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第一篇：关于雨水回收利用系统的设计分析论文
摘要：我国是水资源严重短缺的国家，水资源的匮乏和水环境的严重污染，已成为制约我国经济社会发展的重要因素，对我国的可持续发展构成了直接的危胁。城市雨水作为一种长期被忽视的经济而宝贵的水资源，一直未得到很好地利用，如果将雨水利用思想融入到城市的建设中，对未来城市健康、可持续的发展具有重要意义。下面介绍雨水收集利用工程的设计思路，具有一定指导作用。
关键词：雨水收集；雨水利用；方案；雨水量计算；处理工艺；效益
1雨水回收利用的必要*
1.1应用背景。水是人类生存必不可少的能源，也是制约当今社会经济发展的重要资源。我国是一个较为缺水的国家，人均水资源量仅占世界人均的1/4。干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化一起成为了我国面临的三大水问题并在一定程度上制约了经济增长和社会的可持续发展。雨水是地表水的主要来源，对生态系统具有极其重要的意义，如何对其进行有效利用已成为人们近几年不断关注的问题。我国具有丰富的雨水资源，年平均降水总量为6.2×104亿m3，可利用水资源量巨大。随着我国工业化、城市化的进程不断加快，人们对水资源的需求量不断加大。通过对雨水的回用，不仅可以在一定程度上避免旱涝灾害，减轻市政管网压力，也可以在一定程度上解决雨水中所掺杂的杂质造成污染与堵塞的问题。
1.2应用优势。雨水的收集与处理会增加设备的建设费用，但随着人口的增加、社会经济的不断发展、水资源的短缺，水价上涨已成为必然趋势。因此，将回用的雨水作为低质水以代替生活用水，它所创造的长期效益是无法估量的。雨水的回用更加有利于提高人们珍惜水资源、节约水资源的意识，有着巨大的社会效益。雨水的回用可以减少水土流失，缓解城市化进程中用水与排水之?的矛盾，并且雨水在收集与滞留的过程中，通过蒸发、下渗等作用，可以进一步改善小范围内的气候状况，减少城市中的热岛效应，从而进一步创造良好的生态环境。
1.3国内外雨水回收利用现状。人类对于雨水的利用已经有了很长的历史。雨水集流系统的研究可以追溯到公元前8世纪古罗马时期。在欧洲德国还成立了专门的雨水回用组织，颁布了一系列法律法规。日本是*最早实行雨水回收利用的国家，从1982年开始就逐步将雨水回用纳入国家发展日程。我国对于雨水的回用起步较晚，直至20世纪90年代，我国才将雨水的回用作为一门单独的学科展开研究。然而，雨水回用在部分地区得到较快的发展并产生了可观的经济效益与生态效益，近几年我国在各城市均举办了相关的雨水回收利用研讨会。随着*间日益频繁的交流，我国从西方先进国家不断地进行技术上的学习，并根据各地的实际情况建立了符合不同地区的示范*工程。
笔者在多年的工作实践中，一直在不断学习、关注相关雨水回收利用的研究，并决心用自己的所学知识为国家在该方向上的发展出一份自己的力量。
2雨水收集利用系统设计
2.1雨水收集系统。在住宅小区的雨水收集系统设计中，需要对雨水设计流量、雨水收集管、格栅和整流井进行详细的分析，确保符合要求。在进行雨水设计流量的设计时，应该根据相应的规范对雨水的流量进行计算，通过仔细的计算，将雨水的设计流量准确的算出来。在进行雨水收集管的设计过程中，应该根据计算出的雨水流量进行收集管管径的选择，确保所选取的收集管能够适用于住宅小区的雨水收集利用系统。雨水收集利用系统中的格栅设置能够有效的阻挡雨水中漂浮的杂物，避免收集管的堵塞。一般采用的格栅为不锈钢提篮格栅。整流井的设计在雨水收集利用系统中是非常重要的，能够将流入到整流井中的雨水进行截留和杂志的沉淀，避免后面的雨水提升泵的堵塞。一般采用的整流井为全地下式钢混结构。
