每天2000立方米印染废水处理站设计 环境学院毕业设计 毕业论 71页

武汉科技学院毕业设计（论文）任务书课题名称：2000m3/d印染废水处理站设计完成期限：2010年1月11日至2010年5月28日院系名称环城学院指导教师专业班级指导教师职称讲师学生姓名院系毕业设计（论文）工作领导小组组长签字71n摘要本设计为2000m3/d的印染废水的处理工艺。进水水质：CODCr800mg/LBOD5250mg/LSS450mg/LpH﹥13色度500倍出水水质CODCr£100mg/LBOD5£25mg/LSS£70mg/LpH＝6～9色度£40倍。经过各种工艺的综合比较，对于本设计适合采用：投加硫酸+水解酸化+生物接触氧化法。因为它处理价格低，除去率高，出水水质好，微生物浓度高，污泥产量少。本设计由5个部分组成：绪论（介绍印染废水的处理现状），工艺流程的确定（经过比较确定投加亚铁盐+水解酸化+生物接触氧化法为处理该印染废水的最佳方案并加以说明），构筑物设计和计算（工艺流程中主要和辅助构筑物的设计计算），平面布置和高程设计（设计的平面布置和高程的设计计算），费用估算（工艺的费用的估算）。经处理后，各种指标均能满足要求。关键词：印染废水；处理设计；生物接触氧化71nAbstractThedesignintendstodisposeprintinganddyeingsewageproductionwiththenormalquantityofwaterof20003/d.thequalityofthewateris:CODCr800mg/LBOD5250mg/LSS450mg/LpH﹥13chromaticity500times.Thequalityofthedischargewateris:CODCr£100mg/LBOD5£25mg/LSS£70mg/LpH＝6～9chromaticity40timesAfterall,thecomprehensivecomparisonforthesedesignforusing:dosingandhydrolysisacidificationphysico-chemicalprocess++biologicalcontactoxidationprocess.Becauseofitslowprices,removewithhighratesofoutletwater,microorganismandhighconcentration,sludgeoutput.Thedesignoffiveparts:introduction(introductionofprintinganddyeingwastewatertreatmentprocess,determinethecomparisonmadesure(afterthephysico-chemicalprocess+hydrolysisacidification-sbr-contactoxidation+biologicalcontactoxidationmethodforprocessingtheoptimalschemeofprintinganddyeingwastewaterandexplained),thedesignandcalculatingstructures(processofmainandauxiliarystructures,designandcalculationofthelayoutandelevation)design(designlayoutandelevationdesigncalculations),costestimation(processcostestimate).Theprocessed,variousindexescanmeettherequirements.Keywords:printinganddyeingwastewater；disposaldesign；Biologicalcontactoxidation71n目录前言81.绪论91.1印染废水的产生91.2印染废水的特点101.3印染废水的危害111.4设计任务112.工艺流程的确定122.1影响流程选择的因素122.1.1废水处理程度122.1.2建设及运行费用122.1.3工程施工难易程度122.1.4当地的自然条件和社会条件122.1.5废水水量122.2常用工艺说明132.2.1方案设计原则132.2.2印染废水常用处理工艺132.3高新技术的应用和实践152.3.1光化学氧化法152.3.2膜分离技术162.3.3超声波技术162.3.4高能物理法1671n2.4工艺的选择172.4.1工艺的确定192.4.2处理效果分析193.构筑物设计计算书213.1格栅213.1.1设计概述213.1.2设计参数213.1.3设计计算223.2曝气调节池243.2.1设计概述243.2.2设计参数243.2.3设计计算243.2.4加药量的计算253.2.5鼓风机253.3泵房263.3.1.集水间计算263.3.2.水泵总扬程计算263.3.3水泵机组基础计算263.3.4校核扬程263.4水解酸化池283.4.1水解酸化池作用283.4.2设计计算2871n3.5生物接触氧化池303.5.1生物接触氧化法303.5.2设计计算303.5.3鼓风机房323.6竖流式沉淀池333.6.1设计概述333.6.2设计参数333.6.3设计计算333.6.4污泥的处理流程363.7污泥浓缩池373.7.1设计概述373.7.2设计参数373.7.3设计计算373.8脱水车间394.平面布置及高程布置的设计394.1平面布置394.1.1平面布置原则394.1.2总平面布置结果394.2高程布置404.2.1高程设计任务及原则404.2.2高程布置结果405.投资估算4371n5.1构筑物与设备435.2主要工程造价及运行费用43参考文献:46致谢7171n前言印染废水污染在工业污染中占有较大的比例，2005年，我国规模以上印染企业印染布加工总量超过了300亿米，加上未能被统计的一些小型印染厂，估计年印染加工总量为350亿米左右。按每印染加工100米织物平均产生废水5吨计，全年国内印染企业将产生出17.5亿吨印染废水。从我国染料行业废水治理技术的现状来看，尽管经过多年努力，已取得一批实用技术，解决了不少问题，但总体上没有实质性的突破，特别是产品结构及工厂布局等不合理因素的存在，加重了废水的治理难度。印染废水的污染物大部分为有机物，并随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异。一般情况下，印染废水水质pH值为6-10,COD（化学需氧量）为400-1000毫克／升，BOD（生物需氧量）为100-400毫克／升，SS（悬浮物）为100-200毫克／升，色度为100-400倍。从技术角度看，印染废水是很复杂的一个大类废水。其特点之一是污染物成分差异性很大，很难归类求同。特点之二是主要污染指标COD高，BOD和COD的比值一般在0.25左右，可生化性较差。特点之三是色度高，混合水中显色分子离子微粒大小重量各异性大，较难脱色。印染废水由染整工序中排出的助剂、染料、浆料等组成。造成印染废水色度的是排放出的染料，印染加工过程中约有10％－20％的染料随废水排出，废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，对水生生物和微生物造成影响，不利于水体自净，同时造成视觉上的污染，给环境构成较大破坏。而且随着花色品种的增加，染整工艺不断更新，其中某些工艺导致了污染的加重。如近年来广泛使用的碱减量工艺，由于纤维中大量的对苯二甲酸被溶出，导致COD含量大幅增加，其废水中COD可达20000－80000mg/l；同样原理，海岛丝工艺的废水中COD高达20000－100000mg/l。这些新工艺的采用为印染废水的处理增加了难度。近年来由于内地各地政府招商引资力度加大，很多外商投资利润较高的印染行业，分散布局在内陆湖和小河流流域，水域自净能力差，使得印染行业的污染破坏更加显得突出，因此搞好印染废水治理是十分重要的。71n1.绪论1.1印染废水的产生印染废水污染在工业污染中占有较大的比例，2005年，我国规模以上印染企业印染布加工总量超过了300亿米，加上未能被统计的一些小型印染厂，估计年印染加工总量为350亿米左右。按每印染加工100米织物平均产生废水5吨计，全年国内印染企业将产生出17.5亿吨印染废水。从我国染料行业废水治理技术的现状来看，尽管经过多年努力，已取得一批实用技术，解决了不少问题，但总体上没有实质性的突破，特别是产品结构及工厂布局等不合理因素的存在，加重了废水的治理难度。印染废水的污染物大部分为有机物，并随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异。一般情况下，印染废水水质pH值为6-10,COD（化学需氧量）为400-1000毫克／升，BOD（生物需氧量）为100-400毫克／升，SS（悬浮物）为100-200毫克／升，色度为100-400倍。从技术角度看，印染废水是很复杂的一个大类废水。其特点之一是污染物成分差异性很大，很难归类求同。特点之二是主要污染指标COD高，BOD和COD的比值一般在0.25左右，可生化性较差。特点之三是色度高，混合水中显色分子离子微粒大小重量各异性大，较难脱色。印染各工序排出废水主要有八大类，其水质特点特性差异较大。印染各工序的排水情况一般是：(1)退浆废水：水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性，pH值为12左右。上浆以淀粉为主的(如棉布)退浆废水，其 COD、BOD值都很高，可生化性较好；上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水，C OD高而BOD低，废水可生化性较差。(2)煮炼废水：水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈褐色。(3)漂白废水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。71n(4)丝光废水：含碱量高，NaOH含量在3%～5%，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD 、SS均较高。(5)染色废水：水量较大，水质随所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。(6)印花废水：水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。(7)整理废水：水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。(8)碱减量废水：是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般＞12)，而且有机物浓度高，碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。1.2印染废水的特点1、水量大。2、浓度高。大部分废水呈碱性,COD较高,色泽深。3、水质波动大。印染厂的生产工艺和所用染化料,随纺织品种类和管理水平的不同而异，而对于每个工厂,其产品都在不断变化。因此,废水的污染物成分浓度的变化与波动十分频繁。4、以有机物污染为主，除酸,碱外,废水中的大部分污染物是天然或合成有机物。5、处理难度较大。染料品种的变化以及化学浆料的大量使用,使废水含难生物降解的有机物,可生化性差，因此,印染废水是较难处理的工业废水之一。6、部分废水含有毒有害物质。如印花雕刻废水中含有六价铬,有些染料(如苯胺类染料)有较强的毒性。7、BOD5与CODcr的比值一般在0.4以下，直接可生化性能不太好。71n1.3印染废水的危害印染废水由染整工序中排出的助剂、染料、浆料等组成。造成印染废水色度的是排放出的染料，印染加工过程中约有10％－20％的染料随废水排出，废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，对水生生物和微生物造成影响，不利于水体自净，同时造成视觉上的污染，给环境构成较大破坏。而且随着花色品种的增加，染整工艺不断更新，其中某些工艺导致了污染的加重。如近年来广泛使用的碱减量工艺，由于纤维中大量的对苯二甲酸被溶出，导致COD含量大幅增加，其废水中COD可达20000－80000mg/l；同样原理，海岛丝工艺的废水中COD高达20000－100000mg/l。这些新工艺的采用为印染废水的处理增加了难度。近年来由于内地各地政府招商引资力度加大，很多外商投资利润较高的印染行业，分散布局在内陆湖和小河流流域，水域自净能力差，使得印染行业的污染破坏更加显得突出。1.4设计任务1.4.1课程设计题目2000m3/d印染废水处理厂设计1.4.2处理水质进水水质：CODCr800mg/LBOD5250mg/LSS450mg/LpH﹥13色度500倍出水水质：CODCr£100mg/LBOD5£25mg/LSS£70mg/LpH＝6～9色度£40倍1.4.3设计内容1.方案确定按照原始进水资料以及出水的水质要求进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择处理的构筑物并说明选择的理由。进行工艺流程中各个处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明说。71n2.设计计算进行各处理单元处理效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行采纳数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算，经济效益分析和投资估算。3.平面和高程图布置根据构筑物的尺寸，合理的进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行各构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算而定。2.工艺流程的确定2.1影响流程选择的因素污水处理工艺流程的选择，一般要考虑以下因素：2.1.1废水处理程度这是废水处理工艺流程选择的主要依据，而废水处理程度又取决于废水的水质特征、处理后水的去向。废水的水质特征，表现为废水中所含污染物的种类、形态及浓度，它直接影响废水处理的程度及工艺流程。各种受纳水体对处理水的排放要求各不相同，由各种水质的标准规定，它决定了废水处理厂对废水的处理程度。2.1.2建设及运行费用考虑建设与运行费用时，应以处理水达到水质标准为前提。在此前提下，工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外，减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。2.1.3工程施工难易程度工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高，地质条件差的地方，就不宜选用深度大、施工难度高的构筑物。2.1.4当地的自然条件和社会条件当地的地形、气候等自然条件对废水处理流程的选择具有一定的影响。如当地气候很冷，则应采用在采取适当的技术措施后，在低温季节71n也能正常运行，并保证取得达标水质的工艺。2.1.5废水水量除水质外，废水的水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的废水，应选择耐冲击负荷强的工艺，或考虑设立池等缓冲设施以减少不利影响。2.2常用工艺说明2.2.1方案设计原则1.积极采用新技术、新设备，使技术改革后运行更可靠、更稳定、维修更方便，服务年限更长。2.做到占地面积少，投资少，运行费用低。3.自动化程度高，劳动强度低，操作方便。4.处理过程不产生二次污染，出水达到国家排放标准。2.2.2印染废水常用处理工艺从我国印染行业废水治理技术的现状来看，经过多年努力，已有一系列处理效果好的工艺应用到实际工程中。下面是近几年来较成熟、处理效果相对较理想的处理工艺工程实例。一般来说，都综合采用了“生化+物化”的主体处理工艺，但生化过程所采用的形式各有不同，如UASB工艺、SBR工艺等，充氧型式有接触氧化、活性污泥等，水流工艺有推流式、升流式等等；物化过程有的采用沉淀，有的采用过滤，有的采用吸附等等。