1、 西 南 交 通 大 学 本科毕业设计 天府新区空港开发区中水回用工程设计 ENGINEERING DESIGN FOR REUSING OF RECLAIMED WATER IN KONGGANG DEVELOPMENT ZONE OF TIANFU NEW AREA 年 级: 2011 级 学 号: 20113139 姓 名: 周彩玲 专 业: 环境工程 指导老师: 付永胜教授 2015 年 6 月 西南交通大学本科毕业设计 第 I 页 院 系 专 业 年 级 姓 名 题 目 指导教师 评 语 指导教师 (签章) 评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章) 成 绩 答辩委员会主任 (签章)
2、年 月 日 西南交通大学本科毕业设计 第 II 页 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 班 级 环境 3 班 学生姓名 周彩玲 学 号 20113139 发题日期：2014 年 12 月 26 日 完成日期： 06 月 11 日 题 目 天府新区空港开发区中水回用工程设计 1、本论文的目的、意义 天府新区空港开发区主导为新能源产业，其重点发展光伏、风电与核电装备， 是天府新区空港高技术产业功能区非常的重要工业园区。自从成立天府新区以来，其 用水问题一直困扰并制约着天府新区的发展，天府新区的开发和发展展的水资源及水 环境问题日益突出，日后将由什么地方为如此庞大需水量的地法提供用水，在当
3、下已 成为了制约天府新区快速发展主要因素之一，我们迫切的需要对其重点进行分析研 究，从而寻求相应解决办法。为此针对天府新区空港开发区用水特点及中水回用所需 达到的效果，综合调研、试验等方法，提出合理的回用技术方案，达到解决天府新区 空港开发区供水瓶颈和排水去向的难题迫在眉睫。同时也为天府新区其它园区中水回 用工程提供借鉴。 2、学生应完成的任务 针对该论文选题，学生需要完成的任务主要为以下几个方面：a.查阅分析该领 域国内外的相关研究成果，在此基础上拟定本论文工作的工作内容和拟解决的关键问 题。b.按照本科生论文工作要求，在查阅的国外文献中完成字符为 10000 字符的英文 翻译。c.实地踏勘
4、调查天府新区川新工业园，在充分了解中水回用工艺技术后，结合 工业园特点，设计中水回用工艺。d.按照要求撰写毕业论文，完成论文的答辩工作。 西南交通大学本科毕业设计 第 III 页 3、论文各部分内容及时间分配：（共 16 周） 第一部分 论文工作准备和工作计划制定 (1 周) 第二部分 论文现场踏勘和资料搜集 (2 周) 第三部分 国内外文献查阅和外文翻译 (2 周) 第四部分 中水回用工艺设计 (6 周) 第五部分 毕业论文撰写及图纸绘制 (4 周) 评阅及答辩 论文评阅及准备答辩 (1 周) 备 注 指导教师： 年 月 日 审 批 人： 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计 第 IV 页
5、摘 要 随着社会经济的不断发展，人口数量的逐渐增加，工业化也日益扩大。因用水量 的增加，污水量也逐渐增多。水资源紧缺和水污染问题成为了越发的重要，因此中水 回用应运而生。其不仅能为自来水的单一供给提供补充作用，还能解决污水排向自然 水体造成环境破坏的问题。所以中水回用是当今可持续发展战略中的一项重要任务。 中水回用处理出水一般用于景观用水、 城市杂用水、 工业用水、 和农田灌溉用水， 随当地具体情况而异。在此次设计中，考虑到天府新区空港开发区的实际，处理后的 中水全部回用到工业中，作为冷却水和洗涤水。 本次设计处理水源来自天府新区空港开发区新建污水处理厂二级处理出水。水质 达到城镇污水处理厂污
6、染物排放标准（GB18918-2002）中一级 A 级标准，水量 为 27.2 万 t/d。中水水回用处理出水需满足城市污水再生利用工业用水水质(GB/T 19923-2005)的规定。按中水回用率 80%计算，处理水量为 22 万 t/d。 经过分析探讨，本次设计所要处理的主要任务为降低锰含量，综合考虑处理的可 靠性、稳定性，以及建设和运行成本等因素，最终选用两级曝气加锰砂过滤作为除锰 工艺。其原理如下：一级曝气主要向水中充氧，到锰砂过滤时，在锰砂的催化作用下， 将水中的二价锰催化氧化成高价锰化合物。生成的高价锰化合物又能对二价锰的氧化 起催化作用。同时其表面具有吸附作用,将锰的化合物吸附在
