基于一体化装置的雨水处理与水质保障技术研究

摘要

近几年，随着我国城市化进程的快速发展，城市水资源紧张现象愈益严重，而汛期大量的降雨，导致城市内涝频发。雨水资源作为一种可再生资源，对其加以利用不仅可以缓解城市水资源短缺的危机，同时也有助于减轻市政排水管网的压力，降低城市内涝的发生。
　　城市屋面雨水相较于其他类型的雨水，其水量可观且水中各污染物浓度相对较低，水质相对较好，需要的处理工艺相对简单，处理成本较低。因此，论文针对重庆市典型屋面雨水的处理以及回用研究具有较高的实用价值。
　　通过对重庆市区典型屋面（沥青屋面、种植屋面、雨棚）雨水径流进行水质分析可知，初期屋面径流雨水水质较差、污染严重，经过6mm的初期弃流后，pH介于6～8，SS介于45～85mg/L，浊度介于8～30NUT，COD介于80～120mg/L，BOD5介于6～10mg/L，TN介于7～10mg/L，TP介于0.8～1.1mg/L。弃流后雨水中可生化性较低（BOD5/COD≤0.2），SS浓度较低，可采用物理化学处理工艺对雨水进行处理后回用。
　　本课题根据屋面雨水的水质以及回用用途，选择“混凝—沉淀—过滤—活性炭吸附”工艺作为雨水处理工艺并合理集成了处理屋面雨水的一体化装置，装置中包含了雨水物化法处理流程中的混合、絮凝、沉淀和滤布过滤、活性炭吸附等处理单元。
　　装置的设计运行流量为250L/h，通过烧杯搅拌实验确定PAC最佳投加量为30mg/L。装置运行结果显示对原水中浊度去除率为99.6％、SS去除率为98.11%、COD去除率为81.16%、BOD5去除率为69.85%、TN去除率为52.31%、TP去除率为93.94%。处理后水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920－2002）和《城市污水再生利用景观用水水质》（GB/T18921－2002）的要求。
　　本文还对装置处理雨水的技术经济指标和雨水回用水质进行了分析。结果表明，在设计流量下，装置的投资为16606.00元，运行费用为1.81元/m3；雨水处理后存放周期为20天。

目录

1 绪 论

1.1课题研究的背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3课题研究的内容与技术路线

2 重庆市典型屋面及道路雨水水质研究

2.1重庆市气候概况及取样点特征

2.2典型屋面及道路雨水水样采集和水质分析

2.3初期雨水弃流量的确定

2.4本章小结

3 一体化雨水处理装置工艺与结构的研究

3.1雨水处理装置各处理单元工艺的选择

3.2装置的有关设计参数

3.3装置的构造

3.4 本章小结

4 一体化雨水处理装置运行结果分析

4.1 国内外再生水水质标准对比

4.2装置工艺去除效果分析

4.3实验装置运行机理分析

4.4实验装置经济指标分析

4.5本章小结

5 回用雨水水质及保障措施研究

5.1回用雨水水质变化分析

5.2回用雨水水质变化影响因素

5.3回用雨水水质保障措施

5.4本章小结

6 工程举例

6.1工程概况

6.2雨水利用量平衡技术分析

6.3雨水处理装置的选择

6.4 雨水回用系统设计

6.5 雨水回用系统经济分析

6.6 本章小结

7 结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文：

B. “混凝-沉淀-滤布-活性炭吸附”装置计算说明书