第11章 居住小区给水排水及建筑中水工程

第11章居住小区给水排水及建筑中水工程11－1居住小区给水排水11－2建筑中水工程一、居住小区及其给排水系统1、居住小区的概念指含有教育、医疗、文体、经济、商业服务及其他公共建筑的城镇居民住宅建筑区。居住小区由若干个居住组团构成，占地面积在10×l04m2～20×104m2之间，居住2000～3000户，人口在7000～13000之间。§11－1居住小区给水排水2、居住小区给排水系统居住小区给水排水管道系统，是建筑给水排水管道向市政给水排水管道的过渡部分，包括:给水系统（含生活给水、消防给水）;排水系统（含污水管网、废水管网、雨水管网和小区污水处理）;中水系统（小区污废水处理与回用系统）居住小区用水和排水规律与市政给排水系统和建筑内部给排水系统不尽相同，设计时需单独考虑。1、居住小区给水水源（1）市政给水管网（2）小区自备水源a.小区自来水站b.小区中水站2．居住小区设计用水量含居住区生活用水量、公共建筑用水量、消防用水量（包括建筑内部和外部、浇洒道路和绿地用水量及管网漏水水量和未预见水量。二、居住小区给水工程1、居民生活用水量（含小型公共建筑用水）利用居住小区居民生活用水定额及小时变化系数计算获得。（见附录11-1）2、大型公共建筑用水（与建筑内部相同)3、浇洒道路用水高级住宅小区用水定额为1.0～1.5L／m2·次普通住宅小区用水定额为0.5～1.0L／m2·次(按每日浇洒1次计算)4、绿化用水用水定额为1～2L／m2·d5、管网漏失水量与末预见水量按小区最高日用水量的l0％～20％计算。6、消防用水量按现行《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》计算。3．小区给水方式（1）直接给水方式多层建筑的居住小区，当城镇管网的水压和水量满足居住小区使用要求时，可采用直接供水方式。（2）分区给水方式高层建筑小区一般采用分区供水方式。（3）分压给水方式多层和高层建筑混合的小区，应采用分压供水方式，以节省动力消耗。（4）分质给水方式严重缺水地区可采用生活饮用水和中水的分质供水方式。4．小区消防给水（1）多层建筑居住小区7层及7层以下建筑一般不设室内消防给水系统，由室外消火栓和消防车灭火，应采用生活和消防共用的给水系统。（2）高层建筑居住小区采用生活和消防各自独立的供水系统。5．管网水力计算（1）小区给水设计流量A.小区支管和接户管服务人口少于3000人的居住组团内，设计流量按建筑内部给水系统设计秒流量公式计算。当管道接纳卫生器具设置标准不同的几类住宅时，计算公式中的系数α和k值可取卫生器具当量数的加权平均值。B.小区干管服务人口多于3000人的居住小区内，给水管道为小区干管时，设计流量包括居民生活用水流量Q1和大型公共建筑集中流量Q2两部分。居民生活用水按下式计算Q1＝（kh·qd·N）/86400（11-1）式中Q1——居民生活用水最大时流量，L/s；N——设计人口；kn——小时变化系数，见附录11-1；qd——每人每日最高用水定额，L／人·d，见附录11-l。幼托、中小学、菜场、浴室、饭店、旅馆、医院等用水量较大的公共建筑应分别计算其最大时流量，累加后以集中流量Q2计入。（2）小区给水管网的水力计算A.确定管径(生活给水和消防管网）；B.计算最不利管段的水头损失，进行水压校核；C.增压、贮水设备的设计计算。5．小区给水管道的布置和敷设（自学）1．排水体制一般采用雨、污、废水分流制。2.排水管道的布置与敷设（自学）根据城镇排水管网的位置，市政部门同意的小区污水和雨水排出口的个数和位置，小区的地形坡度，布置小区排水管网，确定管道流向。（1）布置原则（2）覆土要求（3）附属构筑物的设置三、居住小区排水工程指生活用水使用后能排入污水管道的流量，应为生活用水量减去不可回收的水量。