某住宅小区污水处理回用工程设计实例

某住宅小区污水处理回用工程设计实例 1、设计原则 住宅小区中水回用于冲厕、绿化、洗车等，要在水质完全达到小区内居民日常生活用水要求的前 提条件下，采用各项适用技术，达到节水、节能、节地、治污的目的。 中水回用系统的原则： ① 参照国家的有关规定，进行优化设计。 ② 中水水质达到相关标准，并充分考虑长期回用的稳定性与安全性。 ③ 处理工艺成熟可靠，能长期稳定的运行，日常维修费用少。 ④ 操作管理方便，自动化程度高。 ⑤ 处理成本较低，使中水回用具有经济上的可行性。 2、设计水量、水质及回用标准 ⑴水量 本中水处理系统所需处理回用的是小区全截流生活污水。生活污水排水量以给水量的 85%计。给 水量标准按地区不同而不同，浙江省按三类地区考虑，给水量及生活污水排放量见表 1。 表 1 生活污水排放量 排水类别 给水量/（L/人 d） 所占百分率/% 备注 给水量 150 总排放量 127 其中：厕所 50 39.4 厨房 30 23.6 洗澡 30 23.6 全部截流处理后回用 盥洗、洗衣 27 21.4 合计 127 100 生活污水排放量以 127L/人计。对于建筑面积 20 万㎡，居住人口约为 4000 人的住宅小区，日生活污 水排放量为 500m3/d，确定中水系统的设计水量为 500m3/d。

⑵水质 生活污水水质见表 2 表 2 生活污水水质 排水类别 BOD/（㎎/L） COD/（㎎/L） SS/（㎎/L） 厕所 厨房 洗澡 盥洗 混合废水水质

200—250 500—800 50—60 60—70 100—150 300—350 900—1350 120—130 90—120 200—250 250—300

100—150 ⑶回用水质标准 建设部发布了生活杂用水水质标准规（GB12941—1991），如表 3。 总大肠菌群/（个/L） <3

表 3 GB12941—1991 生活杂用水水质标准 编号 项目 厕所便器冲洗 城市绿化、洗车等

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 浊度/度 溶解性固体/（㎎/L） 悬浮性固体/（㎎/L） 色度/度 嗅 PH 值 BOD5 /（㎎/L） CODcr/（㎎/L） 氨氮（以 N 计）/（㎎/L） 总硬度（以 CaCO3 计）/（㎎ /L） 氟化物/（㎎/L） 阴离子合成洗涤剂/（㎎/L） 铁/（㎎/L） 10 1200 10 30 无不快感觉 6.5—9.0 10 50 20 450 350 1.0 0.4 0.1 5 100 5 30 无不快感觉 6.5—9.0 10

15 16 锰/（㎎/L）

游离余氯/（㎎/L） 管网末端水不小于 0.2

<3

景观娱乐用水水质标准分三类，A 类主要适用于天然浴场或其他与人体接触的景观、娱乐水体。B 类 主要适用于风景区与人体非接触的景观娱乐水体，C 类主要适用于一般景观用水体，C 类景观娱乐用水水 质标准，见表 4 编号 项目 C 类 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 色 嗅 PH 值 SS 透明度 水温 DO /（㎎/L） 高锰酸盐指数/（㎎/L） BOD5 氨氮/（㎎/L） 非离子氨/（㎎/L） 亚硝酸盐氮/（㎎/L） 总铁/（㎎/L） 总铜 /（㎎/L） 总锌/（㎎/L） 总镍/（㎎/L） 总磷/（㎎/L） 挥发酚/（㎎/L） 阴离子合成洗涤剂（LAS） 细菌总数 总大肠菌数/（个/L） 粪大肠菌数/（个/L） 色度不超过 25 度 无明显异味 6.5—9.0 不含有漂浮的浮膜、油斑和聚集的其他物质 ＞0.5 不高于近十年当月平均水温 4℃ ≥3 ≤10 ≤8 ≤0.5 ≤0.2 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.1 ≤1.0 ≤0.1 ≤0.05 ≤0.1 不超过 2㎎/L 1mL 水中不超过 100 个 ≤10000 ≤2000 表 4 C 类景观娱乐用水水质标准 注：中水回用于冲厕时，使用的污水又要返回到污水处理系统，形成了一个循环，虽然回用的污水只有其中的一部分， 每天有新鲜水补充到系统中去，但有相当一部分（约 30%）在其中循环，这样长期运行会造成污染物的积累，使处理效率下 降。因此，在污水深度处理时要尽可能去除废水中的污染物，特别是有机物，要尽可能使其无机化。 3、处理工艺选择 生活污水的主要污染物为有机物、悬浮物等，目前国内外主要采用的中水处理工艺有以下几类。 ⑴以生化处理为主的工艺流程 适用于有机物含量较高的生活污水的处理及回用。对于全截流生活污水，废水中的主要污染物为有 机污染物，必须采用以生化为主的处理工艺流程。 ⑵以物理化学为主的处理工艺 适用于有机物含量较少、水量变化较大的废水处理。一般用于优质杂排水的处理。 根据主体处理工艺不同，又可以分为以膜生物反应器为主的生物处理工艺以及以常规生物处理工艺。

膜反应器是新发展的污水处理工艺，其特点是采用中空纤维膜进行固液分离，因此工艺简洁，过滤 出水经消毒后可以直接回用。目前，膜生物反应器在污水处理及中水回用中有一定的应用，但仅限于小水 量生活污水的处理及回用，在大型污水处理工程及整个住宅小区的中水回用中还不多见。其主要缺点是膜 回用洗车