2.2雨水积蓄系统。在雨水收集利用系统中，由于来水的水量是不确定的，并且伴随着时间的改变而改变，所以为了能够确保后续的雨水收集利用系统能够正常的对雨水进行处理*作，减轻系统的运行负荷，就需要有效的调控雨水的水量，因此在雨水收集利用系统前设置调蓄池。设置的调蓄池的目的就是有效的控制雨水水量，并且该设计也应该符合相关的要求，一般设计的有效储水容积不能够小于集水面日雨水径流总量扣除设计初期径流弃流量。在雨水积蓄系统中，应该考虑雨水积蓄系统的有效储水容积和调蓄池这两方面。在进行雨水积蓄系统的有效储水容积的设计时，应该对日雨水径流总量、设计初期径流弃流量以及有效储水容积进行详细的分析。根据相关的规范对日雨水径流总量进行计算，确保数值的准确*。对于设计初期径流弃流量而言，它比较的难控制，这是因为初期雨水径流水质受到许多方面因素的干扰。有效储水容积是雨水积蓄系统中非常重要的，必须根据相应的规范对其进行准确的计算。该系统中的调蓄池应该选择全地下式钢筋混凝土结构，并且在调蓄池内部设置提升水泵吸水管、通气管以及溢流管等。
2.3雨水处理系统。在住宅小区的雨水收集利用系统中，雨水处理系统是非常重要的，对系统的运行有着很大的影响。设计雨水处理系统时，应该根据小区的实际工程情况选择雨水处理系统的设计规模，确定好系统的设计工作时间，并且选用良好的过滤工艺对雨水进行处理。在雨水处理系统中，需要将调蓄池中收集的雨水运送到相应的雨水处理装置中进行处理，一般是利用一级提升泵来完成雨水的运送。运送到处理装置中的雨水需要经过比较精密的过滤处理，将雨水水质进行改善，达到相关的标准后就能够将其流放到清水池中，同时还要利用反冲洗水泵对雨水处理装置进行定期的清洗，用于冲洗雨水需要就近排放到住宅小区的污水井中。通常情况下，在住宅小区雨水收集利用系统设计中需要将雨水处理装置置于建筑的单独地下室中，根据系统的具体情况选择设备的数量和类型。
2.4雨水回用系统。在雨水的回用系统设计中，需要考虑好清水池和雨水回用设施的设计。在进行清水池的设计时，应该根据雨水回用系统的最高设计用水量确定清水池的容积，并且准确的计算出最高日设计用水量。在系统设计时，还要考虑雨季的情况，出现无雨或者是少雨的情况时，应该适当的扩大清水池的容积，储存更多的雨水为住宅小区的提高用水量。清水池一般采用的是钢制成品水池，并且放置在建筑的单独地下室中，根据具体情况确定清水池的尺寸。雨水回用设施的组成包括变频供水系统、二级提升泵和回用管线三部分。雨水回用系统是住宅小区雨水收集利用系统设计非常关键的一部分，必须加强对该系统的设计分析，确保住宅小区雨水收集利用系统能够正常的运行，提高雨水的利用率。
3结语
雨水的收集利用系统能够有效的节约水资源、改善生活环境。雨水的收集和利用是一项非常重要的工程，所以在住宅小区的雨水收集利用系统设计中，必须深入的对设计方案进行分析，了解系统设计中的要点。该系统设计需要分析雨水收集利用方案、雨水收集利用的工艺流程和雨水收集利用系统设计这几方面的设计内容，确保雨水的收集利用系统能够正常的运行。
参考文献
[1]李俊奇，车物.德国城市雨水利用技术考察分析[j].城市环境与城市生态，2014（15）：47-49.
[2]孙雨石.有关市政道路雨水收集利用方法分析[j].城市道桥与防洪，2013（05）：118-120.