7、表面，最后在反冲洗中 随冲洗水被去除。二级曝气过滤原理同一级曝气过滤，增设二级曝气过滤后，出水水 质中锰的含量在 0.1mg/L 以下，达到要求的标准。同时结合实际情况，选用二氧化氯 消毒作为消毒方式。 最后通过经济技术分析，得出本次中水回用工程具有经济可行性，同时具有巨大 的环境效益和社会效益。 关键词：中水回用；工业用水；两级曝气；锰砂过滤 西南交通大学本科毕业设计 第 V 页 Abstract With the development of society and economy, there comes the gradual increasing of population quan
8、tity and the gradual expansion of industrialization, peoples demand for water is also growing. The shortage of water resources and the problem of water pollution become more and more important, so the reusing of reclaimed water come into being. Not only can it provide a supplementary role in a singl
9、e tap water supply, but deal with the problem of sewage discharging to natural water body with environmental pollution. So reclaimed water reuse is an important task in the current sustainable development strategy. After being treated, the reclaimed water is usually used for industrial water, urban
10、miscellaneous water, urban landscape water and irrigation water, which varies from the specific situation. And considering the actual situation of Konggang development zone of Tianfu New area, the reclaimed water after being treated in this design will all be used for induastry, as the cooling water
11、 and wash water. The inflow of this design is from the secondary effluent of the new sewage treatment plant in Konggang development zone of Tianfu new area. The water has reached a standard A-level in the first grade standard of Pollutant discharge standard for urban sewage treatment plant (GB18919-
12、2002), and it is 272000m3/d. The reclaimed water being treated needs to meet the standard of Urban recycling of industrial water quality. The amount of treated water is 220000m3/d according to the reusing rate 80%. This main task of this design is decreasing the amount of Mn after the analysis and d
