浅谈校园\小区中水回用工程设计

摘要：为了缓解我国水资源不足的压力，解决水资源短缺问题，特为校园、小区绿化、冲厕、喷泉等景观提供用水。中水利用可以为用户、企业工厂、学校或小区等节省水费、排污费的支出, 以及铺设引水管线及运行等设施的投入费用, 相应的可降低产品的生产成本, 而近距离引用中水是一套既经济又方便可行的方案, 同时又能提高水的利用率, 所以应大力提倡使用中水回用技术。工程设计规模为200 m3/d，最大日处理能力为480m3/d，采用接触氧化-臭氧法处理工艺。通过工艺比选，确定流程，结合其他各处理构筑物的选择、设计计算及设备选型等，设计出一套完整的处理工程，并画出平面布置和高程布置图。

关键词: 生物接触氧化法，中水回用，臭氧氧化

中图分类号：U664文献标识码： A

1、污水处理厂工艺流程说明

1.1工艺流程

本设计采用接触氧化――臭氧法，设计工艺流程见图见1.1。

图1.1工艺流程图

1.2工艺流程简要说明

一级处理：筛网与隔油沉淀

筛网作用类似于细格栅用以除去污水中较大颗粒的杂质，防止泵的阻塞和损伤，减轻负荷原水，经筛网除渣后，经泵提升进入调节沉淀池，集水井与调节池合建。污水经水质、水量调节后，进入隔油沉淀池，进一步除去较小颗粒杂质及油污，然后进入二级处理设施。

二级处理：生物接触氧化

生物接触氧化：调节池出水自流进入生物接触氧化池，采用罗次鼓风机供气，微孔软管曝气，在提供微生物生长所必须的溶解氧之外，还使上升的气泡及其产生的紊动水流清洗填料表面，阻止污泥聚集，保持水气通道稳定，设计气水比为15∶1，污水经活性污泥好氧氧化化去除水中有机污染物后，至三级处理设施进行深度处理。

深度处理：絮凝反应区、斜管沉淀池、臭氧消毒

化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮固体和胶体杂质，需加入混凝剂和助凝剂，这是由于胶体微粒及细微悬浮颗粒具有“稳定性”；根据哈真的浅层沉淀原理，把沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍；经斜管沉淀后，将水进行消毒处理后方可达到回用标准。本设计采用臭氧消毒，臭氧发生器产生臭氧，在接触池内与废水接触15分钟左右流入清水池备用。

2、 处理构筑物的设计

2.1筛网的选择

水利筛网适用于从低浓度悬浮液中去除固体杂质。是一种简单、高效、维护方便的筛网装置。

用于污水处理时BOD的处理效率相当于初次沉淀。当处理生活污水时，水利筛网每米宽度的流量通过能力约为2000m3/d,单台水利筛网处理量可达4000m3/d[15]。其作用与一座约180m2的澄清池相近，而一个水利筛网的占地面积不到5m2。

水利筛网一般用于处理水量不太大的情况下，目前国内已应用的水利筛网其进水宽度在1m左右，国外达2m。使用中应给筛网定期冲洗，以保证正常运行。

2.2集水池及调节池设计

集水池容积不应小于最大一台水泵5min的出水量,集水池的长、宽、深还应满足格栅和污水泵吸水管的要求及水泵工作时的水利条件，减少滞留或涡流。

提升泵将集水井内的污水提升至调节池，经水量调节后均匀流入后续处理设备。

2.3隔油池的设计

2.3.1隔油池设计见图2.1

图2.1 隔油池示意图

2.4分配井的设计

生物接触氧化池前需设调节池，使隔油池出水均匀分配到两个接触氧化池中。

设计停留时间

则调节池容积

设计池深,池形为圆形，调节池半径

2.5接触氧化池的设计

该池是污水处理系统的重要组成部分，具有脱氮除磷的功能，不用污泥回流，也不存在污泥膨胀的问题。管理方便。本设计选用直流式接触鼓风氧化池。

2.6斜管沉淀池

2.6.1斜管沉淀池见图2.2

2.