第二篇：海绵城市道路排水的系统设计论文
摘要:近年来城市快速发展，导致了城市下垫面不透水面积不断增加，城市地表径流量不断增长，地表水下渗量减少。加之城市排水系统缺乏科学的规划，从而导致城市内涝频发，严重影响到我国城市的正常运行。因此国家提出了建设自然积存，自然渗透，自然净化的“海绵城市”的构想。文章对海绵城市理念进行了总结，并对海绵城市概念下的道路排水系统设计的相关内容进行了分析。
关键词:海绵城市;道路;排水系统;设计
1海绵城市理念
众所周知，海绵是一种具有良好的力学*质和水分*质的多孔材料，其中力学*质是指其能够快速恢复形变、进行压缩和回*等，而水分*质则是指它的吸水、持水和释水功能。海绵城市是以此为基础提出的，海绵城市在面对自然灾害等环境变化时具有一定的**，同时能够吸水、渗水、蓄水、净水，实现水资源的再利用。海绵城市理念下的排水系统，能够避免洪涝灾害的发生，提高水资源的利用率，缓解水资源紧缺的现状。海绵城市的理念是由国外提出的，同时各国都在进行积极的应用实践，并且取得了相当不错出成绩，而我国在2014年选取了30个试点城市推广海绵城市理念，为新型城市的建设打下了基础。
2海绵城市概念下构建排水系统的优势
2．1提高水资源的利用效率
我国经济的快速发展和城市化进程的加快，对水资源的质和量提出了更高的要求，我国是一个水资源紧缺的国家，并且存在水资源污染问题。为了解决资源需求之间的矛盾，必须要提高水资源的利用效率。海绵城市理念下的排水系统设计综合考虑了超标雨水径流排放系统和城市雨水管道系统，具备了海绵城市的优点，不仅能够发挥排水系统的基本功能，快速排除积水，净化水资源，通过蓄水实现水资源的重复利用，缓解水资源短缺现状。
2．2增强环境的适应能力
每个城市所处的地理位置不同，气候不同，导致降雨量不同。一些城市的降雨比较集中，且雨量大，对给排水系统造成很大的压力，容易出现内涝情况。海绵城市理念的应用，可以有效的提高降雨传输的有效*，利用防、排、蓄等方式，快速的疏通雨水，降低不透水路面给降雨排放带来的压力，让城市能够更好的适应环境的变化。
2．3恢复受损害的水体
海绵城市理念下排水系统的优化设计是对*技术和自然途径的结合，维持自然水文特征，加强城市原有生态系统的保护。在进行城市建设时遵循生态优先的原则，降低对于水体生态环境的破坏，净化雨水，恢复水体。通过综合分析自然降水、地表水、地下水的水量，城市水循环特征，实现地下管网的科学设计。
3海绵城市概念下排水系统设计原则
3．1要与城市规划体系相结合
在建设排水系统时，要考虑到本城市水资源的供需求情况，分析防洪、排涝、供水和环境保护等问题，与城市规划体系相结合，保障所建立的排水设施能够解决当前城市发展的需求，并且在随后的城市化进程中进行完善。
3．2要加强相关技术研究
排水系统的构建属于城市的基础设施，对于城市的综合发展起着至关重要的影响，因此，要加强对于排水系统构建的重视。我国海绵城市的建设发展较晚，无论是相关政策，还是施工经验都比较少，属于一边建设一边摸索的状态。因此，在构建海绵城市下的排水系统时，要不断开拓，加强对相关技术的深入研究，同时吸取国外先进的思想理念和建设经验，结合当地建设的实际和*已有的部分经验，研发适合*国情的排水技术。
3．3要保*开发力度的科学*
在实施建设时要采用低影响的形式，结合已有排水系统的情况和城市排水的需求情况，调整不透水面积的比例，尽量降低对人们生活影响的同时，加快水循环。
3．4落实体系建设责任制
在建设和完善现有的排水系统时，要考虑到该城市现有的基础设施水平，以此为基础，制定合理的排水方案，同时要严格落实系统建设的责任制，增加工作人员的责任感，提高建设的效率。
3．5要建立相关的数学模型
排水系统的建设需要工作人员依据科学推理数值，进行科学模拟实验，也就是借助数学模型，科学的划分城市发展的规模，保护原有的湿地、湖泊和河流，应对自然灾害的发生。
3．6提倡和推行试点工程
要选取一些经济条件比较完善的城市，根据海绵城市的建设理念，对该城市已有的排水系统进行更新和完善，总结施工经验，针对*的解决施工过程中出现的问题，为大范围的推广此种理念奠定基础。
3．7加强对城市规划设计的重视