13、iscussing. Considering the reliability, stability, construction, operation and other processing factors, the two stage aeration manganese sand filtration method is chosen as the manganese removal process. The principle is stated as follows: aeration is mainly filled to water in the first aeration, a
14、nd translate the manganese dioxide in the water into high manganese compounds by catalytic oxidation with the catalysis of manganese sand when being into the manganese sand filtration period. The generated high manganese compounds can also catalyze the oxidation of the two valence manganese. At the
15、same time, there is adsorption on the surface easily adsorbing the manganese and they are finally removed by 西南交通大学本科毕业设计 第 VI 页 water in the anti rinse process. The second stage aeration filtration principle with the first level aeration filtration. The amount of Mn in the effluent quality after th
16、e second aeration filtration is below 0.1mg/L, which will reach the related standard. Meanwhile, combining with the specific circumstances, the chlorine dioxide disinfection is chosen as the disinfection method. Finally ,through economic technology analysis, the conclusion come to that this engineer
17、ing of reusing of reclaimed water has economic feasibility as well as huge environmental benefits and social benefits. key words：reclaimed water reuse; industrial water; two-stage aeration; anganese sand filtration 西南交通大学本科毕业设计 第 VII 页 目 录 第 1 章 绪论 1 1.1 设计背景 1 1.2 中水及中水回用 1 1.3 设计意义 2 1.3.1 中水回用的必要
18、性 . 2 1.3.2 天府新区水环境现状及中水回用的必要性 . 2 1.4 设计目的 4 1.5 中水系统 4 1.6 中水回用水源来源及主要特征 4 1.6.1 小区内建筑杂排水 9 . 5 1.6.2 城市（镇）污水处理厂出水 . 5 1.6.3 相对洁净的工业排水 . 5 1.6.4 雨水 . 5 1.7 中水回用工艺 6 1.7.1 主要工艺流程 . 6 1.7.2 国内外典型中水回用工艺应用实例 . 6 第 2 章 设计任务和思路 10 2.1 中水处理原则 . 10 2.2 水质分析及工艺思考 . 10 2.2.1 天府新区空港开发区概况 10 2.2.2 中水回用系统及进水水质