2.7絮凝反应器

2.7.1絮凝剂和助凝剂

混凝剂应满足以下要求：混凝效果良好，对人体健康无害，价廉易得，使用方便。

混凝剂的种类较多，归纳起来主要有以下两大类：

无机盐类混凝剂：目前应用最广的是铝盐和铁盐。

高分子混凝剂：高分子混凝剂分无机和有机两类。

（1）絮凝的设备

化学混凝的设备包括：混凝剂的溶解配制和投加设备、混凝设备和反应设备。

混凝剂的溶解配制和投加设备

混凝药剂投加到待处理的水中，可用干投法和湿投法。本设计采用湿投法，因此涉及到溶解配制和投加设备。

混凝剂的溶解和配制：

设备：溶解池（机械搅拌）溶液池（溶液浓度15％）

混合设备（机械混合）

用电动机带动桨板或螺旋桨进行强烈搅拌是一种有效的混合方法。桨板的外缘线速度一般用2m/s左右，混合时间为10-30s。机械搅拌的强度可以调节，比较灵活。

（2）反应设备（机械搅拌反应池）

机械搅拌反应池主要设计参数：

每台搅拌设备上的桨板总面积为水流截面积的10％-20％,不超过25％。桨板长度不大于叶轮直径的75％，宽度为10-30cm。

叶轮半径中心点的旋转线速度在第一格用0.5-0.6m/s,以后逐渐减少，最后一格采用0.1-0.2m/s,不得大于0.3m/s。

反应时间为15-20min。

2.8臭氧消毒

臭氧由三个氧原子组成，在常温常压下为无色气体，有特臭。臭氧极不稳定，分解时产生初生态氧。

O3=O2+{O}

{O}具有极强的氧化能力，是氟以外的最活泼的氧化剂，对具有顽强抵抗力的微生物如病毒，芽孢等都有强大的杀伤力。{O}除具有较强的杀伤力外，还具有很强的渗入细胞壁的能力。从而破坏细菌有机体链状结构导致细菌的死亡。

臭氧消毒的工艺流程见图2.3 ：

臭氧在水中的溶解度仅10mg/L余，因此流入污水中的臭氧往往不可能全部被利用，为了提高臭氧的利用率，接触反应池最好建成水深5到6m的深水池或建成封闭的几格串联的接触池，设管式或板式微孔扩散器散布臭氧。扩散器用陶瓷或聚氯乙烯微孔塑料或不锈钢制成。臭氧消毒迅速，接触时间可采用15min,能够维持的剩余臭氧量为0.4mg/L。接触池排出的剩余臭氧，具有腐蚀性，因此续作消毒处理。

臭氧不能贮存，需现场边发生边使用。

．2.9 浓缩池设计

(1)重力浓缩池的作用

本设计采用的是重力，浓缩池中的圆形浓缩池主要用于浓缩初次污泥及初次污泥和剩余污泥的混合污泥。

(2)设计数据

进泥含水率：当为实次污泥时，其含水率一般为95%~97%；当为剩余活性污泥时，其含水率一般为

污泥固体负荷：当为初次污泥时，污泥固体负荷采用；当为剩余活性污泥时，污泥固体负荷采用

浓缩后污泥含水率：由二沉池进入污泥浓缩池的污泥含水率，当采用99。2%~99。6%时，浓缩后污泥含水率为97%~98%

(3) 隔油沉淀池池、接触氧化池，斜管沉淀池排泥量

隔油沉淀池

接触氧化池

斜管沉淀池污泥量

（5）浓缩池工作部分高度

（6）超高h2取

（7）缓冲层高

（8）污泥升容积 设池底坡度，污泥斗下底直径，上底直径，池底坡度造成的深度

污泥斗高

（9）浓缩池总高度

（10）浓缩后污泥体积

为经斜管沉淀池进入浓缩池污泥含水率

污泥浓缩池示意图如下：

图 2.4 重力浓缩池示意图

浓缩池刮泥板的设备尺寸如下表3.5：

表3.5刮泥板规格

2.10 贮泥池

(1)设计参数

进泥量：经浓缩排出含水率P2＝97%的污泥Q w′=0.52m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T＝0.5d=12h

(2)设计计算

池容V=Q′wT=0.520.5=0.26m3

贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形）

LBH=1.01.01.0m 有效容积V=1.0m3

剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至脱水机房。

2.11板框压滤机设计

（1）作用：

由重力浓缩后的污泥含水量水率较高，需将污泥进行脱水之后外运。

本设计选用的是水平自动板杠压滤机。

（2）设计数据

①通过试验确定或参考类似的压滤运行数据，压滤机产率一般为。

②压滤脱水周期。

（3）计算

压滤机过滤面积

式中：P―污泥含水率；

Q―污泥量；

L―污泥产率

所以

（4）由于从贮泥池流出的污泥需靠污泥泵将其提升到压滤机，因此污泥泵选型：

表4 污泥泵型号规格

综上我们就能建立起一套完整的校园、小区废水、雨水处理系统，收集到的废水经处理后可进行校园、小区回用，主要有：

（1）校园喷泉等景观用水。中水回用从这个角度看, 节约了很多自来水, 取得了经济效益；

（2）冲厕用水。可以将中水管线直接接入公厕或家庭厕所里用于冲厕, 使中水得到充分利用, 方便且易于管理；

（3）道路冲洗喷洒等环卫用水；

（4）植树造林用水。

同时在其他方面还可以做洗车用水、工业冷却用水、农田灌溉用水、备用消防用水、畜牧养殖与水产养殖用水等。总之, 中水可应用于很多方面, 不仅减少了自来水用量,而且减少了排污量, 降低了环境处理污染物的负荷, 经济效益与环境效益兼收。