處理站位於室內9層，設定雨水棄流系統控制櫃1臺，設定於室外。
由於降雨過程中，初期的雨水沖刷屋面，其中夾雜著一定量的粉塵和泥砂，，降雨初期的水質較差，應對其進行棄流處理，後期水質較好的雨水可進行收集儲存後經適當的處理回用，以減少處理工序和降低執行費用等。雨水的可生化性較差，一般採用物化處理的方法。本工程擬採用如下的收集處理流程：
屋面雨水利用屋面雨水收集系統進入雨水收集管網，利用雨水棄流控制對雨水進行棄流後，後期相對乾淨的雨水經處理過濾後進入蓄水池儲存，蓄水池內的雨水利用增壓幫浦提公升至石英砂過濾器進行過濾，出水經紫外線消毒後進入清水池以備回用。清水池設定自來水補水裝置，在雨水量不足時滿足專案的用水需求。
當雨水蓄水池滿水時，棄流控制器關閉，多餘雨水直接外排。
1. 棄流控制器
棄流控制器安裝於雨水收集管在室內的管道上，控制系統的控制箱安裝於樓頂層，控制箱內具有雨量感測器。棄流控制器無須人工控制，完全由內建plc控制程式進行多點訊號串聯監測控制，可對降雨的雨型、頻次、雨量、ph值、暴雨倒灌等進行記憶處理，根據測試資料調整棄流時間和流量，收集優質雨水。多點訊號串聯監測控制點位包括：
根據匯流面積、匯流時間，確定棄流初期2-3mm降雨徑流的時間(常規值)；
根據雨頻確定收集時間(動態值)；
根據雨水水質**監測結果，確定棄流時間(監測值)；
根據蓄水池水位，確定是否收集(報警值)。
裝置效能參見表1。棄流控制器直接置於安全分流井之後，盡量縮小期間距離。
2. 蓄水池
結合園區的雨水收集總量較充裕的現狀，蓄水池容積綜合考慮最大月日均降雨量和專案日回用水量，容積定為3日回用水量，容積定為10m3。蓄水池設定洩空管，定期將池內沉澱的汙染物排入市政管網。
3. 過濾器
採用石英砂過濾器對雨水進行過濾，截留雨水中大部分的懸浮物質和部分的有機汙染物，淨化雨水水質。過濾器需定期反洗10min左右，反洗排汙排至市政汙水管網。
設定石英砂過濾器1臺，直徑800mm，高2.7m。
配套反洗水幫浦一台，規格引數：q=22.3m3/h，h=16m，n=2.2kw。
配套增壓幫浦2臺，1用1備，規格引數：q=5m3/h，h=16m，n=0.75kw。
4. 消毒裝置
鑑於本專案的雨水經處理後回用於綠化，擬採用紫外線線裝置對經過過濾後的雨水進行消毒，設定紫外線消毒裝置1臺，規格引數：q=5~7m3/h，n=120w。
5. 清水池
清水池1座，起到暫時儲存經過處理後的雨水的作用，鑑於綠化用水時間相對集中，以及過濾器反洗用水量較大，清水池容積暫按6m3。
雨水處理的直接執行成本含處理工藝裝置的耗電費、藥劑投加費用、執行管理的人工費等，本工程中消毒採用紫外線消毒，因而無藥劑費用，雨水處理系統可無人值守，只需物業人員定期巡視、保養裝置即可，因而人工費可忽略不計。
本工程的雨水處理費用就為處理工藝的耗電費用，根據第5章的**，雨水處理站裝機總功率約為6kw，實際執行功率約為1.2kw，專案用電的電費暫按0.5元/kwh計，則雨水噸水處理耗電費用約為：
1.2kw×0.5元/kwh÷5m3/h=0.
12元/m3。
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