小区中水回用系统优化研究

论文摘要

从保障居住小区供水可靠性和周围环境质量的改善来说,在缺水地区,建设小区中水系统是最经济有效的方法。小区污水水量稳定,就近即可取得,且当今水处理技术已日益成熟,这都为小区中水工程的建设提供了良好的前提条件。发展小区中水系统的建设,特别是对于城乡结合部市政污水管道不完善的地区,小区中水设施的建设更具有节能和环保双重意义,不仅使污水资源化得到二次利用,大大节约了水资源,而且减轻了水污染,取得了明显的环境效益。目前小区中水系统存在的普遍问题是:未进行细致的水量平衡计算,致使设计规模与实际处理量相差较大,使得运行成本过高;设计中没有严格按照原水水质来选择合适的工艺流程,造成出水水质不能达标等。所以对小区中水系统进行水量平衡优化研究、中水处理工艺优选研究、管路系统优化研究等,就变得非常有必要。而将研究成果用于指导小区中水设施的建设,或对一些已建项目进行调整优化,使其正常高效运行,将具有重大的实用意义。本文首先说明了提出了中水系统总体方案选择的大原则,然后分别着重进行了水量平衡的优化研究、中水处理工艺的优化选择及管路系统三个方面的优化研究。在水量平衡优化部分,本次提出了利用社会学中的微观模拟思想建立住宅区水量平衡模拟模型,通过分析小区中个人的用水行为及特征,进而分析原水量的情况。本次由于条件有限,没有进行相关参数的确定。另外,针对已建成的中水设施中,很多情况是在进水集中时段溢流,而在中水需求高峰期又出现供水不足,需要大量的自来水补充的现象。本文一方面通过实例首先讨论工程设计之初怎么样确定调节池有效容积使之与原水泵相匹配的问题,并提出当原水泵取时平均流量,且原水泵连续运行时,在工程设计时考虑到应该预留些安全余量,以确保调节池不发生溢流;另一方面对已建运行不佳的项目,讨论如何进行调整优化使两者相匹配,并举例进行分析讨论。另外做了对中水池设计的分析,认为不同类型的项目对中水池调节容积的需求不同,应该分情况来设计,不能一概而论照搬规范。最后得出一些结论及建议,希望对水量平衡的设计者和运行者提供参考。在中水处理工艺的优选部分,提出了利用层次分析法,首先建立中水工艺优选评价指标体系,从技术性、经济性、运行情况及维护管理难易程度来确定评价指标,然后按照AHP法标度方法以及由已建项目分析得出的数据,通过咨询专家确定出标度,进行权重计算,所得权重最大者即为综合效益最佳的工艺。与现行以经济数据为主的方案选择相比,引入这种多层次的分析方法,更能客观地反映系统各要素的全面影响,使评价结果更为科学合理。在管路系统部分,主要利用多层次模糊评价法对中水供给方式的优选问题进行研究,从技术、经济和社会环境影响三方面来评价供水方式的优劣,通过对比得到变频调速供水方式进行中水供给为最优方案。最后通过对各种管材经济性及物理化学性能的比较,确定原水和中水管道的最优管材。在水源系统、处理工艺及管路系统进行优化研究的基础上,举例进行中水系统的优化设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及实用意义
• 1.1.1 课题研究背景
• 1.1.2 课题实用意义
• 1.2 国内外现状综述
• 1.2.1 国外中水回用现状
• 1.2.2 国内中水回用现状
• 1.2.3 国内外中水处理工艺发展现状
• 1.3 课题的研究目的及意义
• 1.4 课题的内容
• 1.5 课题研究的技术路线
• 2 小区中水回用系统方案选择
• 2.1 小区中水系统的组成
• 2.2 小区中水回用系统方案选择原则
• 3 小区中水水源系统的优化研究
• 3.1 中水水源的选择
• 3.2 中外中水回用水质标准比较
• 3.3 水量平衡的设计
• 3.4 水量平衡的优化研究
• 3.4.1 利用社会学微观模拟思想进行水量预测的初步探索
• 3.4.2 水量平衡措施的优化研究
• 4 小区中水处理系统的优选
• 4.1 中水处理工艺分析
• 4.2 中水工艺优选评价指标体系
• 4.2.1 评价指标分析
• 4.2.2 中水工艺优选评价指标体系的建立
• 4.3 小区中水工艺优选系统模型
• 4.3.1 层次分析法（AHP 法）
• 4.3.2 构造小区中水工艺优选系统层次结构模型
• 4.4 案例分析
• 4.4.1 案例工程概况
• 4.4.2 处理工艺的优选
• 4.5 小结
• 5 管路系统的设计与优化研究
• 5.1 管道系统的设计与优化
• 5.1.1 原水管道系统的优化设计
• 5.1.2 中水管道系统的优化设计
• 5.2 管材的优化选择
• 5.2.1 原水管材的优化选择
• 5.2.2 中水管材的优化选择
• 6 小区中水回用系统设计实例
• 6.1 工程概况
• 6.2 水源系统设计
• 6.3 水处理系统设计
• 6.4 管路系统设计
• 7 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录