一、预处理印染废水污染程度高，水质水量波动大，成分复杂，一般都需进行预处理，以确保生物处理法的处理效果和运行稳定性。1．调节（水质水量均化）印染废水的水质水量变化大，因此，印染废水处理工艺流程中一般都设置调节池，以均化水质水量，为防止纤维屑、棉籽壳、浆料等沉淀于池底，池内常用水力、空气或机械搅拌设备进行搅拌。水力停留时间一般为8小时左右。2．中和71n印染废水的pH值往往很高，除通过调节池均化其本身的酸、碱度不均匀性外，一般需要设置中和池，以使废水的pH值满足后续处理工艺的要求。3．废铬液处理在有印花工艺的印染厂中，印花滚筒镀筒时需使用重铬酸钾等，滚筒剥铬时就会产生铬污染。这些含铬的雕刻废水含有重金属，必须进行单独处理，以消除铬污染。4．染料浓脚水预处理染色换品种时排放的染料浓脚水，数量少，但浓度极高，COD可达几万甚至几十万。对这一部分废水进行单独预处理可减少废水的COD浓度，这对于小批量、多品种的生产企业尤其重要二、生物处理技术生物处理工艺主要为好氧法，目前采用的有活性污泥法、生物接触氧化法、生物转盘和塔式生物滤池等。为提高废水的可生化性，缺氧、厌氧工艺也已应用于印染废水处理中。1．活性污泥法：活性污泥法是目前使用最多的一种方法，有推流式活性污泥法、表面曝气池等。活性污泥法具有投资相对较低、处理效果较好等优点。其中，表面曝气池因存在易发生短流，充氧量与回流量调节不方便、表面活性剂较多时产生泡沫覆盖水面影响充氧效果等弊端，近年已较少采用。而推流式活性污泥法在一些规模较大的工业废水处理站仍得到广泛应用。污泥负荷的建议值通常为0.3～0.4kg（BOD5）/kg（MLSS）•d，其BOD5去除率大于90%，COD去除率大于70%。据上海印染行业的经验表明，当污泥负荷在小于0.2kg（BOD5）/kg（MLSS）•d时，BOD5去除率可达90%经上，COD去除率为60%～80%。2．生物接触氧化法：71n生物接触氧化法具有容积负荷高、占地小、污泥少、不产生丝状菌膨胀、无需污泥回流、管理方便、填料上易保存降解特殊有机物的专性微生物等特点，因而近年来在印染废水处理中被广泛采用。生物接触氧化法停止进行后，重新运行启动快，对企业因节假日和设备检修停止生产无废水排放对生物处理效果的影响较小。因此，尽管生物接触氧化法投资相对较高，但因能适应企业废水处理管理水平较低、用地较紧张等困难处境，应用越来越广泛。其特别适用于中小水量的印染废水处理，通常，容积负荷为0.6～0.7kg（BOD5）/kg(MLSS).d时，BOD5去除率大一起90%，COD去除率为60%～80%。3．缺氧水解好氧生物处理工艺：如前所述，缺氧段的作用是使部分结构复杂的、难降解的高分子有机物，在兼性微生物的作用下转化为小分子有机物，提高其可生化性，并达到较好的处理效果。缺氧段的水力停留时间，一般是根据进水COD浓度来确定的。当缺氧段采用填料法时，通常建议按每100mg/L的COD需水力停留时间1h累计取值。好氧段负荷限值有两种方法，一是不计缺氧段去除率，此时好氧段负荷的限值略高于一般负荷值；另一计算法是按缺氧段BOD5去除率为20%～30%计，而好氧段的负荷按一般负荷值计算。经这一工艺处理后，BOD5去除率在90%以上，COD去除率一般大于70%，色度去除率较单一的好氧法也有明显提高。4．生物转盘、塔式滤池生物转盘、塔式滤池等工艺在印染废水的处理中也曾采用，取得了较好的效果，有的厂目前还在运行。但由于这些工艺占地较大，对环境的影响总是较多，处理效果相对其他工艺低，目前已很少采用。5．厌氧处理对浓度较高、可生化性较差的印染废水，采用厌氧处理方法能较大幅度地提高有机物的去除率。厌氧处理在实验室研究、中试中已限得了一系列成果，是有发展前途的新工艺。但其生产运行管理要求较高，在厌氧处理法后面还需好氧法处理才能达到出水水质要求。2.3高新技术的应用和实践2.3.1光化学氧化法光化学氧化法由于其反应条件温和(常温、常压)、氧化能力强和速度快等优点。光化学氧化可分为光分解、光敏化氧化、光激发氧化和光催化氧化四种。目前研究和应用较多的是光催化氧化法。光催化氧化技术能有效地破坏许多结构稳定的生物难降解的有机污染物，具有节能高效、污染物降解彻底等优点，几乎所有的有机物在光催化作用下可以完全氧化为CO2、H2O等简单无机物。但是光催化氧化方法对高浓度废水效果不太理想。71n关于光催化氧化降解染料的研究主要集中在对光催化剂的研究上。其中，TiO2化学性质稳定、难溶无毒、成本低，是理想的光催化剂。传统的粉末型TiO2光催化剂由于存在分离困难和不适合流动体系等缺点，难以在实际中应用。近年来，TiO2光催化剂的搀杂化、改性化成为研究的热点。2.3.2膜分离技术膜分离技术处理印染废水是通过对废水中的污染物的分离、浓缩、回收而达到废水处理目的。具有不产生二次污染、能耗低、可循环使用、废水可直接回用等特点。膜分离技术虽然具有如此多的优点，但也存在着尚待解决的问题，如膜污染、膜通量、膜清洗、以及膜材质的抗酸碱、耐腐蚀性等问题，所以，现阶段运用单一的膜分离技术处理印染废水，回收纯净染料，还存在着技术经济等一系列问题。现在膜处理技术主要有超滤膜，纳米滤膜和反渗透膜。Jian-JunQin等运用纳米膜处理印染废水，染料的去除率达99.1。当前关于膜分离技术的研究主要集中在其与其他处理技术的结合方面，形成了废水深度处理及回收利用极有前途的物理化学处理新技术。2.3.3超声波技术利用超声波可降解水中的化学污染物，尤其是难降解的有机污染物。它集高级氧化技术、焚烧、超临界水氧化等多种水处理技术的特点于一身，降解条件温和、降解速度快、适用范围广，可以单独或与其它水处理技术联合使用。该方法的原理是废水经调节池加入选定的絮凝剂后进入气波振室，在额定的震荡频率的激烈震荡下，废水中的一部分有机物被开键成为小分子，在加速水分子的热运动下，絮凝剂迅速絮凝，废水中色度、COD、苯胺浓度等随之下降，起到降低废水中有机物浓度的作用。目前超声技术在水处理上的研究已取得了较大的成果，但绝大部分的研究都还局限于实验室水平上。2.3.4高能物理法高能物理法是一种新的水处理技术，当高能粒子束轰击水溶液时，水分子发生激发和电离，生成离子、激发分子、次级电子，这些辐射产物在向周围介质扩散前会相互作用产生反应能力极强的物质71nHO·自由基和H原子，与有机物质发生作用而使其分解。高能物理法处理印染废水具有有机物的去除率高、设备占地小、操作简单、用来产生高能粒子的装置昂贵、技术要求高、能耗大、能量利用率不高等特点。若要真正投入实际运行，还需进行大量的研究工作。2.4工艺的选择从我国印染行业废水治理技术的现状来看，经过多年努力，已有一系列处理效果好的工艺应用到实际工程中。一般来说，都综合采用了“生化+物化”的主体处理工艺，但生化过程所采用的形式各有不同，如UASB工艺、SBR工艺等，充氧型式有接触氧化、活性污泥等，水流工艺有推流式、升流式等等；物化过程有的采用沉淀，有的采用过滤，有的采用吸附等等。由于处理要求进水水质CODCr800mg/LBOD5250mg/LSS450mg/LpH﹥13色度500倍出水水质CODCr£100mg/LBOD5£25mg/LSS£70mg/LpH＝6～9色度£40倍从我国印染行业废水治理技术的现状来看，经过多年努力，已有一系列处理效果好的工艺应用到实际工程中。一般来说，都综合采用了“生化+物化”的主体处理工艺，但生化过程所采用的形式各有不同，如UASB工艺、SBR工艺等，充氧型式有接触氧化、活性污泥等，水流工艺有推流式、升流式等等；物化过程有的采用沉淀，有的采用过滤，有的采用吸附等等。调节池：调节池一般均设有预曝气，气水比为3～5：1，预曝气一方面为防止沉淀进行搅拌，另外兼有去除部分有机污染物作用。调节池调节时间一般为T=6～8h，其COD去除率平均为8%左右。71n厌氧水解酸化池：根据废水中污染物状况，停留时间T=4～10h，COD去除率一般为15%～30%，色度去除率可达40%～70%。对泡沫的消除也有明显的效果。生物接触氧化池：生物接触氧化法实质上是生物膜法与活性污泥法的混合型式。国外又称为浸没式生物滤池法。由于在池中放置一定数量的、而且具有一定孔隙率和比表面积的填料，为微生物的生长提供了栖息场所，具有明显的生物膜法特点。同时它又采用了活性污泥法的曝气方式，并在池体中和填料间也具有一定数量的活性污泥，因此它又具有活性污泥特点。由于它采用鼓风曝气型式，不受池体表面产生的泡沫影响，不产生污泥膨胀，有机负荷高，占地少，流程中生物接触氧化法、活性污泥法均采用鼓风曝气方式。生物接触氧化池停留时间一般为T=5～7h，COD去除率约为55%～60%，色度去除率约为50%，气水比一般为(20～25)﹕1。生物接触氧化池通常设计为二段，二段池容积可以相同，也可以第一段比第二段池容大。第一段气水比为(25～28)﹕1，第二段为(15～18)﹕1。活性污泥池：活性污泥法中曝气池的停留时间通常为T=9～12h，COD去除率约为60%～70%，色度去除率约为50%左右。沉淀池：沉淀时间通常采用T=1.5～2h。目前，沉淀池主要采用竖流沉淀池型式，对较大处理水量，多采用辐流式沉淀池型式。斜管(板)沉淀池由于排泥不畅且容易积泥，使污泥反硝化引起污泥上浮，目前在印染废水治理中已很少采用。沉淀污泥通常采用重力或机械排泥方法排入浓缩池，然后进行机械脱水或污泥干化。在厌氧水解池运行初，为了提高池中污泥含量，也采用部分沉淀池污泥回流方法。混凝沉淀池和混凝气浮池：混凝沉淀或混凝气浮工艺，都采用化学投药方法。投药品种多为无机聚合铝或无机与有机聚合物，其产生的污泥也排入污泥浓缩池与生物污泥一并处理。其COD去除率约为40%～55%，色度去除率约40%～60%。混凝沉淀池或混疑气浮池中投加的药剂采用水力混合或机械搅拌。当好氧生物处理后沉淀池出水略高于排放标准时，亦可在沉淀池前投药，利用水力搅拌。化学氧化池：化学氧化法主要以去除色度和剩余有机污染物为主，其脱色效果优于混凝沉淀或混凝气浮工艺，其中光化学氧化法或电化学氧化法具有一定的高新技术含量，目前已在工程中获得应用。71n当废水pH值较高时，在调节池前应考虑加酸中和措施。但是当企业设有三效蒸发丝光淡碱回收装置并严格控制生产过程中碱用量时，印染废水pH值为9.0～9.5左右，一般可不需考虑中和装置。在流程中，根据各地排放标准要求不同和处理后水质状况不同，又提出了不同的排放部位。可在沉淀池后排放，也可在混凝沉淀池后排放。2.4.1工艺的确定由前后出水质量的比较有：CODCr除去率为≥87.5%BOD5除去率≥90%SS除去率≥84.4%PH由碱性中和到中性左右。进水中碱性较高，设计一个曝气调节池，空气中的二氧化碳进入水中能降低一部分，同时投加硫酸于调节池中进一步降低PH值。在后续工艺中设计一个水解酸化池：水解阶段，可使固体有机物质降解为溶解性物质，大分子有机物质降解为小分子物质，在产酸阶段，碳水化合物等有机物降解为有机酸，降低PH值，同时在水解产酸菌的作用下将不溶性有机物水解成为可溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子，难于生物降解的物质转变为易于降解的小分子物质，并重新释放到溶液中，在较高的水力负荷下随水流出系统；由于水解和产酸菌世代期较短，因此这一过程也是迅速的。污水经过水解反应后可以提高其生化性能，降低污水的PH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。再其后为生物接触氧化池，生物接触氧化法的优点是：净化效率高能满足COD、BOD的要求；处理所需时间短；对进水有机负荷的变动适应性较强；不必进行污泥回流，同时没有污泥膨胀问题；运行管理方便。再其后为竖流沉淀池，降低SS，实现达标排放。处理的工艺流程图为：印染废水→格栅→调节池→水解酸化池→接触氧化池→竖流沉淀池↓泥饼外运←脱水车间←污泥浓缩池2.4.2处理效果分析调节池项目CODcrSSPH色度进水800450>1350071n出水7363609500去除率8%20%0水解酸化池项目CODcrSSPH色度进水7363609500出水5151808200去除率30%50%60%接触氧化池项目CODcrSSPH色度进水5151808200出水103908100去除率80%50%50%竖流沉淀池项目CODcrSSPH色度进水103908100出水9060740去除率10%30%760%结果符合要求。处理流程图71n简要说明：原废水进入格栅，通过曝气调节池。在曝气调节池中添加一定量的硫酸，使废水PH值降低有利于后续生化反应，通过泵房提升进入水解酸化池进一步降低PH值，后通过生物接触氧化池反应，最后通过沉淀池浓缩池，达到要求排放。3.构筑物设计计算书3.1格栅3.1.1设计概述格栅，是由一组平行的金属或尼龙等非金属材料的栅条支撑的框架，设在处理构筑物之前，垂直或斜置于污水流经的渠道上，主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理系统的正常运行。一般情况下分为粗细两道格栅。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除25～40mm机械清除16～25mm最大间隙40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用450～750，机械格栅倾角一般为600～700，（4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。（5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。3.1.2设计参数由进水量而得，设计参数如下：设计平均日流量：Q=2000m3/d=83.34m3/h=0.023m3/s设计最大日流量：Qmax=KhQ=2.0X2000m3/d=166.7m3/h=0.046m3/s其中Kh-水量变化系数，印染废水的Kh在1.5-2.0之间。本设计取Kh=2.0【6】设栅条宽度S＝10.0㎜栅条间隙宽度d＝20.0㎜过栅流速v＝1.0m/s栅前渠道流速vb＝0.9m/s格栅安装倾角α＝60°71n3.1.3设计计算确定格栅前水深，根据最优水力断面公式（B1为栅前渠道宽度）有：则栅前水深h=B1/2=0.16m格栅的间隙数：格栅建筑宽度：B=S（n-1）+dn=0.01（13-1）+0.02X13=0.38m进水渠道渐宽部分长度（L1）：若取渐宽部分展开角α1＝20°渠道与出水渠道连接处的渐窄部分长度：L2=L1/2=0.04m过栅水头损失（h1）：因栅条为矩形截面，取k=3，并将已知数据带入式得：取栅前渠道超高h2为0.3m，则栅前槽总高为：则栅后槽总高度为：栅槽总长度：71n每日栅渣量：取栅渣量为0.07m3/103m3,由Qmax=46L/s取Kz=1.75式中Qmax——最大设计流量（m3/s）w1——栅渣量标准（m3/103m3）当格栅间隙为：16~25时W1=0.05~0.10当格栅间隙为：30~50时W1=0.01~0.03Kz——生活污水量总变化系数由于W=0.16m3/d＜0.20m3/d，对栅渣采用人工清渣的方式去除。格栅计算尺寸示意图71n3.2曝气调节池3.2.1设计概述调节池的作用是均质和均量,一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。由于本次设计印染废水为碱性，曝气调节池主要起降低碱度，同时加入硫酸药剂，有利于后续生化处理。3.2.2设计参数1流量Q=2000∕24=83.4/h；2时间T=2.0h；3池宽B=8m；3.2.3设计计算（1）调节池有效容积：V=QT=83.4×2=166.8（2）调节池尺寸该池设为矩形。其有效水深采用4.0m，调节池面积为：F=V/4=41.7池宽B取8m，则池长L为：L=F/B=41.7/8=5.21m保护高h1=0.5m，池总高H=0.5+4.0=4.5m。（3）在调节池内布置曝气管，气水比为5:1，空气量为Q=0.023m3/s5=0.115m3/s。利用气体的搅拌作用使来水均匀混合，同时达到预曝气的作用。空气总管D1取100mm，管内流速V1为71nV1==4×0.115/3.14×0.102=14.6m/sV1在10～15m/s范围内，满足规范要求空气支管D2：共设10根支管，每根支管的空气流量q为：q=m/s支管内空气流速V2应在5～10m/s范围内，选V2=6m/s,则支管管径D2为D2==取D2=50mm,校核：V2=在5～10m/s范围内3.2.4加药量的计算废水呈碱性主要是由生产过程中产生OH-引起的，废水取PH为13，即[OH-]=10-1mol/l,加硫酸Ns为Ns=Nz×a×k=0.05×1000×2000=105mol硫酸质量:M=105×98/1000=9.8吨需98.3%硫酸体积V=9.8/1.84=5.32m3每小时加入体积v=5.32/24=0.22m33.2.5鼓风机空气量为Q=0.023m3/s5=0.115m3/s=6.9。