一般情况下生活排水量为生活给水量的60％～80％。考虑到地下水经管道接口渗入管内，雨水经检查井口流入及其他原因可能使排水量增大，故取居住小区内生活排水的最大时流量与生活给水最大时流量相同。确定排水管径时，小区生活排水管道的设计流量按公式（11-1）计算，或用限制最小管径的方法（经验法）来解决。3．居住小区排水量水力计算的目的是确定排水管道的管径、坡度以及需提升的排水泵站设计。居住小区排水管网水力计算的要求和内容，可按现行《室外排水设计规范》执行。4．水力计算居住小区污水的排故应符合现行的《污水排放城市下水道水质标准》和《污水综合排放标准》规定的要求。居住小区污水处理设施的建设应由城镇排水工程总体规划统筹确定，并尽量纳入城镇污水集中处理工程范围。当城镇已建成或规划了污水处理厂时，居住小区不宜再设污水处理设施；若新建小区远离城镇，小区污水无法排人城镇管网时，在小区内可设置分散或集中的污水处理设施。5．污水处理一、建筑（小区）中水工程的概念§11－2建筑（小区）中水工程建筑（小区）中水工程是指民用建筑物或居住小区内使用后的各种排水如生活排水、冷却水及雨水等经过适当处理后，回用于建筑物或居住小区内，作为杂用水的供水系统。杂用水主要用于冲洗便器、冲洗汽车、小区景观、绿化和浇洒道路。（1）建筑（小区）生活污水具有水质水量稳定的特点，易于处理且出水水质稳定。（2）由于取水和配水距离短，系统规模小，自动化程度高，因此节省了水资源费、远距离输水费和基建费，工程投资不大，容易上马，建成后易于与建筑小区物业管理相协调。（3）可减少建筑（小区）排污量，降低物业管理成本，提高经济效益。（4）从水资源的角度看，是一项非常有效的开源和节水措施。二、建筑（小区）中水回用的可行性1、基本构成中水系统由中水原水系统、中水处理设施和中水供水系统三部分组成。（1）原水系统是指收集、输送中水原水到中水处理设施的管道系统和一些附属构筑物。根据受污染的程度，中水原水可分为优质杂排水（受污染程度很轻，不含厨房排水和粪便污水）、杂排水（受污染程度较轻，含厨房排水，不含粪便污水）和生活排水（受污染程度较重，含粪便污水）三种污废水组合方式。在有条件时，应优先选用优质杂排水作为中水原水，因其受污染程度低，易处理，系统运行费用也低，处理后水质有保障，容易被用户接受，符合我国的经济水平和管理水平。三、建筑（小区）中水系统的基本构成（2）中水处理设施的设置应根据中水原水水量、水质和中水使用要求等因素，经过技术经济比较后确定。一般将整个处理过程分为前处理、主要处理和后处理三个阶段，分别用于去除污废水中的悬浮物、溶解性有机物和无机物以及进行深度处理。常用处理设施有：格栅、毛发收集器、混凝沉淀池、生物处理设施、滤池、活性炭吸附塔、膜处理装置等。（3）中水供水系统一般单独设立，包括配水管网、中水贮水池、中水高位水箱、中水泵等。（1）建筑中水系统建筑中水系统是指单幢建筑物或几幢相邻建筑物所形成的中水系统（如图1所示）。建筑中水系统适用于建筑内部排水系统为分流制（生活污水单独排出进入城市排水管网或化粪池），中水水源（也称作中水原水）水质较好的情况。通常水处理设施设于地下室或建筑物附近。建筑内部由生活饮用水管网和中水供水管网分质供水。2、分类图1建筑中水系统示意图城市给水城市排水生活用水生活废水等中水处理系统中水供水系统浇洒绿化用水冲厕用水（2）小区中水系统小区中水系统的中水水源取自居住小区内各建筑物排放的污废水。居住小区和建筑内部供水管网采用生活饮用水和杂用水双管配水系统。此系统多用于居住小区、机关大院、高等院校等（如图2所示）。图2小区中水系统示意图城市给水生活用水小区公共排水系统中水处理系统中水供水系统浇洒绿化用水冲厕用水雨水调节池或其他水源系统城市排水1、中水原水的水质下表列出了我国各类建筑排水的一般水质特征。