19、确定 11 2.2.3 中水处理水量 12 2.2.4 中水回用工艺选择原则 12 2.2.5 设计依据 12 2.2.6 中水回用方案确定 13 2.2.7 各工艺比较选择 15 2.3 中水回用工艺确定 . 19 2.3.1 中水处理核心工艺 19 西南交通大学本科毕业设计 第 VIII 页 2.3.2 处理思路及工艺流程 19 第 3 章 设计计算书 . 20 3.1 调节池 . 20 3.2 提升泵的选择 . 21 3.3 曝气池设计 . 22 3.3.1 曝气方式比选 22 3.3.2 曝气池设计计算 22 3.4 砂滤池设计 . 23 3.4.1 滤池选型 23 3.4.2 滤池的
20、设计计算 26 3.5 洗砂水沉淀池 . 32 3.6 消毒池 . 32 3.6.1 消毒剂的投加 32 3.6.2 消毒池尺寸设计 33 3.7 清水池 . 34 3.8 平面布置 . 34 3.8.1 平面布置原则 34 3.8.2 平面布置 35 3.9 高程布置 . 36 3.9.1 高程布置原则 36 3.9.2 构筑物高程布置设计 36 第 4 章 技术经济分析 . 39 4.1 工程投资方法 . 39 4.1.1 编制范围 39 4.2.2 编制依据 39 4.2.3 编制方法 40 4.3 工程投资预算 . 41 4.3.1 基建使用费 41 4.3.2 设备及安装费用 41
21、西南交通大学本科毕业设计 第 IX 页 4.3.3 其他费用 42 4.3.4 工程总投资 43 4.4 经济技术分析 . 43 4.4.1 生产成本核算 43 4.4.2 吨水成本及效益计算 45 4.5 经济效益分析 . 45 4.5.1 税金 45 4.5.2 投资利润率 46 4.5.3 净现值 46 4.5.4 内部收益率 46 4.5.5 投资回收期 47 4.5.6 经济效益分析结论 47 4.6 环境效益 . 48 4.7 社会效益 . 48 结 论 . 49 致 谢 . 51 参考文献 . 52 西南交通大学本科毕业设计 第 1 页 第 1 章 绪论 1.1 设计背景 随着社
22、会和经济的迅速发展，人口数量不断增多，工业化以及城市规模的 日益扩大，人类和社会对水的需求也急剧增加。由于用水量的增多，生活污水 工业废水也随之而增加。在全球环境不断的恶化下，社会发展带来的巨大污染 使得河流污染问题十分严峻。水是一种极其宝贵的资源，由于其不可替代性， 故而成为社会可持续发展的一个重要支柱。由中国水资源公报和中国统计年鉴 可知，近年来，我国水资源总量在 2.8 万亿 m3左右，位居世界第 6 位，而人均 水资源量仅为 2000m3/人左右，约为世界人均水量的 25%。在全国 600 多个城 市中，常年供水不足的有近 400 个，其中严重缺水的有 100 多个城市，日缺水 量高达
23、 1600 万 m31。可见中国缺水已经成为不争的事实。除此之外，我国水资 源的分布不均也体现在时空上，南北地区各个季节的降雨量差距甚大，不同地 域位置也有类似情况，以致严重制约了社会和经济的快速发展以及人们生活水 平的提高。加之粗放型的经营管理和使用机制，让宝贵的水资源未得到充分的 利用2，人们长期以来缺乏科学的用水观念以及水的对人类的重要性和紧迫性， 造成了水资源的严重浪费。因此，节约用水就当前状况显得尤其重要。 在我国，有相当一部分的自来水被用来进行道路浇洒、厕所冲洗、市政绿 化、锅炉冷却等。将优质水用在此类方面难免让人觉得有些浪费，若能采用中 水回用代替自来水完成这些项目，则将使我们的
24、水资源得到合理的利用。 1.2 中水及中水回用 “中水”一词是从日本发源而来，其因得名对应于给水和排水的含义，指 把人们在生活生产中用过的优质杂排水（不包括粪便和厨房排水），经集流再 生处理后能达到相关标准的水。其水质处于生活饮用水水质以及允许排放的污 水水质之间，在处理之后能够进行某方面的使用 3。 中水回用指城市污水或者生活污水经过污水处理厂的处理后，作为城市给 水，回用到工业、回用到生活杂用、城市景观和农业等方面中去。中水回用是 西南交通大学本科毕业设计 第 2 页 污水资源化的直接措施， 通过有效利用水资源达到解决城市水资源短缺的目的， 并同时协调水资源与水环境的关系，促进水资源的可持