风压计算调节池有效水深2.5mP=ρgh=1000×9.8×(4+1）=49.0kPa鼓风机房要给调节池供气，选用R系列罗茨鼓风机。选用RD-100型鼓风机两台，工作一台，备用一台。设备参数：流量升压kPa轴功率kW配套电机功率kW转速r/min8.1758.81318.5145071n3.3泵房3.3.1.集水间计算（1）选择水池与机器间合建式的方形泵房，用2台泵（1台备用），每台水泵的流量为Qmax=83.4/h；（2）集水间的容积采用相当于1台泵10min的容量W=83.4×10/60=13.9；（3）有效水深采用2m；（4）则集水池面积为F=13.9/2=7=2.5*2.8；3.3.2.水泵总扬程计算（1）集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为3.78-（-4.5）=8.28m（2）出水管线的水头损失，每一根出水管，其流量为Q。=83.4/h，选用的管径为200mm的铸铁管，查表v=0.72m/s，1000i=3.64，设管总长为20m，局部损失占沿程的30%，则总损失为20×（1+0.3）×3.64/1000=0.094m（3）泵房内的管线水头损失设为1.5m，考虑自由水头为-0.5m。（4）水头总扬程为H=6.28+0.094+1.5+1.0=10.87m，取11m。选用2台4MF-13C污水离心泵，流量154ｍ3/h，扬程为12m。4MF-13C型无堵塞离心泵的主要性能参数表型号流量Q（/h）扬程H（m）转速n（r/min）功率（kw）效率N（%）4MF-13C154129707.19703.3.3水泵机组基础计算(1)机组基础长：L=75+720+210+10+335+1000+200=2550mm71n(2)机组基础宽:水泵基础宽B1=550+200=750mm电机基础宽B2=710+200=910mm所以机组基础宽为910mm。(3)机组基础高:H=35×20+200=900mm泵轴高于基础350mm，电机高于基础400mm3.3.4校核扬程泵站的平面布置完成了以后，对水泵总扬程进行校核计算。（1）吸水管路的水头损失：吸水管的流量Q。=83.4ｍ3/h，每根吸水管的管径为200mm，流速v=0.72m/s；沿程损失：Σh1=L×I=1.5×3.64/1000=0.005m直管部分长度L=1.5m，进口（ξ=0.5），Dg250闸阀一个（ξ=0.08），Dg320的偏心管1个（ξ=0.17）局部损失:Σh2=（0.5+0.08）×0.72×0.72/2/9.8+0.17×1.12×1.12/2/9.8=0.026吸水管路的总损失为：Σh=Σh1+Σh2即Σh=0.031m（2）出水管的水头损失：管路总长度为12m，渐扩管1个（ξ=0.06），闸阀一个（ξ=0.08），90度弯头4个（ξ=0.087）沿程损失：Σh1=L×I=12×3.64/1000=0.044m局部损失：Σh2=(0.06+0.08+4×0.087)×0.72×0.72/2/9.8+0.17×1.12×1.12/2/9.8=0.107m出水管路的总损失为：Σh=Σh1+Σh2即Σh=0.151m（3）水泵所需总扬程71n水泵所需总扬程为：8.87+1.5+0.031+0.151=10.552m取11m。选用满足要求.3.4水解酸化池3.4.1水解酸化池作用水解酸化池作用机理:一般把厌氧发酵过程分为四个阶段，即①水解阶段；②酸化阶段；③酸衰退阶段④甲烷化阶段，而中解反应地把反应过程控制在前面的水解与酸化二个阶段。水解阶段，可使固体有机物质降解为溶解性物质，大分子有机物质降解为小分子物质，在产酸阶段，碳水化合物等有机物降解为有机酸，主要是乙酸，丁酸和丙酸等。水解和酸化反应进行得相对较快，一般难于将它们分开，此阶段的主要微生物是水解--产酸细菌。在水解酸化反应过程中首先大量微生物将进水中呈颗粒与胶体状有机物迅速截留和吸附，这是一个快速的物理过程，只需几秒钟到几十秒就进行完全；补截留下来的有机物吸附在水解污泥表面，被缓慢分解；它在系统中的停留时间取决于污泥停留时间，与水力停留时间无关；在水解产酸菌的作用下将不溶性有机物水解成为可溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子，难于生物降解的物质转变为易于降解的小分子物质，并重新释放到溶液中，在较高的水力负荷下随水流出系统；由于水解和产酸菌世代期较短，因此这一过程也是迅速的。污水经过水解反应后可以提高其生化性能，降低污水的PH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。水解酸化池印染废水中含有高分子有机物较难直接被好氧微生物降解，水解酸化池在工程实践中已被证明可以降解高分子污染物质，在提高废水的可生化性上具有很好的效果。在水解酸化阶段，通过缺氧降解，使水中大分子有机物分解为易生化的小分子有机物，从而提高废水的可生化性，保证后续生化处理效果。水解池中安装高速潜水推流器，保证厌氧微生物和废水能充分接触，均匀水质。3.4.2设计计算1.设计流量：Q=2000/d=83.34/h2.水力停留时间：71nT=2h3.水解酸化池的容积：V=QT=83.34×2=166.68;设一个水解酸化池，其尺寸取8×8×3.0m（0.3ｍ的超高）4.设计进水配水系统进水配水系统的主要功能：（1）将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器的整个横断面，并均匀上升；（2）起到水力搅拌的作用。本系统采用穿孔管进水。干管干管流量q=83.34/h=23.2L/s采用管径D=200mm，干管始端流速v=0.90m/s。支管支管中心间距d=0.5m。池中支管数：每根支管入口流量查得管径为25mm时，支管流速为2.03m/s介于1.5～2.5m/s之间71n3.5生物接触氧化池3.5.1生物接触氧化法生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法是以生物膜为主净化废水的一种处理工艺。其独特之处:(1)氧化池内供微生物固着填料，全部淹没在废水中，相当于一种浸没在废水中的生滤池，故又称淹没式生滤池。(2)池内采用与曝气池相同的曝气方法，提供微生物氧化有机物所需要的氧量，并起搅拌混合作用。生物接触氧化法具有以下特点：a、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；b、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；c、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；本设计所采用的生物接触氧化池为直流鼓风曝气接触氧化池。生物接触氧化池的容积一般按BOD的容积负荷或接触氧化的时间计算，并且相互核对以确定填料容积。3.5.2设计计算1池子容积VQ——设计流量Q=2000/d=83.34/h；La——进水BOD5La=250mg/L；71nLt——出水BOD5Lt=25mg/L；η——BOD去除率η=（La-Lt）/La得η=90%；M——容积负荷M=2.0kgBOD5//d；t——接触时间t=2h；D。——气水比D。=20：1；则2池子总面积FH——为填料高度，一般H=3m；每格池面积fn——池子的格数n=10,3每格池的尺寸4校核接触时间t5氧化池总高度——保护高取0.5m，——填料上水深取0.5m，——填料层间隔高取0.3m，——配水区高，与曝气设备有关对于多孔曝气设备并不进入检修时取1.5，m——填料层数取3（层）；则71n6所需空气量D7每格需气量D18曝气系统本系统采用Wm-180型网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处。该空气扩散装置的各项参数如下：每个空气扩散器的服务面积为0.5；动力效率2.7～3.7kgO2/kwh；氧的利用率为12%-15%。1）每格需气量q1=D1=166.7/h，每格曝气池的平面面积为3×3=9；每个空气扩散器的服务面积按0.45计算，则所需空气扩散器的总数为9/0.45=20个，为了安全计，本设计采用25个。2）每个空气扩散器的配气量为166.7/25=6.67/h。3）管路布置一根干管连结5根支管，每根支管下有5根分配管。每根支管的输气量为166.7/h；每根分配管的输气量为166.7/5=33.34/h；每根分配管上的空气扩散器的个数为25/5=5个。3.5.3鼓风机房空气量为Q=27.8。风压计算接触氧化池有效水深4.6mP=ρgh=1000×9.8×(4.6+1.0)=54.88kPa鼓风机房要给接触氧化池供气选用RD-150型鼓风机2台，工作一台，备用一台。设备参数：流量升压kPa轴功率kW配套电机功率kW转速29.258.840.6551750r/min71n3.6竖流式沉淀池3.6.1设计概述沉淀池按工艺布置的不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池．初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷．沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，幅流式沉淀池和竖流式沉淀池．因本次设计的设计流量不大，拟采用竖流式沉淀池．3.6.2设计参数①池的直径或池的边长不大于8m，通常为4～7m。②池径与有效水深之比不大于3。③中心管管内流速不大于30mm/ｓ。④中心管下端应设于喇叭口和反射板，反射板距地面不小于0.3m，喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍，反射板直径为喇叭口直径的1.3倍，反射板表面与水平面的倾角为17°。⑤中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25～0.50m范围内时，缝隙中污水流速，初次沉淀池中不大于30mm/s，二沉池不大于20mm/s。⑥池径小于7m时，溢流沿周边流出，池径大于7m时，应增设幅流式集水支渠。⑦排泥管下端距池底不大于0.2m，上端超出水面不小于0.4m。⑧浮渣挡板距集水槽0.25～0.50m，淹没深度0.3～0.4m。3.6.3设计计算⑴中心管面积设中心管流速v0＝0.03ｍ/ｓ，采用池数ｎ＝2，则每池最大设计流量为则中心管面积⑵沉淀部分有效面积设表面负荷ｑ1＝2.52，则上升流速71n⑶沉淀池直径⑷沉淀池有效水深设沉淀时间T＝1.5ｈ，则⑸较核池径水深比∴符合要求⑹中心管直径⑺中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离式中：h3——中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离，ｍv1——污水由中心管喇叭口与反射板之间缝隙流处的流速，ｍ/ｓd1——喇叭口直径;d1＝1.35d0＝1.35×0.99＝1.35ｍ⑻污泥斗及污泥斗高度取α＝60°，截头直径=0.4ｍ，则⑼沉淀池总高度式中：H——沉淀池总高度，m；71nh1——池子超高，ｍ；取为0.3m；h2——沉淀池有效水深，ｍ；h3——中心喇叭口至反射板的垂直距离，ｍ；h4——缓冲层高，因泥面很低，取为0；h5——污泥斗高度，ｍ；⑽沉淀池出水部分设计污水流量Q＝0.046/ｓ，集水槽内的流量＝Q/2则＝0.046/2＝0.023/s采用周边集水槽，单侧出水，每池设一个出口，集水槽的宽度为式中：K——安全系数，取值1.5集水槽的起点水深为集水槽的终点水深为槽深均布为0.4ｍ。采用直角三角形薄壁堰，堰上水头（三角口底部至上游面的高度）取为ｈ＝0.03ｍ，每个三角堰的流量：三角堰个数：三角堰尺寸：71n3.6.4污泥的处理流程设计污泥量较小,污泥处理流程为：浓缩→消化→脱水→干化→处置。⑴污泥浓缩污泥中含有大量的水分，为了便于处理和运输，需要减少污泥的含水量，缩小其体积。污泥浓缩是指通过污泥增稠来降低污泥的含水率，压缩污泥的体积，以利于后期处理。污泥浓缩的方法主要有重力浓缩，离心浓缩和气浮浓缩3种。中小型规模主要采用重力浓缩。根据它的运行方式，污泥浓缩池可分为连续式和间歇式两种。⑵污泥脱水与干化污泥经浓缩后，仍含有95%～97%的水分，体积很大，可用管道输送。为了综合利用和进一步处置，必须对污泥进行干化处理。经脱水后的污泥含水率为65%～85%，污泥由流体转换为潮湿的固体，形成泥饼，体积减少。污泥脱水的方法有自然干化和机械脱水两种方式。①污泥的自然干化可分为晒砂场和干化场。晒砂场用于沉砂池沉渣的脱水，干化场用于初次沉淀污泥，腐殖污泥，消化污泥，混合污泥和化学污泥的脱水。晒砂场一般为长方形，混凝土底板，四周有围墙或围堤。地板上有一层厚800mm，粒径50～600mm的砾石滤水层。渗出的水由排水管集中回流到沉砂池前雨污水合并处理。污泥干化场使污泥自然干化的主要构筑物，它可分为自然滤层干化场和人工滤层干化场两种。前者适用于自然土质渗透性良好，地下水位较低的地区。人工滤层干化场是人工修建的一片砂滤场，它也可分为敞开式干化场和有盖式干化场两种。人工滤层干化场是由不透水层，排水系统，滤水层，输泥管，隔墙和围堤等部分组成。污泥干化场的优点是方法简单，不需要机械设备，在小型污泥站有使用价值。但是它占地面积大，且有臭味，卫生条件差，受气候影响工作不稳定。②机械脱水71n由于污泥干化场的上述缺点，所以目前国内外都在大力发展各种机械脱水技术。机械脱水的特点是占地面积小，工作效率高，卫生条件好。机械脱水的设备类型较多，常用的有真空过滤机，压力过滤机和离心脱水等。③污泥干燥与焚烧污泥经浓缩和脱水后，含水率约为60%～80%，可经过干燥进一步脱水，使含水率降低为20%左右。有机污泥可以直接焚烧，一方面可以去除水分，另一方面还可以同时氧化污泥中的有机物质。焚烧后的有机污泥变成稳定的灰渣，可用以筑路材料或其他建筑填充材料等。3.7污泥浓缩池3.7.1设计概述间歇式污泥浓缩池是一种圆形水池，底部有污泥斗。间歇式污泥浓缩池在工作时，先将污泥充满浓缩池，经静置沉降，浓缩压密后，池内形成上清液区，沉降区和污泥区。然后，从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。间歇污泥浓缩池用来污泥量较小的系统，浓缩池一般不小于两个，一个用于工作，另一个进入污泥，两池交替使用。3.7.2设计参数含水率：p1=99%；污泥浓度：c1=6g/L；浓缩后含水率：p2=97%；污泥浓度：c2=30g/L；3.7.3设计计算污泥处理系统各构筑物所产生的污泥经污泥管集中到污泥集泥井，然后再由污泥泵打至污泥浓缩池，经污泥浓缩池后送至贮泥柜暂放，再由污泥泵送至脱泥机房脱水，形成泥饼外运。滤池去除BOD：ΔS=Sa－Se=250－25=225mg/l=0.225kg/m3滤池每天去除的BOD量：ΔBOD=ΔS•Q=0.225*4000=900kg滤池每天由BOD产泥量：M1=4000*0.025=100kg滤池去除悬浮物：ΔC=C1－C2=0.450－0.070=0.380kg/m3滤池每天去除的悬浮物量：M2=ΔSS=ΔC•Q=0.380*4000=1520kg71n池每天由SS产泥量：M2=4000*0.070=280kg每天产干泥重量：M=M1＋M2=100＋280=380kg每天产干泥体积：W’=M/γ=380/1000≈0.4m3每天污泥产量：W=W’/(1－99%)=40m3（1）浓缩池直径采用带有竖向栅条污泥浓缩机的竖流式重力浓缩池，浓缩污泥的固体通量M取浓缩池面积：式中Q——污泥量（ｍ3/d）；C——污泥固体浓度（g/L）；M——浓缩池固体通量采用两个污泥浓缩池，则浓缩池直径：取3.50m。则（2）浓缩池工作部分高度h1取污泥浓缩时间T=12h，（3）超高h2：h2取0.3m。（4）缓冲层高h3h3取0.3m污泥斗到底下高度取h4=1.2m（5）浓缩池总高度H（6）浓缩后污泥体积71n3.8脱水车间设置一座脱水车间，设计进泥量为Qw=20ｍ3/d，贮泥时间为T=12h；设计为5×4×54.