海绵城市建设注重综合目标实现，要求加强对城市规划设计，强调自然水文条件保护，有效整合、统筹规划已有自然资源，充分利用城市绿地和水系空间，确定城市低影响开发地区，遵循设计基本原则，将具体要求与设计内容融入城市建设排水设计中，达到多重径流雨水控制目的，以此恢复城市良*水循环利用系统。
3．8加强城市的专项规划设计
城市专项规划设计主要有3类基础*设施:城市水系统、道路交通系统和绿地系统。在城市建设规划活动中，城市水系统设计涉及的水工程项目十分广泛。通过一系列手段净化绿地自身和附近的硬化区域的雨水，实现城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统有序连接的目的。
4总结
总结言之，海绵城市的理念和思想具有先进*，持续*和有效*，有利于在保*城市水生态安全基础上，推动我国城镇化建设传统观念的转变和城市现代化建设的可持续发展。为了更好地做好海绵城市给排水系统的设计，需要考虑多方面的因素和*，市场以及社会民众的共同努力，才能注意和规避当前建设“海绵城市”所遇到的问题，并展望其新兴发展趋势，为我国“海绵城市”的建设不断积累经验，对贯彻落实*城市工作会议精神，引领我国“海绵城市”的构建都具有积极而重大的意义。
参考文献:
［1］贾真．基于海绵城市概念下给排水系统构建问题的研究［j］．*西建材，2016，(15):31．
［2］牛春良．基于“海绵城市”下的现代新型城市建设［j］．建设科技，2016，(10):74-75．
第三篇：雨水回收处理系统改造设计论文
雨水回收处理系统改造设计论文
引言
晓明矿污水处理厂自2012年12月底建厂投产以来，设计方案考虑生活污水的源水是中等浓度的洗浴污水及生活污水，可生化性好，采用水解酸化+接触氧化工艺，污水经污水厂生化处理和深度处理后，可达中水回用标准。而雨季煤泥水一旦经此方法处理后，会造成系统堵塞的严重后果。研究分析雨季煤泥水悬浮物超标，可采用单纯沉淀作为该水处理的“前处理”工艺。于是考虑对生活污水池及水泵房进行改扩建，将原有的一级沉淀缓冲池改为两级，雨季煤泥水经生活污水稀释，充分沉淀后再经污水处理厂处理，以达到污水不外排的目的。
1 生活污水池及水泵房改扩建背景
1.1 雨季煤泥水分析
雨季煤泥水与矿井污水类似，根据水源的性质，并参照《给水排水设计手册-建筑给排水工程》等有关技术资料，雨季煤泥水的污染物浓度为中等浓度，取用最大设计水质指标。分析雨季煤泥水水质指标可见如下几点：
（1）COD大部分还是以悬浮性COD存在。
（2）由于降雨的随机性，溶解性物质所占比例的变化较大，雨水的可生化性属于可生化的水平。
（3）雨水中的氨氮是由淋洗大气带入，大部分为可溶性的氨氮。
综上分析，将雨季煤泥水做单纯沉淀后，可与生活污水混合进入污水处理厂处理。
1.2 原生活污水池及水泵房背景
生活污水池为钢筋混凝土结构的地下圆筒水池，内径为6米，深9.8米。水池一半为生活污水沉淀缓冲池，一半为水泵间，抽水泵设置在仓底（2台4PW泵，一用一备）。水泵房为砖混结构，包括休息室和操作室。存在以下问题：
（1）雨季煤泥水汇入生活污水池，污水处理厂无法处理，必须外排至新开河，造成环境污染。
（2）生活污水沉淀缓冲池存储量小（140立方米），当锅炉排污或浴池大量放水时，生活污水无法在池内得到充分沉淀，造成排放浊度增大，不利于污水处理厂生活污水的处理。
（3）由于排放的生活污水中悬浮颗粒较多，水泵又频繁启动，造成水泵经常发生故障，同时因水泵安设在池底，给维护和保养带来不便。
（4）水泵房已超^使用年限，已反复修补多次，且职工有效使用面积小（7平方米），不利于员工身心健康。
2 生活污水池及水泵房改扩建设计内容
2.1 改扩建原则
改扩建原则：在满足相关国家规范条件下，充分利用原生活污水池容积，同时避免施工期间影响目前的生产，设计便于施工且总造价低。[2]
根据设计要求，生活污水池的位置不变，生活污水泵房在原有泵房位置向北延伸5米，南侧路面下有管道，设计时不能占用道路，否则会损坏地下管网系统。
2.2 改扩建方案内容
经仔细研究分析最终确定设计改扩建方案内容如下：
（1）将原生活污水池的水泵间部分改为二级沉淀缓冲池，改扩建后污水池总体有效容积变为280立方米，是原有容积的两倍。
（2）在两池共用池壁的上部距地面-500毫米处打三个直径为100毫米的孔洞，相互间隔500毫米。原一级生活污水沉淀缓冲池的污水从上部溢流孔溢流到二级沉淀缓冲池。