25、续循环利用。 1.3 设计意义 1.3.1 中水回用的必要性 在水资源极具短缺的今天，中水回用是解决节约用水、治理污水两大难题 的重要途径，具有重要的意义。 首先是水资源问题。我国的需水量随着社会和经济的发展不断提升但供水 总量却不会有太多的变化，又因为我国人口基数本来就较大，又在人口不断增 长的趋势下，人均用水量将会呈现一个不容乐观的形势。同样工业、农业方面 对水的的需求也会不断上升。采用中水替代新鲜水来进行农田灌溉、厕所冲洗、 道路冲刷、锅炉冷却，可以减少优质水的浪费，有效的解决水资源短缺问题。 其次为水污染问题。社会和经济在发展的同时必然会带来一定的副产物 水污染，将中水回用和污水处理结
26、合起来可以有效的为水污染治理分担一定 的任务。让污水处理厂的出水不再全部直接进入河流，而是进一步深度处理回 用到相应且需要的位置，达到污水利用的目的。 当中水回用规模较大时，其处理成本较低，尤其在用水量较大并且对水质 要求较低的工业用水方面，中水回用有着巨大的优势和乐观的前景。此时采用 中水回用的方式，因其低廉的水价可以节省一笔可观的用水费用，同时也可以 节约大量自来水和地下水，以缓解城市用水的压力4。 从“七五”到“十二五”，中央政府及有关部委作了大量的工作。在部分 城市组织建立示范工程，组织开发各类中水回用工艺技术；制定并实施中水利 用设计规范和有关技术标准；制定相关政策推动中水回用的发展
27、。在“2011 城 市水业战略论坛”上提出我国将建立水资源管理平台，到“十二五”期间，我 国的污水回用率很有可能达到 10%。诸如此类，皆标志着我国城市污水的再生 回用技术已经是基本上成熟，可以进行应用推广了5。 1.3.2 天府新区水环境现状及中水回用的必要性 天府新区总规划占地面积为 1578 平方公里， 按照成都市气象观测资料 2011 西南交通大学本科毕业设计 第 3 页 年年均降水量 1003.2 毫米，年均蒸发量 841.1 毫米来计算，天府新区一年总的 自然来水量为：1578 1000000 (1003.2-841.1) 1000=25579（万 m3/年）。而实 际上，至规划远
28、期 2030 年，天府新区实际需水量将达到 268661.9 万 m3/年，自 然来水量约为需水量的 9.5%，至规划远期，天府新区的用水量将会更大，完全 不能满足天府新区用水需求，缺水形势较严峻，将对当地的经济发展和居民生 活造成严重的影响，因此，对天府新区实行中水回用很有必要。 据相关统计资料， 我国人均水资源量在 2013 年只有 2059.7m3， 仅为人均水 资源量世界人均水平的 1/4，当年四川省人均水资源量为 3052.9m3。这其中有 四川全省水资源分布不均衡的特性，但也从侧面说明我国西南经济发展中心成 都市的人均水资源量连全国人均水平的 1/4 都不到，已是缺水相当严重的情况
29、， 而需要容纳 591 万人口的天府新区，作为成都市未来经济发展的重心，其缺水 形势更是不容乐观。 中水回用能够从一定程度上缓解人均水资源量不足的问题， 具有较大的研究必要性。 在水污染方面，成都市河流众多，而属于长江一级支流流域的岷江和沱江 是四川地区的主要河流，岷江在成都境内主要有府河和南河两条支流，是成都 人民的母亲河，而沙河同属岷江水系，也是哺育成都人民的生命河。但近年来， 随着成都经济加速发展，环境污染日渐严重，成都市境内河流水量不断减少， 水污染也日趋恶化，成都市政府几经投入治理污水，但效果不佳，目前只有与 府河、南河、沙河并列成都四大水系的江安河污染较少。随着污染的增多和水 量的
30、减少，成都地区水资源形势日益严峻。 目前成都市的国控黄龙溪断面水质一直处于劣类状态，岷江在成都段容 量已经十分的小了，并且环境容量在成都至眉山段内几乎没有。天府新区成立 后即将需要的大量用水便成为了该区发展的重要制约因素。因此通过对各区污 水处理厂所排放的污水展开深度处理，将其中的部分中水回用，不仅能减少污 水排放，减少对岷江等成都重要河流的污染，同时还是能节约大量水资源。 长期以来成都市委、市政府及有关部门高度重视成都市水环境保护工作， 做出了众多政策措施，为成都市水环境保护和改善打下了良好基础，发挥了巨 大作用，成效显著。但是随着社会经济的快速发展，特别是天府新区的建设， 西南交通大学本科