四、中水处理工艺原水种类项目优质杂排水杂排水生活排水BOD/mg/L80200300COD/mg/L100300500SS/mg/L1002502502、杂用水水质要求《生活杂用水水质标准》（CJ25.1－89）项目厕所便器冲洗，小区绿化洗车、扫除浊度（度）105溶解性固体（mg/L）12001000悬浮性固体（mg/L）105色度（度）3030臭无不快感觉无不快感觉PH值（mg/L）6.5～9.06.5～9.0BOD5（mg/L）1010CODCr（mg/L）5050NH3-N（mg/L）2010总硬度（以CaCO3计，mg/L）450450氯化物（mg/L）350300阴离子合成洗涤剂1.00.5铁（mg/L）0.40.4锰（mg/L）0.10.1游离余氯（mg/L）管网末端水不小于0.2粪大肠菌群（个/L）333、常用工艺及处理效果中水处理工艺流程是根据中水原水水质，供应的杂用水水质，对不断发展的水处理技术和装置进行优化组合。其中主要以中水原水为依据。我国的中水试点工程是以生活排水（包括生活污水和生活废水）作为中水水源的，后经不断实践，综合考虑各种因素，发现宜采用污废水分流制，以生活废水（包括优质杂排水和杂排水）作为中水水源。当以优质杂排水和杂排水为中水水源时，常采用物理化学处理为主的工艺流程，或采用生物处理和物化处理相结合的处理工艺。表2.1为国内常用的典型中水处理工艺流程流程1，3和5是以物理化学方法为主的处理流程，流程2，4和6是物化与生化处理相结合的工艺流程。以优质杂排水和杂排水为中水水源时，采用生化处理的目的是去除水中的洗涤剂。表中第5、6流程中含有膜处理装置，具有处理效果好，装置小型简单，易于间断运行的特点，但设备投资大。表2.1国内典型中水处理工艺流程序号处理流程1格栅——调节池——混凝气浮（沉淀）——化学氧化——消毒2格栅——调节池——一级生化处理——沉淀——二级生化处理——沉淀——过滤——消毒3格栅——调节池——絮凝沉淀（气浮）——过滤——活性炭——消毒4格栅——调节池——一级生化处理——二级生化处理——混凝沉淀——过滤——消毒5格栅——调节池——絮凝沉淀——膜处理——消毒6格栅——调节池——生化处理——膜处理——消毒物理化学方法为主的处理流程，具有流程简单、占地少、设备密闭性好、无臭味、易管理的优点。主要不足之处在于日常运行费用较高，设备复杂，投资大，管理难度大，易产生二次污染，如化学混凝法等。生化处理常用工艺具有活性污泥法，生物接触氧化法、生物膜法等，具有处理效果稳定、设备简单、运行费用低、二次污染小的显著优点。将物化法和生化法综合运用可充分发挥两种处理方法各自的长处，既可提高处理系统的出水水质，又可节省系统的能耗和运行管理费用。水量平衡是指中水原水水量、中水处理水量、中水用水量和生活补给水量之间通过计算调整达到平衡，以合理确定中水处理系统的规模，使收集系统、处理系统和供应系统能保持协调运作。水量平衡从两方面进行，一方面是确定可作为中水水源的污废水可集流的流量，另一方面是确定中水用水量。（参见教材P192～194页及例11-1和例11-2）五、水量平衡（自学）（1）中水处理设施应确保安全稳定运行，使出水水质达标。中水处理系统的前端应设置调节池，其容积不小于日处理量的30～40％。中水贮水池的容积不小于日处理量的20～30％。（2）中水供水管网严禁与生活饮用水供水管网相连，以防污染生活饮用水水质。（3）中水管道与生活饮用水管道、排水管道平行埋设时，水平净距不小于0.5m；交叉埋设时，中水管道在饮用水管道下面，排水管道上面，其净距不小于0.5m。六、安全防护措施（4）小区中水管道若有露出地面的部分，应将管外壁涂成浅绿色；中水水池、水箱、阀门和给水栓均应有显著的“中水”标志，以防发生误饮、误用。（5）中水管道上不得装设水龙头，便器冲洗宜采用密闭型设备和器具，绿化、浇洒、汽车冲洗宜采用壁式或地下式给水栓。（6）中水系统管理人员需经过专门培训后才能上岗。