（3）原二级仓的两台4PW泵改为两台自动搅匀潜水排污泵。原吸水管线拆除进行封堵。出水管线不变，仍服务于污水处理厂和事故外排。
（4）原泵房及配电室拆除建新泵房。新泵房采用砖混结构，建筑面积150平方米，包括环保监测站、变频室、操作室和休息室。改扩建后生活污水池及水泵房布置图如图1所示：
3 生活污水池及水泵房改扩建设计特点
本生活污水池及水泵房设计方案特点如下：
3.1 改扩建后的生活污水池可处理雨季煤泥水
污水可在一级沉淀缓冲池内充分过滤沉淀，去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，悬浮物一般可去除36%-59%，仅有少量雨季煤泥水进入二级沉淀缓冲池，不会对生活污水处理系统造成堵塞。
3.2 改扩建后的生活污水池更合理化
改U建后的生活污水池分格数为两格，可以有效均化污水的水质水量，降低冲击负荷对后续处理单元的影响。[3]而且若检修、清洗任一格时仍能保证污水处理厂的用水，同时也不会造成矿井生活污水无处排放造成事故。
3.3 潜水泵的使用更富经济性、安全可靠性
提升泵选用潜污泵。考虑泵的防堵、排污能力，设计采用自动搅匀排污泵。潜污泵出水管接设于原4PW泵出水管路上，设于人孔之下，以利于检修拆装。潜污泵安装操作方便，噪声小，简化土建结构，降低工程造价，并且运行管理方便。
自动搅匀排污泵可产生极强的搅拌力，将污水池内的沉积物搅拌成悬浮物，吸入泵内排出，一次性完成排水、清污、除淤，节约了运行成本。减轻了后续处理单元的处理负荷，有效防止了生活污水池散发臭气，保护周边环境。
自动搅匀排污泵主要特点：
（1）当排污泵运转时，自动搅拌池底沉积物，彻底防止污物淤积，无须人工清理。
（2）独特的叶轮设计，具有将纤维物、杂物切碎和撕裂的功能。
（3）采用外循环冷却系统，使排污泵低水位运转，减少电机起动频率，延长电机寿命。
考虑富裕量需要，选用泵排出口公称直径：50mm；额定扬程：15m；额定流量：40m3/h；搅匀范围：1400mm；电机功率4kW。则选用泵型号：JYWQ50-40-15-1400-4；数量：2台（一备一用）。
更换的自动搅匀潜水排污泵采用双导轨自动耦合安装系统，给泵的安装、维修带来极大的方便，人可不必为此进入污水池。
3.4 水泵房满足人员、设备要求
水泵房采用砖混结构。外墙装饰为涂料墙面，内装饰为刮大白腻子墙面，顶棚，窗户为铝合金中空玻璃。采取自然采光。屋面排水为有组织形式。改扩建后的.新泵房空间大，满足检修的要求，对人员、设备均有利。
3.5 控制监测与原系统比较更智能化、人性化
3.5.1 PID智能调节仪
采用XSC5系列PID智能调节仪与各类传感器、变送器配合，可实现对温度、压力、液位、成分等过程量的测量、变换、显示、通讯和控制。
3.5.2 超声波液（物）位计
采用GLP系列超声波液（物）位计是智能型非接触式液（物）位测量仪表。具有自动功率调整，增益控制，去虚假目标，温度补偿等。
3.5.3 采用变频控制，恒压供水
采用变频控制具有以下优点：a.节能，提高生产效率。b.无级调速。c.改善生产工艺流程，改善运行环境。d.电机的维护成本将进一步降低，电机的寿命则相应增加。e.工频启动时的剧烈振动会加剧机械磨损和损耗，变频启动能减少对机械部件的冲击，从而使整个系统更加可靠，寿命也会相应增加。f.在变频器控制中要实现可逆运行控制无须额外的可逆控制装置只需要改变输出电压的相序即可，这样就能降低维护成本和节省安装空间。
4 结束语
改造后，使生活污水多一级沉淀缓冲池，雨季也可以处理生活污水，杜绝了外排污水。污水经改扩建后的生活污水池处理后，SS一般可去除36%-59%左右，为接下来的二级处理做好铺垫，进而控制环境污染，保护生态环境。
参考文献：
[1]李俊奇，车伍，等.城市雨水沉淀特性及其颗粒分布研究[J].中国给水排水，2004，20（3）：43-45.
[2]中华人民共和国水利部.SL267-2001.雨水集蓄利用工程技术规范[S].2001，2.
[3]潘国庆，车伍，李俊奇，等.城镇雨水收集利用储存池优化规模的探讨[J].给水排水，2008，34（12）：42-47.
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