平面布置及高程布置的设计4.1平面布置4.1.1平面布置原则（1）处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。（2）处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。（3）经常有人工作的建筑物如办公，化验等用房应布置在夏季主风向的上风一方，在北方地区，并应考虑朝阳。（4）在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境。（5）总图布置应考虑远近结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。（6）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的布置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5到10米。（7）污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。（8）变电站的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免厂内架空敷设。（9）污水厂内管线种类很多，应综合考虑布置，以免发生矛盾，污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。（10）如有条件，污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管沟内，以利于维护和检修。（11）污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。4.1.2总平面布置结果总平面布置图见附图（总平面布置图）。71n4.2高程布置4.2.1高程设计任务及原则其主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。高程布置原则如下：（1）选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。（2）计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。（3）设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒退计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。（4）在作高程布置时还应注意污水流程与污逆流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。在决定污泥干化场，污泥浓缩池，消化池等构筑物的高程时，应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。4.2.2高程布置结果1、污水干管直径和系数的确定：Qmax=4000m3/d=0.046m3/s流速V取值范围为1.0~1.5m/s,本设计取1.0m/s.干管直径：取220mm。校核：（满足条件）。查《给水排水设计手册》第一册P354钢管和铸铁管水力计算表71n1000i=6.07，所以取i=0.006。2、沿程和局部损失(局部损失取沿程损失的0.2倍)：格栅至调节池（管道长3米）：H=iL（1+0.2）=0.006×3×1.2=0.022m，取0.03m。调节池至水解酸化池（管道长5米）H=iL（1+0.2）=0.006×5×1.2=0.036m，取0.05m。水解酸化池至生物接触氧化池反应池（管道长10米）H=iL（1+0.2）=0.006×20×1.2=0.072m，取0.10m。生物接触氧化池反应池至竖流沉淀池（管道长20米）H=iL（1+0.2）=0.006×20×1.2=0.144m，取0.20m。竖流沉淀池至重力浓缩池（管道长5米）：H=iL（1+0.2）=0.006×5×1.2=0.036m，取0.05m。废水流经各处理构筑物的水头损失[8]构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m构筑名称水头损失/m格栅0.1～0.15推流曝气池0.2～0.3气浮池0.2～0.3沉淀池氧化沟0.3～0.4过滤池0.2～0.3平流0.15～0.25SBR1.5～2.5水解酸化池0.2～0.4竖流0.25～0.3混凝反应池混合式接触池0.1～0.2辐流0.4～0.5水力旋流0.3～0.5完全混合曝气池0.1～0.2机械搅拌0.1～0.2废水高程计算列表构筑物格栅调节池污水泵水解酸化池接触氧化池竖流沉淀池重力浓缩池栅前栅后构筑物水头损失m0.100.25扬程0.402.500.4071n12米沿程和局部损失m0.050.080.150.400.05总的水头损失m0.150.330.552.900.45构筑物池底标高m-0.7-0.8-4.5-2.740.5-4.50构筑物池顶标高m-0.24-0.140.076.605.744.18构筑物液面标高m-0.66-0.76-0.56.706.05.443.883、水解酸化池污泥进入竖流沉淀池一同汇入重力浓缩池，再一起进入脱水车间Q泥=40m3/d选择污泥管最小设计流速0.8m/s,管径90mm的污泥管。污泥水头损失系数i取0.015。4、污泥管沿程和局部损失(局部损失取沿程损失的0.2倍)：水解池至竖流沉淀池（管长30m）：H=iL（1+0.2）=0.015×30×1.2=0.54m，取0.60m。水解池跟竖流沉淀池的液面高差为5.0m>0.6m,可以靠重力流汇入污泥井。竖流沉淀池至重力浓缩池（管长30）：H=iL（1+0.2）=0.015×30×1.2=0.54m，取0.60m。竖流沉淀池跟重力浓缩池的液面高差为-4.5m《0.6m,设计一个LXB-800污泥泵，高程为5m，满足要求重力浓缩池到脱水车间（管长10m）：H=iL（1+0.2）=0.015×10×1.2=0.18m，取0.30m。浓缩池跟脱水车间的液面高差为1.88m>0.30m,可以靠重力流汇入污泥井。污泥高程列表构筑物重力浓缩池脱水车间71n构筑物水头损失m0.40沿程和局部损失m0.30总的水头损失m0.70构筑物池底标高m0.000.00构筑物池顶标高m4.185构筑物液面标高m3.882.005.投资估算5.1构筑物与设备主要构筑物及设备列表序号名称规格、型号、池（L×B×H）单位数量备注1细格栅2.10m×0.38m×0.56m个1砖砌2调节池5.21m×8m×4.5m个1钢筋混凝土3水解酸化池8m×8m×3m个1钢筋混凝土4接触氧化池3m×3m×3m个10钢筋混凝土5鼓风机房5m×4m×5m个1砖砌6竖流沉淀池D=6.55mH=10.24m个2钢筋混凝土7污泥浓缩池D=3.5mh=4.18m个2钢筋混凝土8泵房5m×4m×5m个1砖砌9脱水机房5m×4m×5m个1砖砌10污泥脱水机ZWL-350个2一用一备11曝气装置XB-700个5012配水井2.5m×4m×3.5m个1砖砌5.2主要工程造价及运行费用表工程造价估算表71n分类序号名称价格(万元)备注工程造价1调节池10．0200m32水解酸化池10.0200m33生物接触氧化池12.5230m34竖流式沉淀池14.2250m35污泥浓缩池1．524m36脱水车间5.0100m37鼓风机房5.0100m3设备列表1Wm-180型网状膜型中微孔空气扩散器1.2*5五台2罗茨鼓风机6*2+7*24台3 4MF-13C型离心泵4.5*2二台4塑料蜂窝型填料1.5424m35XM30/630-U箱式压滤机5.01台6加药系统1．51套7LXB-800污泥泵2*22套8管道、管件及材料2．0流量计、阀门、管道9电所控制、保温1．0 10化验仪器0．5 技术服务1设计费2.0 71n 2调试及培训2．50 3综合取费2．50 总计120.2运行分析：①成本估算有关单价：电价：电表读值综合电价0.7元/（kW·h）工资福利：每人每年3万元/（人·年）维修大修费率：大修提成率2.1%；维护综合费率1.0%。②运行成本估算动力费：鼓风机24h运行，用电量（18.5+55）×24=1764kW·h；污水泵24h运行，用电量7.19×24=172.6kW·h；污泥脱水机每天运行8h，用电量8×2.2=17.6kW·h；污泥泵每天8小时运行，用电8×2=16kW·h；其他用电量与照明共计200kW·h；合计每天约用电量2220kW·h。电表总电价：2220×0.7=1554元/日；每年电费56.7万元。工资福利费：定员2人，共计费用为2×3=6万元/年。水费：按每日用水200m3计，水费为200×365×1=7.3万元/年。加药费用：5.32×600=3192元每年为3192×365=116.5万运费：每天外运泥，自备汽车运输，运价1元/t·km费用为4万元/年。维护费：维修费率按3.1%计，则年费用为2.5万元。管理费：（56.7+6+7.3+116.5+4+2.5）×10%=19.3万，运行费用为212.3万。③折旧费：按12年折旧，折旧费为120.2/12=10.2万/年，年处理成本=运行费用+折旧费用=212.3+10.2=222.5万/年，废水的处理单价为：2225000/(2000×365)=3.05元/m3。71n参考文献:[1]张自杰主编.排水工程.中国建筑工业出版社，北京：1999[2]曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计与运行[M].化学化工出版社，北京：2001.[3]三废处理工程技术手册-废水卷.北京水环境技术与设备中心等主编.化学工业出版社，北京：2000.[4]室外排水设计规范GB50014-20066.742006[5]周保学;刘军深;姜述芹;宋文芹碱性印染废水的复合处理方法上海交通大学专利号：200510110445[6]张林生主编印染废水处理技术及典型工程[M]化学工业出版社200543~44[7]伊士君，李亚峰等.水处理构筑物设计与计算,1994.（7）[8]徐新阳.污水处理工程设计.化学工业出版社,2003.（4）[9]韩洪军.污水处理构筑物设计与计算[M].哈尔滨工业大学出版社，哈尔滨：2002.[10]肖锦主编.城市污水处理及回用技术.化学工业出版社，北京：2002[11]张忠祥，钱易主编.废水生物处理新技术.清华大学出版社，北京；2004[12]李明俊，孙鸿燕主编.环抱机械与设备.中国环境科学出版社，北京：2005[13]张辰主编.污泥处理处置技术与工程实例.化学工业出版社，北京：2006[14]国家环境保护总局科技标准司编著.城市污水处理及污染防治技术指南.中国环境科学出版社，北京：200171n外文文献：　EvaluatingWaterConservationMeasuresForGreenBuildingInTaiwanCheng-LiChengGreenBuildingevaluationisanewsysteminwhichwaterconservationisprioritizedasoneofitssevencategoriesforsavingwaterresourcesthroughbuildingequipmentdesigninTaiwan.ThispaperintroducestheGreenBuildingprogramandproposesawaterconservationindexwithquantitativemethodologyandcasestudy.Thisevaluationindexinvolvesstandardizedscientificquantificationandcanbeusedinthepre-designstagetoobtaintheexpectedresult.ThemeasureofevaluationindexisalsobasedontheessentialresearchinTaiwanandisapracticalandapplicableapproach.Keywords:GreenBuilding;Evaluationsystem;Waterconservation;Buildingequipment1.IntroductionTheenvironmentwasanissueofdeepglobalconcernthroughoutthelatterhalfofthe20thcentury.Freshwatershortagesandpollutionarebecomingoneofthemostcriticalglobalproblems.Manyorganizationsandconferencesconcerningwaterresourcepolicyandissueshavereachedtheconsensusthatwatershortagesmaycausewarinthe21stcentury[1],ifnotabettersolution.Actually,Taiwanisalreadyexperiencingsignificantdiscordoverwatersupply.Buildingnewdamsisnolongeranacceptablesolutiontothecurrentwatershortageproblems,becauseoftheconsequentenvironmentalproblems.Previousstudieshaveconcludedthatwatersavingsarenecessarynotonlyforwaterconservationbutalsoforreducingenergyconsumption[2,3].TaiwanislocatedintheAsianmonsoonareaandhasanabundantsupplyofrainwater.Annualprecipitationaveragesaround2500mm.However,watershortages71nhaverecentlybeenacriticalproblemduringthedryseason.Thecrucial,centralissueistheunevendistributionoftorrentialrain,steephillsides,andshortrivers.Furthermore,theheavydemandfordomesticwateruseinmunicipalareas,andthedifficultiesinbuildingnewreservoirsarealsocriticalfactors.Governmentdepartmentsareendeavoringtospreadpubliclytheconceptofwater-conservation.Whileindustryandcommercehavemadeexcellentprogressinwaterconservation,progressamongthepublichasbeenextremelyslow.Duetothisglobaltrend,theArchitectureandBuildingResearchInstitute(ABRI),MinistryofInteriorinTaiwan,proposedthe“GreenBuilding”conceptandbuilttheevaluationsystem.Inordertosavewaterresourcesthroughbuildingequipmentdesign,thissystemprioritizeswaterconservationasoneofitssevencategories.ThispaperfocusesonthewaterconservationmeasuresforGreenBuildinginTaiwanandaquantitativeprocedureforprovingwater-savingefficiency.Thepurposeofthisworkisnotonlyaimedatsavingwaterresources,butalsoatreducingtheenvironmentalimpactontheearth.2.WaterconservationindexThewaterconservationindexistheratiooftheactualquantityofwaterconsumedinabuildingtotheaveragewater-consumptioningeneral.Theindexisalsocalled,“thewatersavingrate”.Evaluationsofthewater-consumptionquantityincludetheevaluationtothewater-savingefficiencywithinkitchens,bathroomsandallwatertaps,aswellastherecyclingofrainandthesecondhandintermediatewater.2.1.GoalofusingthewaterconservationindexAlthoughTaiwanhasplentyofrain,duetoitslargepopulation,theaveragerainfallfordistributiontoeachindividualispoorcomparedtotheworldaverageasshowninFig.1.Thus,Taiwanisreverselyacountryshortofwater.Yet,therecentimprovementsincitizens’standardsoflivinghaveledtoabigincreaseintheamountofwaterneededincities,asshowninFig.2,which,accompaniedbythedifficultyof71nobtainingnewwaterresources,makesthewatershortageproblemevenworse.Duetotheimproperwaterfacilitiesdesignsinthepast,thelowwaterfee,andtheusualpracticalbehaviorofpeoplewhenusingwater,Taiwanesepeoplehavetendedtousealargequantityoftapwater.In1990,theaveragewater-consumptionquantityinTaiwanwas350lperpersonperday,whereasinGermanyitisabout145lperpersonperday,andinSingaporeabout150lperpersonperday.ThesestatisticsrevealtheneedforTaiwanesepeopletosavewater.Thepromotionofbetter-designedfacilitieswhichfacilitatewater-savingwillbecomeanewtrendamongthepublicanddesigners,becauseofconcernsforenvironmentalprotection.Thewaterconservationindexwasalsodesignedtoencourageutilizationoftherain,recyclingofwaterusedineverydaylifeanduseofwater-savingequipmenttoreducetheexpenditureofwaterandthussavewaterresources.2.2.MethodologyforefficientuseofwaterresourcesSomeconstructionconsiderationsandbuildingsystemdesignsforeffectiveuseofwaterresourcesaredescribedbelow.2.2.1.Usewater-conservationequipmentAresearchofhouseholdtap-waterconsumptionrevealedthattheproportionofthewaterusedinflushingtoiletsandinbathing,amountstoapproximately50%ofthetotalhouseholdwaterconsumption,asgiveninTable1.Manyconstructiondesignershavetendedtouseluxuriouswaterfacilitiesinhousing,andmuchwaterhasthusbeenwasted.Theuseofwater-savingequipmenttoreplacesuchfacilitiesiscertaintosavealargeamountofwater.Forexample,theamountsofwaterusedintakingashowerandhavingabathisquitedifferent.Asingleshowerusesaround70lofwater,whereasabathusesaround150l.Furthermore,currentconstructiondesignsforhousinginTaiwantendtoputtwosetsofbathtubsandtoilets,andquiteafewfamilieshavetheirownmassagebathtubs.Suchasituationcanbeimprovedonlybyremovingthetubsandreplacingthemwithshowernozzles,sothatmorewatercanbe71npossiblysaved.Thecommonlyusedwater-savingdevicesinTaiwannowincludenew-stylewatertaps,water-savingtoilets,two-sectionedwaterclosets,water-savingshowernozzles,andauto-sensorflushingdevicesystems,etc.Water-savingdevicescanbeusednotonlyforhousing,butalsoinotherkindsofbuildings.Publicbuildings,inparticular,shouldtaketheleadinusingwater-savingdevices.2.2.2.Setuparain-storagewatersupplydeviceTherain-storagewatersupplydevicestoresrainusingnaturallandformsorman-madedevices,andthenusessimplewater-cleaningprocedurestomakeitavailableforuseinhouses.Raincanbeusednotonlyasasubstitutewatersupply,butalsoforrecontrol.Itsusealsohelpstodecreasethepeak-timewaterloadincities.TheannualaveragerainfallinTaiwanisabout2500mm,almosttriplebetterthantheglobalaverage.However,duetogeographiclimitations,wecouldnotbuildenoughwaterstoragedevices,suchasdams,tosavealltherain.Itisquiteapitythatannuallyabout80%oftheraininTaiwaniswastedandflowsdirectlyintothesea,withoutbeingsavedandstored.Therain-storagewatersupplysystemisusedwithawater-gatheringsystem,water-disposalsystem,water-storagesystemandwater-supplysystem.First,thewater-gatheringsystemgatherstherain.Then,thewaterflowstothewater-disposalsystemthroughpipes,beforebeingsenttothewater-storagesystem.Finally,itissenttotheusers’equipmentthroughanothersetofpipes.Usingthedrainontheroofofabuilding,leadingtotheundergroundwater-storagetrough,isconsideredaneffectivemeansofgatheringrain.Thewater,aftersimplewater-disposalprocesses,canbeusedforchoressuchashousecleaning,washingfloors,air-conditioningorwateringplants.2.2.3.EstablishingtheintermediatewatersystemIntermediatewateristhatgatheredfromtherainincities,andincludestherecycledwaste-waterwhichhasalreadybeendisposedofandcanbeusedrepeatedlyonlywithinacertainrange,butnotfordrinkingorhumancontact.Flushingthetoiletconsumes35%ofallwater.Ifeveryoneweretouseintermediatewatertoflushtoilets,71nmuchwatercouldbeefficientlysaved.Large-scaleintermediatewatersystemdevicesaresuggestedtobebuiltupregularlywithinabigarea.Eachintermediatewatersystemdevicecangather,disposeandrecycleacertainquantityofwaste-waterfromnearbygovernmentbuildings,schools,residences,hotels,andotherbuildings.Theobtainedwatercanbeusedforflushingtoilets,washingcars,wateringplantsandcleaningthestreet,orforgardenuseandtosupplementthewaterofriversorlakes.Asmall-scaleintermediatewatersystemgatherswaste-waterfromeverydayuse,andthen,throughappropriatewater-disposalprocedures,improvesthewaterqualitytoacertainlevel,sothatfinallyitcanberepeatedlyusedfornon-drinkingwater.Thereareextensivewaystousetheintermediatewater.Itcanbeusedforsanitarypurposes,publicfountains,wateringdevicesingardensandwashingstreets.Inordertorecyclehighlypollutedwaste-water,ahighercostisneededforsettinguptheassociatedwater-disposaldevices,whicharemoreexpensiveandhavelesseconomicbenefitsthantherain-utilizationsystem.Exceptfortheintermediatewater-systemsetwithinasinglebuilding,ifwebuildthemwithinlarge-scalecommunitiesormajorconstructiondevelopmentprograms,thenitissuretosavemorewaterresourcesefficientlyandpositivelyforthewholecountryaswellasimprovetheenvironmentalsituation.3.WaterconservationindexandbasisPresentresearchintotheutilizationofwaterresourcesmainlyconsidersresidentialbuildings,whiledataforotherkindsofbuildingsarecomparativelyfew.Sincedailywaterconsumptionofthecitizenismainlyfromtheirprivatedwellings,theindicatorofutilizingwaterresourcesthusfocusesontheactualwater-savingquantityasfarasresidentialbuildingsareconcerned.Researchthatrelatestootherkindsofbuildingsfocusesontheadoptionrateofsimplyequippedwater-savingequipment.Table1showstheaverageandmaximumdailyhouseholdwaterconsumptionofeachTaiwaneseperson,fromwhichastandardizeddailytotalwater-consumptionof250lperpersonperdayisestimatedandsetasthecalculationbase.71n3.1.CalculationTheactualwater-savingrate(WR)iscalculatedaccordingtoFormula(1).Formula(3)showsthataqualifiedvalueofWRshouldbe<0:8.AbuildingwithaqualifiedWRiseligibletoapplyforthe“GreenBuilding”incentivepayment.AccordingtoFormula(2),theadoptionrateofwater-savingequipment(AR)canbeusedtoestimatethewater-savingconditionsinotherkindsofbuildings,andtheguidelineisshowninFormula(4).AqualifiedvalueofARshouldbehigherthan0.8.Excepttheresidentialtypeofbuilding,abuildingwithaqualifiedARiseligibletoapplyforthe“GreenBuilding”incentivepayments.TheFormulaofcalculatingthewaterresourceindexfortheresidentialbuildings(TheActualWater-savingRate;WR)isasfollows:WR=(Wd-(Ts(Wc-Ql)al+Tu(Wu–Q2)a2+Tw(Wt–Q3)a3+Ba4))÷Wd–C(1)Theformulaofcalculatingwaterresourcesindexforotherkindsofbuildings(theAdoptionRateofwater-savingequipment;AR)isasfollows:AR=R+C(2)ThestandardizedqualifyingconditionsareWR=0.8;(3)AR=0.8:(4)FordentitionofthesymbolsinFormulae(1)–(4),seethenomenclatureatthebeginning,andTable2showstheconstant(Wd;Ts;Wc;Tu;Wu;Tw;Wt)requiredbytheestimatemethodofevaluation.3.2.CalculationbasisandregulationsTheassociatedregulationsforFormulae(1)–(4)areasfollows:(1)WR(actualWater-savingRate)=0.8iscalculatedaccordingtothesuppositionthattheaveragedailywater-consumptionofeachpersonis200l,basedonforeignreferencesandexperience.Mostdevelopedcountriescontroltheaveragedailywater-consumptionatwellunder200l.Accordingly,theprovisional71nwater-consumptionstandardforGreenBuildingsinTaiwanissuggestedas200lforeachpersonperday.