31、毕业设计 第 4 页 以及存在的新的区域环境问题凸现，迫切需要对天府新区的供水、排水进行科 学研究，加强水环境保护和可持续开发利用。 1.4 设计目的 针对天府新区空港开发区新建的污水厂处理后达到城市污水排放标准的废 水，按就近原则规划其中水回用的用途和用量，通过研究天府新区空港开发区 的用水特点、回用用途及回用所需达到的效果，综合调研、试验等方法，提出 合理的回用技术方案，建立合理的回用工艺，将现有污水按照一定的回用率回 用于天府新区空港开发区使用。 实施合理的中水回用技术，则可节约大量的水资源，并减少排放量，对保 护成都河流水环境（保证其水资源量及水质）意义重大，而对于天府新区的空 港开发
32、区一样如此。削减大量污染物，有效改善水质问题；达到解决天府新区 供水瓶颈和排水去向的难题。 1.5 中水系统 中水系统是多项工程的有机综合，包括水处理工程、排水工程、建筑环境 工程和给水工程等的6。 按中水供水范围中水系统可以分为三类： 小区、 城市 （镇） 和建筑中水系统。 小区中水系统是指在一个相对较小的范围内存在的中水系统，其拥有管理 集中、处理及运行费用较低的特点，供水水质比较稳定；城市（镇）中水系统 指的是原水为城市污水处理厂二级处理的出水，在经过深度处理后来提供城市 （镇）中水进行使用。其处理规模相对较大，运行费用相对较低；建筑中水系 统是指对单独的一栋建筑物或相邻的几栋建筑物运行
33、的中水系统，实施容易， 规模较小，因此投资和处理运行费用相对较高7。 1.6 中水回用水源来源及主要特征 中水水源根据需要处理的中水水量以及处理的难以程度加之经济技术比较 来确定并优选出最适合的水源。按照建筑中水设计规范，中水水源一般分为四 西南交通大学本科毕业设计 第 5 页 种8： 1.6.1 小区内建筑杂排水9 （1）优质杂排水 这部分水的有机物和悬浮物浓度相对而言较低，且水质好，比较容易处理。 （2）杂排水 建筑中出粪便污水以外的各种排水， 也即优质排水和厨房排水的混合污水。 （3）生活污水 建筑物中的所以生活排水，如粪便污水、厨房排水和各种优质杂排水，均 含较多的有机物、氮磷和细菌。
34、 1.6.2 城市（镇）污水处理厂出水 城市（镇）污水处理厂的出水可以作为中水回用处理的水源，根据实际情 况以及需求选取出水。一般采用的中水回用进水水质，须当达到城镇污水处 理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级 A 标，以满足中水回用水源的 水质要求。 相比小区内的建筑物杂排水，城市污水处理厂的出水更加适合作为中水回 用的水源，在污水处理厂后建立中水回用系统，构成城市（镇）中水系统，对 处理水量较大的项目非常实用。 1.6.3 相对洁净的工业排水 矿井废水、工业冷却水等，此类便是一些大型工厂等工业区中相对较洁净 的水。其水质水量相对较好，经过一定的处理后就能满足中水回用标准，甚至
35、 能满足一般生活用水标准10。 1.6.4 雨水 雨水为一组比较好的天然淡水资源，将其收集并处理后可用作中水回用水 源，该利用符合是一种符合自然水圈循环的较好的方式。对雨水进行深化处理 后也可以预留作为补充水。 西南交通大学本科毕业设计 第 6 页 1.7 中水回用工艺 中水回用工程采用的中水工艺取决于中水用户（即回用对象）对水质的要 求。一般污水处理厂的出水在经过深度处理后将用于市政杂用水、工业冷却水、 景观用水、市政杂用水以及农业灌溉用水。国内城市经常使用的污水再生回用 技术，包括了传统处理（混凝、沉淀、常规过滤）、生物处理、生物过滤、活 性炭吸附、膜分离、消毒、土地处理等。处理的方法可分
36、为以下几类：一是膜 处理法，二是生物处理法，三是物理化学处理法。由于相对自来水来说，中水 回用的水质要求并不很高，中水处理的工艺相对来说就比较接近。我国城市污 水的再生回用处理技术和工艺流程根据净化原理，可分为物理化学处理技术、 生物处理技术、和膜处理技术三种类型。 1.7.1 主要工艺流程 我国城市污水的再生回用处理技术和工艺流程，根据净化原理可分为以下 3 种类型： （1） 优质杂排水格栅调节池物化处理消毒中水 （2） 污水处理厂二级处理出水调节池混凝、沉淀（澄清）过滤消毒 中水 （3） 综合生活污水格栅调节池生物处理沉淀过滤消毒中水 1.7.2 国内外典型中水回用工艺应用实例 （1）日本