易堵塞，要经常清洗，出水量随适用年限的增加下降，到一定程度要全部更换，一次更换费用大。 常规中水处理工艺是在生物处理后进一步进行深度处理，常用的生物处理工艺有 A/O 法、CASS 工艺、 SBR 工艺等，这些工艺均为成熟工艺，处理成本低，操作管理方便。深度处理工艺有加药混凝、过滤、氧 化、消毒等。虽然处理工艺流程较长，但成熟可靠，能确保稳定达标。随着自动控制技术的发展，整个处 理过程可以实现计算机自动控制，操作管理十分方便，处理成本及日常维护费用较低。 对于全截流生活污水，有机物含量较多，应采用以生化处理为主的处理工艺，应采用成熟可靠、能 长期稳定运转的工艺技术。因此，从总体上采用常规处理工艺是适宜的，具有系统运行及水质安全可靠性。

系统对常规处理工艺中深度处理工艺进行改进，开发了臭氧深度氧化消毒工艺。即利用臭氧进行深 度处理，进一步降低废水中的污染物，使中水水质达到比中水水质标准更高的水质指标，充分确保了中水 进户回用的安全性和可靠性。 4、工艺流程及说明 工艺流程框图如图 1 所示 生活污水 集水井 化粪池 集水调节池

生化处理池 二沉池 中间水池 生活污水达标排 污泥回流

反冲洗水 放

污泥池 污泥脱水

外运处置

循环处理 接触过滤系统

臭氧深度氧化消毒系统 中水池

自动加药系统

回用冲厕 回用绿化 回用道路冲洗 图 1 系统工艺流程图 工艺流程说明如下。 ⑴生活污水的收集 生活污水的收集采用全截流方式，即将厨房污水、卫生间冲厕、洗涤、淋浴污水及一般的地面水一并 收集后排入小区污水管网。如每栋住宅各自设有独立的化粪池，则经化粪池处理后排入中水处理站。若不 设单独的化粪池，则直接排入中水处理站，由中水处理站的化粪池集中处理。 ⑵生活污水的预处理 生活污水的预处理包括化粪池处理和水量水质的调节。设化粪池集中处理的目的是将生活污水中的固 形物进行厌氧硝化，使其水解成小分子、可溶性物质，以便于后续的生化处理。同时减少固体废物的排放。 在化粪池后设调节池，用于水量和水质的调节。考虑到小区污水排放的不均匀性，设计集不调节时间为 12 小时。 ⑶生活污水的生化处理 集水调节池内的污水用泵输送到生化处理系统，生化处理采用具有脱氮除磷功能的 A/O 工艺。该工艺 是生活污水处理的主体工艺，大部分的污染物在该工艺中被去除，出水水质达到国家 GB8978—1996 一级 排放标准。 ⑷深度处理 深度处理工艺包括接触过滤、臭氧深度氧化及消毒。生化处理出水首先进行加药过滤处理，去除生化 出水中带出的少量 SS 及不可生化 COD，对于溶解性的有机物去除效率不高，因此要进一步采用臭氧深度氧 化。 深度氧化的作用有以下几方面：进一步氧化水中少量的有机物，因为这些有机物质在长期循环使用过 程中会积累，是引起发臭的主要物质；进一步降低水的色度，臭氧在脱色反面有着特殊的作用，只要消耗 少量的臭氧即可脱除水中的色度，中水要用于户内冲厕，色度是一项重要感官指标；三是中水中富含臭氧， 使中水富有活性，消除异味，无二次污染产生。以空气源臭氧发生器来制备臭氧，只消耗电，不需要其他 的化学药品，无二次污染。操作管理也十分方便。 经该深度处理工艺处理，出水水质优于《生活杂用水水质标准》中规定的指标。 ⑸中水的回用 处理好的中水排入中水池，采用变频恒压供水泵共给用户使用。中水回用系统由中水池、供水泵、回 用管路、中水计量等系统组成。 该工艺特点如下。 ① 主体处理单元采用生化工艺，共有成熟可靠，处理效率高，效果稳定，运行管理方便，且选用 的工艺污泥产生量小。 ② 采用高效曝气系统，氧利用率高，节省能源。 ③ 生化出水采用接触过滤处理技术，过滤器选用高效、具有自动反冲洗得过滤系统，操作管理方 便，出水水质好。 ④ 采用臭氧氧化消毒，进一步去除生化、过滤所不能去除的污染物，可使中水中残余的污染物降 低到一个很低的水平。污染物的氧化与杀菌同时进行。 5、中水处理系统组成 ⑴化粪池 由于生活污水中粗大悬浮物较多，需经过化粪池初步处理后方可接入中水处理系统作为中水水源， 整个小区设计一座化粪池，停留时间为 24 小时 ⑵隔栅除污系统 化粪池出水进入集水池前进行自动隔栅处理，以截流废水中的粗大悬浮物，以防管道被堵塞，保护处 理系统正常运行。设置自动隔栅除污机一台，总装机容量为 0.75kW。 ⑶集水调节系统 由于生活排水的不均衡性，而处理系统要求水量恒定，因此，用调节池来进行水量的调节，同时也起 到均匀水质的作用。设计集水调节时间为 24h。调节池内设潜污泵两台，重装机容量 3.0kW，实际使用容 量为 1.5kW。 ⑷生化处理系统 根据生活污水水质对该废水的处理实验研究，生化时间 12h，主要污染物指标 COD、BOD 即可达到中水 水质标准，因此设计生化处理时间为 12h。