(2)FactorTu=3.57andTw=4.86inFormula(1)arecalculatedbytheweightedaveragesmethod:thehumanbodymustdischargefecesonceperday,urinethriceperdayduringweekdays,andfivetimesperdayonSaturdaysandSundays,yieldinganaverageof3.57timesperpersonperday.Theaveragefrequencyofpeople’swashinghandswithinasingledayisfourtimesperdayduringweekdays,andseventimesperdayonSaturdaysandSundays,yieldinganaverageof4.86timesperpersonperday.Besides,duetothepossibilitythatthewater-savingequipmentofthesamebrandwillnotbeexactlyusedwithinoneconstructionalproject,utilityratea1～a4shouldbemultipliedtoreflectontruth.(3)Water-consumptionofWd=13Lperflushofthetoilet,isregardedasthebasepointconsumptionforcalculatingthewater-conservationrateofthewater-savingtoiletinFormula(1),andcorrespondstothemostpopulartypeoftoiletinexistingbuildings.Inotherwords,awater-savingtoiletreducesthewater-consumptioneachflushingoffecesto9l,saving4l.Furthermore,thetwo-sectionedwater-savingtoiletreducesthewater-consumptionofflushingurineto4.5l,savingover8:5l.Theactualwater-consumptionofthetoiletsshouldbedeterminedaccordingtovariouswater-consumptionquantitiesandbrandspecifications.(4)Water-consumptionofWt=3lpertimewithin20swhenusingthecommonwater-tap,isregardedasthebasepointconsumptionindeterminingthewater-savingrateofthewater-savingtapinFormula(1).Theactualwater-consumptionofawater-tapshouldbedeterminedaccordingtothevariouswater-consumptionquantitiesnotedinvariousbrandspecifications.Herein,1.5Lpertime(50%ofthegeneralwater-consumption)issuggestedforthosepassingthewater-savingproofbutwithoutnotingthewater-consumptionquantities.3.3.TheprinciplesoftheacceptedstandardWater-consumptiondesignforabuildingmustfollowtheprinciplesbelowto71nreachthestandardofthewater-resourceindex.(1)Useofwater-savingequipmentismosteffective.Particularlyeffectivewaysarethetwo-sectionedwater-savingtoiletsandthewater-savingshoweringdeviceswithoutabathtub.(2)Theincentivepaymentsforreachingthestandardcanbeeasilygainedbyusingwater-savingtoilets,water-tapsandshoweringdevicesthroughouttheconstructiondevelopment.(3)Despiteitsgreatwater-savingefficiency,thesystemforrecyclingrainandintermediatewaterisnotyeteconomicallybeneficial,duetothelowwaterfeeandtheexpenseofwater-disposalequipment.However,systemsforrecyclingtherainareconsideredmoreeasilyadoptablethansystemsforrecyclingintermediatewater,andthemethodforassessingtherecyclingOfrainisproposedinthenextchapter.3.4.CasestudyexampleReferencestoalltheassociateddevices,includingshotdrawings,instructionalcharts,certificatesofwater-savingquantity,andcalculationsoftheindexwereallsubmittedforcasestobeconsideredhere.Ifsystemsforrecyclingrainorintermediatewaterareadopted,thendetaileddrawingsandwater-savingratereportsshouldbesubmitted.Suchreferencesareomittedinthiscasestudy.4.MethodforassessingtherecyclingofrainSystemsforrecyclingrainandintermediatewaterarenotyeteconomicbeneficial,becauseofthelowwaterfeeandthehighcostofwater-disposalequipment.However,systemsforrecyclingrainareconsideredmoreeasilyadoptablethanthoseforrecyclingintermediatewater.Herein,amethodforassessingtherecyclingofrainisintroducedtocalculatetheratio(C)ofthewater-consumptionquantityoftherecycledrainwatertothetotalwater-consumption.4.1.Calculationbasisofrecyclingrainwater71nThedesignerofasystemforrecyclingrainwatermustfirstdeterminethequantityofrainwaterandthedemand,whichwilldeterminetherainwatercollectiondeviceareaandthestoragetankvolume.Rainwaterquantitycanactuallybedeterminedbyasimpleequationinvolvingprecipitationandcollectiondevicearea.However,precipitationdoesnotfallevenlyspreadoveralldaysandlocations.Inparticular,rainisusuallyconcentratedincertainseasonsandlocations.Consequently,thecriticalpointoftheevaluationistoestimateandassessmeteorologicalprecipitation.Meteorologicalrecordsnormallyincludeyearly,monthly,dailyandhourlyprecipitation.Yearlyandmonthlyprecipitationissuitableforroughestimatesandinitialassessment.However,suchapproximationcreatesproblemsindeterminingtheareaoftherainwatercollectiondeviceandthevolumeofthestoragetank.Thus,dailyprecipitationhasbeenmostcommonlyconsidered.Hourlyprecipitationcouldtheoreticallysupportamoreaccurateassessment.However,owingtotheincreasingnumberofparametersandcalculationdataincreases,thecomplexityoftheprocessandthecalculationtime,resultininefficiencies.Herein,dailyprecipitationisadoptedinassessingrainwatersystemsusedinbuildings[4,7].4.2.EvaluationofsystemforrecyclingrainwaterInitially,thequantityofrainwatercollectionandusagemustbeknown.Abasicconceptofinputandoutputbalanceenablesfourparameterstobeusedtocalculatetherainwaterusesystem.Thetwoinputsarerainwaterfromcollectiondevices,andsupplementarytapwatersystems,whiletheoutputsareconsumptionquantityfortheuserandoverflowfromstoragedevices.Fig.3presentsthisconcept.Thelocationofthedesignobject,forexampleinTaipei,mustbeconfirmedbasedonthedailyprecipitationdatabase,andthemeteorologicalprecipitationdataforthesimulationorassessmentarethenusedincalculatingtheutilizationoftherainwater.Theareaofthecollectiondevicemustnextbedecided,whiletheobjectcharacterofwaterutilizationisusedastheconditionforsimulationandassessment.4.3.Casestudyandanalysis71nFollowingtheaboveprocedure,aprimaryschoolbuildingwitharainwaterusesystemistakenasanexampleforsimulationandtoverifytheassessmentresults.ThisbuildingislocatedinTaipeicity,hasabuildingareaof1260mandatotalfloorareaof6960m;itisamulti-disciplineteachingbuilding.Roofingisestimatedtocover80%ofthebuildingarea,andtherainwatercollectionareacovers1008m.Rainwaterisusedasintermediatewaterfortherestrooms,andtheutilizationconditionissetat20mperday,whiletheoutflowcoefficient(Y)is0.9.AtypicalmeteorologicalprecipitationinTaipeiin1992wasadoptedasadatabase.Therainwaterstoragetankwassettoaninitialconditionbeforethesimulationprocedure.Herein,fourtankvolumeswereconsideredinthesimulationsofrainwaterutilization—15,25,50,100m.Theresultsindicatethatincreasedstoragetankvolumereducesoverflowandincreasestheutilizationofrainwater.Givena50mstoragetank,thequantityofrainwatercollectioncloselyapproachestheutilizationquantityofrainwater.Consequently,thisconditionobtainsastoragetankwitharoughlyadequatevolume.Whenthevolumeofthestoragetankis100m,theutilizationrateisalmost100%andtheoverflowquantityapproacheszero.Despitethisresultbeingfavorablewithrespecttoutilization,suchatankmayoccupymuchspaceandnegativelyimpactbuildingplanning.Consequently,thedesignconceptmustbalanceallthesefactors.Thebuildinginthiscaseissixfloorshigh,andtheroofareaissmallincomparisontothetotalfloorarea.Thewaterconsumptionofthewaterclosetperyear,butthemaximumrainwaterapproaches7280mcollectionis2136mperyear.Thus,significantreplenishmentfromtapwaterisrequired.Thisresultalsoleadstoaconclusionthathigh-risebuildingsuserainwatersystemslessefficientlythanotherbuildings.Lowerbuildings(e.g.lessthanthreefloors)havehighlyefficientrainwaterutilizationandthuslittleneedforreplenishmentofwaterfromthepotablewatersystem.Theefficiencyofrainwaterstoragetanksisassessedfromtheutilizationrateofrainwaterandthesubstitutionrateoftapwater.Differencesinannualprecipitationandrainfalldistributionyielddifferentresults.Figs.5and6illustratetheresultsofthe71nmentionedcalculationprocedure,toanalyzedifferencesinrainwaterutilizationandefficiencyassessment.Thesimulationrunsoveraperiodoftenyears,from1985to1994,andincludesstoragetankswithfourdifferentvolumes.Whenthevolumeoftherainwatertankis50m,theutilizationrateofrainwaterexceeds80%withabout25%substitutionwithtapwater.Usingthisapproachandtheassessmentprocedure,thevolumeofrainwaterstorageandtheperformanceofrainwaterusesystemsinbuildingdesign,canbedetermined.Intheformulaofthewaterconservationindex,Cisaspecialweightingforsomewaterrecyclingequipmentthatintermediateswaterorrain,andiscalculatedastheratioofthewater-consumptionquantityoftherecycledrainwatertothetotalwater-consumption.Therefore,thisassessmentprocedurecanalsoofferanapproximatevalueofCforthewaterconservationindex.5.Greenbuildinglabelandpolicy“GreenBuilding”iscalled“EnvironmentalCo-HabitualArchitecture”inJapan,“EcologicalBuilding”or“SustainableBuilding”inEuropeand“GreenBuildinginNorthAmericancountries.Manyfashionabletermssuchas“Greenconsumption”,“Greenliving”,“Greenillumination”havebeenbroadlyused.InTaiwan,currently,“Green”hasbeenusedasasymbolofenvironmentalprotectioninthecountry.TheConstructionResearchDepartmentoftheMinistryoftheInterioroftheExecutiveYuanhasdecidedtoadopttheterm“GreenBuilding”tosignifyecologicalandenvironmentalprotectionarchitectureinTaiwan.5.1.PrinciplesofevaluationGreenBuildingisageneralandsystematicmethodofdesigntoperusesustainablebuilding.Thisevaluationsystemisbasedonthefollowingprinciples:(1)Theevaluationindexshouldaccuratelyreflectenvironmentalprotectionfactorssuchasmaterial,water,landandclimate.(2)Theevaluationindexshouldinvolvestandardizedscientificquantification.71n(3)Theevaluationindexshouldnotincludetoomanyevaluationindexes;somesimilarqualityindexshouldbecombined.(4)Theevaluationindexshouldbeapproachableandconsistentwithrealexperience.(5)Theevaluationindexshouldnotinvolvesocialscientificevaluation.(6)Theevaluationindexshouldbeapplicabletothesub-tropicalclimateofTaiwan.(7)Theevaluationindexshouldbeapplicabletotheevaluationofcommunityorcongregateconstruction.(8)Theevaluationindexshouldbeusableinthepre-designstagetoyieldtheexpectedresult.Accordingtotheseprinciples,theseven-indexsystemshowninTable4isthecurrentGreenBuildingevaluationsystemusedinTaiwan.Thetheoryevaluatesbuildings’impactsontheenvironmentthroughtheinteractionof“EarthResourceInput”and“WasteOutput”.Practically,thedefinitionofGreenBuildinginTaiwanis“Consumetheleastearthresourceandcreatetheleastconstructionwaste”.Internationally,eachcountryhasadifferentwayofevaluatingGreenBuilding.Thissystemprovidesonlythebasicevaluationon“Lowenvironmentimpact”.Higherlevelissuessuchasbiologicaldiversity,healthandcomfortandcommunityconsciousnesswillnotbeevaluated.Thissystemonlyprovidesabasic,practicalandcontrollableenvironmentalprotectiontoolforinclusioninthegovernment’surgentconstructionenvironmentprotectionpolicy.The“GreenBuilding”logoissettoawardGreenBuildingdesignandencouragethegovernmentandprivatesectortopayattentiontoGreenBuildingdevelopment.Fig.7isthelogoofGreenBuildinginTaiwan[6,8].5.2.WaterconservationmeasureThispaperfocusesonwaterconservationindexingreenbuildingevaluationsystem.Waterconservationisacriticalcategoryofthisevaluationsystem,andisconsideredinrelationtosavingwaterresourcesthroughbuildingequipmentdesign.71nThisevaluationindexcontainsstandardizedscientificquantificationandcanbeusedinthepre-designstagetoobtainthedesiredresult.TheevaluationindexisalsobasedonresearchinTaiwanandispracticallyapplicable.Usingwater-savingequipmentisthemosteffectivewayofsavingwater;usingtwo-sectionedwater-savingtoiletsandwater-savingshoweringdeviceswithoutabathtubareespeciallyeffective.Variousothertypesofwater-recyclingequipmentforreusingintermediatewaterandrainarealsoevaluated.Inparticular,rainwater-usesystemsinbuildingdesignsareencouraged.WhenacandidateforaGreenBuildingprojectintroduceswaterrecyclingsystemorarainwaterusesystem,theapplicantshouldproposeanappropriatecalculationreporttotherelevantcommitteetoverifyitswater-savingefficiency.ThisguidelineactuallyappearstobeareasonabletargetforperformingGreenBuildingpolicyinTaiwan.Anewbuildingcaneasilyreachtheabovewaterconservationindex.Thisevaluationsystemisdesignedtoencouragepeopletosavemorewater,eveninexistingbuildings.Allthisamountstosayingthatlarge-scalegovernmentconstructionprojectsshouldtaketheleadinusingsuchwater-savingdevices,asanexampletosociety.6.ConclusionThispaperintroducestheGreenBuildingprogramandproposesawaterconservationindexwithstandardizedscientificquantification.Thisevaluationindexcontainsstandardizedscientificquantificationandcanbeusedinthepre-designstagetoobtaintheexpectedresults.ThemeasureofevaluationindexisalsobasedontheessentialresearchonTaiwanandisapracticalandapplicableapproach.Theactualwater-savingrate(WR)forGreenBuildingprojectsshouldbe<0.8,andtheARofthewater-savingequipmentshouldbehigherthan0.8.Thus,qualifiedGreenBuildingprojectsshouldachieveawatersavingrateofover20%.Forthesustainablepolicy,thisprogramisaimednotonlyatsavingwaterresources,butalsoatreducingtheenvironmentalimpactontheearth.71nTheGreenBuildingLabelbegantobeimplementedfrom1stSeptember1999,andovertwentyprojectshavealreadybeenawardedtheGreenBuildingLabelinTaiwan,whilethenumberofapplicationscontinuestoincrease.Foracountrywithlimitedresourcesandahigh-densitypopulationlikeTaiwan,theGreenBuildingpolicyisimportantandrepresentsapositivefirststeptowardreducingenvironmentalimpactandpromotingsustainabledevelopment.AcknowledgementsTheauthorswouldliketothanktheArchitecture&BuildingResearchInstituteoftheMinistryoftheInteriorofTaiwan(ABRI)andtheNationalScienceCounciloftheRepublicofChinaforfinanciallysupportingthisresearchunderContractNo.NSC89-2211-E-011-034.References[1]ZeiherLC.Theecologyofarchitecture,acompleteguidetocreatingtheenvironmentallyconsciousbuilding.NewYork,NY:WhitneyLibraryofDesign,1996.[2]ChengCL,LiuAP.Astudyof　energysavingsinresidentialplumbing　systems.In:Proceedingsof　theCIB-W62internationalsymposium,　Edinburgh,Scotlands,1999.[3]ChengCL.Astudyonenergyconservationconceptinwatersupply　anddrainageforGreenBuildingdesign,APECPROJECTEWG　6／2000,AShowcaseWorkshop,Taipei,Taiwan,2000.[4]ChengCL.Rainwaterusesysteminbuildingdesign—acasestudyof　calculationandefficiencyassessmentsystem.In:ProceedingsoftheCIB-W62InternationalSymposium,2000.09,RiodeJaneiro,Brazil.