37、再生水利用工程实例 日本从上世纪就开展了中水回用工程至今已有 40 年余年的历史。在日本， 为居民小区、建筑物以及建筑物群的冲厕提供处理的污水净化设施有 1475 套， 其中包括其他非生活饮用的杂用水，回水量为 7.11010m3/a，占整个城市总供 水量（1.651010m3/a）的 0.4%。回用形式分为两类：一为闭路水循环系统，主 要用途为冲厕；二为区域水循环系统，此系统同样其主要用途为冲厕11。表 1-1 列出了日本各地的典型再生水利用工程实例： 西南交通大学本科毕业设计 第 7 页 表 1-1 日本再生水利用工程实例 （2）福建某核电厂工程生活污水处理及回用工程12 该工程中水回用规
38、模为 290m3/d，进水水质为：CODcr：450 mg/L ；BOD5： 300 mg/L；SS：200 mg/L；NH3-N：30 mg/L，动植物油：20 mg/L；磷酸盐（以 P 计）：4 mg/L；pH：6.5-8.0。中水回用主要用于冲厕和施工临建区以及场前 区 的 绿 化 ， 回 用 标 准 执 行 城 市 污 水 再 生 利 用 城 市 杂 用 水 水 质 （GB/T18920-2002）中规定的冲厕用水标准，具体设计进出水水质见表 1-2 表 1-2 中水回用工程设计进出水水质 (mg/L) 项目 CODCr BOD5 SS NH3-N 动植物油 磷酸盐 进水 450 30
39、0 200 30 20 4 出水 10 10 采用接触氧化法为主体，中水回用（回用到工业上）的具体工艺流程如下 图 1-1 所示： 进水 出水 图 1-1 中水回用处理工艺流程图 生活污水首先达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） 一级标准 B 级，满足排放标准部分再进一步进行中水处理，作为中水回用工程 的原水先进入格栅，去除体积较大的悬浮物。然后是用调节池来调节水质水量， 工程 处理流程 江崎市工业回用 二级处理出水加氯杀毒回用 东京港区某楼中水回用 杂排水格网膜（R.O 膜）处理活性炭吸附氯消毒 冲厕 东京千代田区某楼中水回用 杂排水格栅油水分离曝气槽沉淀槽过滤槽氯
40、消毒冲厕 东京都江东地区工业回用 二级处理出水混凝沉淀活性炭加氯回用 川崎市再生水用于景观水体 二级处理出水好氧滤池活性炭吸附景观回用 臭氧氧化景观回用 格栅 调节池 缺氧池 多级接触氧化池 二沉池 消毒池 石英砂过滤器 回用水池 西南交通大学本科毕业设计 第 8 页 接着进入缺氧池进行脱氮除磷， 在多级接触氧化吃进行硝化作用并去除有机物， 再通过沉淀池沉淀污泥，最后进入消毒池进行消毒，在石英砂过滤器过滤到达 回用水池，从此处出水来进行冲厕和绿化。 （3）张家口市再生水回用工程13 该工程地处于张家口市主城区里的污水处理厂的南面，该工程回用水主要 回用于河北大唐国际张家口热电有限公司热电厂，用
41、作冷却循环水，与其同步 配套建设。一二期的水量总共达到 60000 m3/d，其水质指标如下表 1-3 表 1-3 张家口市主城区污水再生利用出水 编号 项目 单位 再生水厂出水水质 1 化学需氧量（COD） mg/L 40 2 生化需氧量（BOD5） mg/L 5 3 悬浮物（SS） mg/L 10 4 全铁 mg/L 0.3 5 氯离子 Cl mg/L 300 6 溶解性总固体 mg/L 1000 7 氨氮 mg/L 冬季5，夏季3 8 总磷（以 P 计） mg/L 1 9 细菌总数 个/ ml 1000 10 浊度 NTU 5 11 硬度 mmo/l 6 12 总碱度 mmo/l 1.0
42、-3.0 13 游离余氯 mg/L 管网末端 0.1-0.2 14 硅酸 mg/L 30 15 PH 7.0-8.5 采用两级曝气生物滤池为主体，具体工艺如图 1-2 进水 出水 图 1-2 再生水处理工艺流程图 进水通过半地下式轴流泵被提升至曝气生物滤池，在生物处理部分降解硝 两级曝气生物滤池 石灰软化 过滤 消毒 西南交通大学本科毕业设计 第 9 页 酸盐氮，释放氮气并降解有机物。在澄清池处进行清水分离，通过砂滤池过滤 污染物到达清水池，最后从输水泵房出水。 西南交通大学本科毕业设计 第 10 页 第 2 章 设计任务和思路 2.1 中水处理原则 中水处理的目的是使微污染水进行适当的处理然
43、后再进行回用，在节约优 质水的同时能够使污水得到有效的利用，然后将处理后的出水用于农业，工业， 生活杂用等14。中水处理的原则应综合考虑先进性、经济性、地域性、适用性 等因素。具体可概括为： （1）工艺设计需要合理可靠，同时具有较强的抗冲击能力，且运行稳定； （2）应该选择成熟且适合的工艺，使原水在经过系统的处理后能够达到相应回 用目的规定的排放标准和指标； （3）维护相对较简单、处理成本相对经济，采用的自动化控制系统能达到较高 程度； （4）在合理的技术并能达标排放的条件下，应尽量减少运行成本。同时，未来 在长线运行过程中，可能需大规模停产进行检修的工艺都不宜采用；可考虑同 一构筑物设置多组
44、。 （5）设计时应当考虑尽量避免二次污染，极大的减少因为该工程的实施以及运 行，造成的对周围环境的影响15； （6）构筑物布置需合理，能充分利用土地资源，且尽可能的兼顾景观效果。 2.2 水质分析及工艺思考 2.2.1 天府新区空港开发区概况 空港高技术产业功能区是天府新区下八大区域之一。其依托双流，双流机 场以南为主要工业区，主体为空港经济开发区以及双流信息产业区。空港经济 开发区主要为新能源产业，风电、光伏以及核电装备为主要的发展对象。而本 课题研究的空港开发区主要以空港经济开发区为主。 空港高技术产业区，规划的建设用地面积大约 198m2。其中空港经济开发 区约为 108m2。包括居住的
45、用地面积大约为 16 m2。空港高技术产业功能区的区 西南交通大学本科毕业设计 第 11 页 域总体形象为高技术产业特色风貌区。 2.2.2 中水回用系统及进水水质确定 由研究项目实际情况，可以知道该园区所需采用的中水回用系统为城镇中 水系统。具体供水方式如图 2-1： 上水管道 下水管道 排放 中水管道 图 2-1 城市（镇）中水系统 其中水来源为空港开发区新建污水处理厂二级出水，水质满足城镇污水 处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级标准中的 A 标准标。具体 排放指标见表 2-1： 表 2-1 基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）单位 mg/L 序号 基本控制项目 一
46、级标准 二级标 准 三级标 准 A 标准 B 标准 1 化学需氧量（COD） 50 60 100 120 2 生化需氧量（BOD5） 10 20 30 60 3 悬浮物（SS） 10 20 30 50 4 动植物油 1 3 5 20 5 石油类 1 3 5 15 6 阴离子表面活性剂 0.5 1 2 5 7 总氮（以 N 计） 15 20 8 氨氮（以 N 计） 5（8） 8（15） 25（30） 9 总磷 （以 P 计） 2005年12月31日前建设的 1 1.5 3 5 2006年1月1日起建设的 0.5 1 3 5 10 色度（稀释倍数） 30 30 40 50 11 pH 69 12
47、粪大肠菌群数（个/L） 103 104 104 城市 污水处理厂 中水处理站 西南交通大学本科毕业设计 第 12 页 2.2.3 中水处理水量 未来（2030 年）空港高技术经济开放区的生活用水污水量约为 25.2 万 t/d。 以新能源产业为主导的工业用水需水量将达到 52.4 万 t/d，以 0.8 的折算系数折 算成污水处理量为 42 万 t/d，则空港高技术经济开发区总污水处理量为 67.2 万 t/d。除去已有的西航港污水处理厂日均处理量为 40 万 t/d，可知新建污水处理 厂处理水量为 27.2 万 t/d， 中水回用率按 80%计算， 可得中水回用量为 22 万 t/d。 2.2.4 中水回用工艺选择原则 中水回用水量的分配 需公平、科学。分配原则包括以下三个方面： （1）经济性原则：在进行水量分配时应该遵循就近原则，重点考虑污水处理厂 和园区之间的距离、两者之间的地形地势等，从而在进行分配时尽可能减少资 源的浪费。 （2）合理性原则：应该充分考虑当地的地形地势，水流的流向等问题，在进行 水量分配时，应该从高地势向低地势进行分配，对于有山的地方因为工程量大， 不能进行