[5]TakahasiYK,etal.Designandpracticeofrainwaterutilizationsystem.TheSocietyofHeating,Air-ConditioningandSanitaryEngineersofJapan1997;57(1):50–4.[6]LinHT,ChengCL,etal.,EvaluationmanualforGreenBuildingin71nTaiwan,architecture&buildingresearchinstituteoftheministryoftheinteriorofTaiwan,Taipei,Taiwan,2000.p.3–5.[7]HuangKT,LinHT.Researchonrainwaterutilizationofhousing.JournalofArchitecture,1996;(19):71–83.[8]LinHT,HsiaoCP,ChenJL.TheevaluationsystemofGreenBuildinginChineseTaipei,APECPROJECTEWG6=2000,AShowcaseWorkshop,Taipei,Taiwan,2000.71n中文译文：台湾的绿色建筑节约用水评价措施成立城在台湾绿色建筑评价是一个新的制度，在它的一个7个类别中，通过建筑设备设计节省水资源，使水资源保护置于优先地位。本文介绍了绿色建筑计划，提出了节约用水指标用定量方法和案例研究。这个评价指标涉及到规范的科学量化，可用于预先设计阶段，以取得预期效果。在台湾这项措施的评价指标，也是基于一个现实的和适用的办法的必需研究。关键词：绿色建筑;评价制度;节约用水;建筑设备1、导言环境问题在整个20世纪的后半段受到了全球深层关注。淡水短缺和污染正成为一个最严重的全球性问题之一。许多组织与会议就有关水资源政策和问题达成了共识：如果没有更好的解决方法，在21世纪水资源短缺可能导致战争[1]。其实，台湾已经经历了明显的不和谐的超负荷供水。由于相应的环境问题，建设新的水坝已不再是一个可以接受的解决当前的水资源短缺问题的办法。以前的研究得出结论：节水是必要的，不仅是为了节约用水，而且还为降低能源消耗[2,3]。台湾位于亚洲季风区，可以获得充足的雨水。年降水量平均约为2500毫米。但是，最近一个关键的问题在旱季缺水。关键的、核心的问题是分布不均，暴雨，陡峭的山坡和短的河流。此外，为满足国内城市地区对水的大量利用需求，在用水困难的地区建设新的水库，也是至关重要的因素。政府部门正全力传播众所周知的概念，节约用水。工业和商业在节约用水方面都取得了良好的进展，而公共场所在节约用水方面的进步却一直非常缓慢。由于全球性趋势，在台湾的建筑与建筑研究所（ABRI）还有财政部内部，提出"绿色建筑"的概念，并建立了评价指标体系。通过建筑设备的设计节省水资源。这个制度把优先节约用水作为它的一个七个类别之一。本文侧重于水资源的保护措施，为绿色建筑在台湾和用定量程序证明节水效率。这项工作的目的是，不仅是为节约水资源，而且还减少了在地球对环境的影响。71n2、节约用水指标节约用水指标应是实际数量的水消耗在建筑物内，一般以平均水耗计。这个指数也被称为"节水率"。评价的水消费量，包括节水效率的评估，厨房，浴室和所有水龙头，以及回收的雨水和中水。2.1、使用节约用水指数的目标虽然台湾有很多的雨，由于其人口众多，平均雨量为分配给每一个人相比世界平均水平是很少的。如图1所示。因此，台湾是反而是用水紧缺的国家。然而，最近由于公民的生活水平的提高，导致城市用水需求较大幅度增长。并如图2所示，其中，再加上很难取得新的水资源，使水资源短缺问题更为严重。在过去由于不适当的供水设施的设计，低水费，以及人们在使用水的一般性行为，使台湾人往往使用了大量的自来水。在1990年，平均水的消费量在台湾每人每天是350升，而在德国每人每天约145升，和在新加坡每人每天约150升。这些统计数字显示，需要台湾人民节约用水。促进设计更好的节水设施，方便节水将成为一个新趋势，其中，市民和设计师，因为关注的环保问题。节约用水指数也旨在鼓励利用雨水，中水在日常生活中使用和使用节水型设备，以减少使用，从而节省水资源。2.2、有效利用水资源的方法一些为有效利用水资源的施工考虑和建设系统设计描述如下面。2.2.1、使用节水型设备研究家庭自来水消费显示，用在冲洗厕所和洗澡的比例大约占家庭总耗水量的50％，如所给表1。许多建筑设计师往往在房屋使用豪华的供水设施，以及大量的水造成浪费。使用节水型设备来取代这些设施可以节省大量的水。举例来说，用在淋浴间和浴室的水是不同的。一个单一的淋浴头使用70升左右的水，而用浴缸洗澡大约使用150升。此外，当前在台湾房屋的建筑设计往往设计两套浴缸和厕所，不少家庭都有自己的按摩浴缸。要使这种情况得以改善，只有通过淘汰浴缸和更换他们的淋浴喷头，以节约更多的水。现在在台湾普遍使用节水型设备包括新型水龙头，节水型厕所，多次使用水的壁橱，节水型淋浴喷头，自动传感器冲厕装置系统等。这些节水设备不仅用于房屋，而且还可用71n在其他类型的建筑物。如公共建筑物，特别是要带头使用节水型设备的公共建筑。2.2.2、建立一个雨水储存供水设备雨水储存供水设备储存雨水是利用自然地貌或人为制造的设备，利用简单的水净化程序，就可以供给用户使用。雨水不仅可以用来替代淡水供应，而且可以作为消防用水。它的使用可以减少雨水的高峰期对城市的负荷。在台湾平均每年降雨量是约2500毫米，几乎高于全球平均水平的三倍。然而，由于地域限制，我们无法建立足够的水存储设备，如水坝，以保存所有雨水。很可惜的是，在台湾每年约80％的雨水被浪费，没有被保存和储存，直接流入海中。雨水储存供应系统被作为雨水收集系统，水处置系统，蓄水系统和供水系统。首先，它作为雨水收集系统用来收集雨水。然后，水流通过管道流向水处理系统，之前被送到水的存储系统。最后，它通过另外的管道送到用户的设施。在建筑物屋顶上留下的雨水，可以流向地下蓄水槽。这被认为是一种收集雨水的有效手段。雨水经过简单处理，可用于杂务，如内务清洁，清洗地板，安装空调或浇灌植物。2.2.3、建立中水系统中水是从城市收集的雨水，并包括已处理完毕的再造废水，并可以在一定范围内反复使用，但不可饮用或与人接触。冲厕所消耗的中水占所有中水的35％。如果每个人使用中水冲洗马桶，大量饮用水可以有效地节约。建议在一个大的区域建立大型中级中水系统设备。每个中水系统的设备可以从附近的政府建筑物，学校，住宅，酒店，和其他建筑物收集，处理和回收一定数量的废水。所得到的水可用于冲洗厕所，清洗车辆，灌溉植物及清洗街道，或为花园使用，并补充河流或湖泊的水。一个小规模的中水系统从日常使用生活污水的收集废水，然后，通过适当的水处理过程，改善水质到一定程度，最后成为可以重复使用的非饮用水。有很多的地方使用中水。它可用于卫生目的，如公共喷泉，花园的灌溉设备和清洗街道。相比雨水利用系统，为了回收高污染废水，成本较高，因为需要设立相关的水处理设备，因而处理费用更加昂贵，并且产生较少的经济效益。除了设置在一定区域的中水系统，如果我们又在这些大型社区或大型建筑工程建立中水系统的发展计划，那就一定能有效地节约更多的水资源，而且积极的为整个国家改善环境作出贡献。71n3、水节约指数和基础目前的研究，水的利用认为主要是住宅楼宇用水，其他种类的建筑物用水相对较少。由于人们每天水耗主要是用在他们的私人住宅。从而侧重于关注住宅楼宇实际节水量的指标。研究认为，涉及到其他种类的建筑物只是简单的侧重于配备节水设备。表1显示每个台湾人平均和最大值每日家庭用水消费，得到每人每天标准估计总耗水量消耗250升，，并定为计算基础。3.1、计算实际的节水率（WR）计算，根据公式（1）、公式（3）表明，WR得价值量必须小于0.8。具有合格的WR的大厦是有资格申请“绿色建筑”的奖励金。根据公式（2），节水设备效率（AR）可以用来估计在其他种类的建筑物节水条件。他的指标表现在公式（4）。一个合格的AR值应高于0.8。除住宅类型的大楼，具有合格AR值的大楼符合资格申请“绿色建筑”奖励金。计算住宅楼宇节约水指数公式（实际节水率;WR）如下：WR=(Wd-(Ts(Wc-Ql)al+Tu(Wu–Q2)a2+Tw(Wt–Q3)a3+Ba4))÷Wd–C（1）计算节约水指数公式用于其他种类的建筑物（节水设备的效率;AR）如下：AR=R+C：（2）标准化的合格条件是WR=0.8;（3）AR=0.8：（4）下列符号在公式（1）-（4）开始时看到的名称和表2显示常数（Wd;Ts;Wc;Tu;Wu;Tw;Wt）为所规定估计方法的评价值。3.2、计算基础和法规有关法规对公式（1）-（4）分列如下：（1）WR（实际节水率）=0.8计算，根据该假设，在2001年的基础上，参考国外的规范和经验，即平均每日水的消费。大多数发达国家平均每天水耗控制在200L以下。因此，台湾的绿色建筑规范制定的临时水消费标准为每人每天200L。（2）因子Tu=3.57和Tw=4.86为计算得到的加权平均数：按人体正常机能大便每天一次，尿液三次，在星期六及星期日为5次，每人每天高出平时的3.57倍。71n工作日平均每人每天排放的频率为4次，而周末为7次，是平时的4.86倍。此外，节水型设备不会同时用于统一施工项目，实用率a1〜a4应乘以，以反映对实际情况。(3)每次冲洗洗手间的水消耗量Wd=13L，在规范(1)被认为是计算冲洗洗手间的水节约率的基本水消耗量，并且对应于原有房屋最普遍类型的洗手间。换句话说，节水型洗手间使水消耗量降低到每排出9L水，将节约4L水。此外，二分式节水型洗手间使冲洗的水消耗量降低到4.5L，节约水超过8.5L。洗手间的实际水消耗量应该是取决于以下不同的水消耗量和品牌规格。(4)当使用普通的水龙头是，在20s内每次的水消耗量为Wt=3，在规范（1）中被看作水龙头最基本的节水率。一个水龙头的实际用水量应该根据不同的用水量数量如各种各样的品牌说明来确定。其中，那些建议每次节约用水1.5L(一般用水量的50%)。但是这没有注意到用水量。3.3.公认标准的原则一座大楼的用水量设计必须遵循下面的水资源索引的标准原则。(1)对节约用水设备的使用是最有效的。特别有效的方式是两分式节约用水洗手间和不带澡盆的节水型设备。(2)在整个建设发展期间通过奖励可能很容易通过使用节水型洗手间、水龙头、淋浴设备等达到节水标准。(3)尽管它有很高的节水效率，但由于低水位费和昂贵的水处理设备，再循环雨水和中水系统并没取得很好的经济利益。可循环的雨水比中水更适应社会的需要。评价可循环雨水的方法将在下一章里讲解。3.4.案例研究的例子提到全部相关设备，包括针对性图表，说明图表，节约用水数量的证书，并且提交的全部计算指标在这里都被考虑。如果再循环雨水或者中水系统被采用，然后细节图和节水率报告应该被提交。这样的参考在案例研究过程中容易被忽略。4、回收雨水的评价方法71n因为水费低和水处理设备成本高，回收雨水和中水系统还不能产生很好的经济效益。然而，回收雨水系统比重谁更容易实施。在这里引入一种评估回收雨水的方法回收雨水的消耗占消耗水总量的比值。4.1、计算的基础上回收雨水设计一个循环回收雨水系统，首先要确定雨水的数量和需求，这将决定雨水收集装置区和储罐数量。雨水的数量其实由一个简单的方程式和收集降水装置区域决定。不过，降水不能均匀的分布在所有的日子和地点。特别是，降雨通常是集中在某些季节和地点。因此，临界点评价是估计和评估气象降水。气象纪录通常包括每年，每月，每日和每小时降水。每年及每月的降水只适合粗略的估计和评估。然而，这种近似结果带来的问题是确定该地区的雨水收集装置和大量的储罐。因此，最常见的考虑是每日降水。每小时降水理论上可以支持更准确地评估。然而，由于更多参数和计算数据的增加，使过程复杂和计算时间长，导致效率低下。在这里，每个建筑物的雨水系统是通过每天的降水来估计。[4,7]。4.2、循环再造雨水的评价系统首先，收集雨水的数量和使用必须知道的。一个基本的概念是在计算雨水利用系统是利用流入和流出来平衡四个参数。这两个流入是收集设备的雨水和自来水系统补充的自来水，而流出的消费量为用户消费和从存储设备溢出的水。图、三介绍了这个概念。设计对象的位置，例如在台北，必须确认每日降水资料的基础上，以气象降水资料为模拟或评估，然后再计算利用雨水。当作为模拟与评估对象条件的水资源利用情况，该地区必须在明年决定安装收集装置。4.3、案例研究与分析以下为上述的指导建筑，一所小学采取雨水利用系统的建设就是采用仿真和验证评估结果的例子。在台北市有一个建筑面积1260平方米和总楼面面积6960平方米的多学科教学楼。大约屋面建筑面积的80％作为雨水收集面积约为1008平方米。雨水是用来作为中水用在洗手间，每天利用约为20立方米，其流量系数（y）是0.9。一组典型的气象积累作为一个数据库在台北在1992年获得通过。在使用仿真以前，雨水蓄洪池作为一个初始条件。在这里，四个储水罐被认为模拟雨水的利用-——15，25，50，100立方米。结果表明，增加蓄水池容积，71n减少流量，可增加雨水利用。一个50立方米的储罐雨水收集量与可利用的雨水量最接近。因此，这一储罐取得足够的容量。当储罐的容量是100立方米时，使用率几乎是100％，溢流量几乎为零。尽管这一结果有利于得到利用，但如果容积大可能会占据很大的空间，从而对建设规划产生不利影响。因此，设计的原则是必须平衡所有这些因素。例子中楼房有六层，屋顶面积相比总楼面面积很少。每年壁橱消费的水接近7280立方米，但每年最多收集雨水2136立方米。因此，大量补充自来水是必需的。这一结果也导致一个结论，认为高楼群使用雨水系统的效率比其他建筑物较低。较低的建筑物（如少于3楼）可高效的利用雨水，因此没有必要从饮用水系统补充水。从雨水和自来水利用率来评价雨水储罐的效率。由于降水量和雨量分布不同因而产生了不同的结果。图5和图6的结果说明，，雨水利用率和效率是不同的。从1985年到1994年模拟运行这一个时期，储罐包括四个不同的容量。当雨水储罐容量是50立方米时，雨水的使用率超过80％，约25％的来自自来水。使用此方法和评估程序，在建筑设计才能确定雨水利用系统中雨水储罐的容积和性能。在公式的水利用指数，C在循环回收水消费量雨水消费总量比值计算中，一些中水或雨水的回收设备是一个特殊的比重。因此，这个评估程序，C可以作为近似价值水利用指数。5、绿色建筑的标志和政策在日本所谓的“绿色建筑”是“与环境和谐的建筑”，在欧洲成为“生态建筑”或“可持续发展建筑”，而在北美国家称为“绿色建筑”。许多时髦的术语如“绿色消费”，“绿色生活”，“绿色照明”已被广泛采用。目前在台湾，“绿色”已被作为环境保护一种象征。建设部行政院已决定采取“绿色建筑”计划，标志在台湾生态和环境保护好的建筑。5.1、评价原则绿色建筑是一个普遍的和有系统的设计方法的可持续发展建筑。这个评价体系是基于以下原则：（1）评价指标应准确反映环保因素，如材料，水，土地和气候。（2）评价指标应包括规范的科学的量化评价。71n（3）评价指标不应包括太多的指标，一些类似的质量指标应结合起来。（4）评价指标应与实际经验一致并且容易让人理解。（5）评价指标不应涉及社会科学的评价。（6）评价指标应适用于台湾的热带气候，。（7）评价指标应适用于评价社区或聚集的建筑。（8）评价指标应在预先设计阶段取得预期的结果。根据这些原则，表4所示七指标体系是台湾当前绿色建筑评价体系。通过动态的“地球的资源投入”和“废物输出”，从理论上评估建筑物对环境的影响。实际上，在台湾定义绿色建筑是“消耗最少地球资源，并创造最少建筑废料”。在国际上，每个国家都有不同的方式评价绿色建筑。这个系统提供的基本评价是“低环境影响”。更高层次的问题，例如生物多样性，卫生和舒适和社会意识将不会进行评估。这个系统提供了基本的，实用性和可控环境的保护工具，以便政府紧急制定保护施工环境的政策。“绿色建筑”标志设置是为了奖励绿色建筑设计，并鼓励政府和私营部门要注意绿色建筑的发展。图、七是在台湾绿色建筑的标识[6,8]。5.2、节约用水措施本文的重点是在绿色建筑评价体系中节约用水指数。节约用水评价制度通过建立设备设计来达到节约水资源的目的。这个评价指标包含了在预先设计阶段进行标准化的科学量化，以取得预想的结果。在研究的基础上进行评价，在台湾几乎是适用的。使用节水型设备是最有效的方法节水;采用两套节水型厕所和没有浴缸的节水型淋浴设备特别有效的。各种其他类型的中水和雨水回收再利用的设备也进行评估。特别是，雨水利用系统在建筑设计中让人感到鼓舞。当作为绿色建设项目的候选工程时，必须介绍循环用水系统或雨水利用系统，申请人应向有关的委员会提出适当的计算报告，以核实其节水效率。这一方针，在台湾实际上似乎是一个为达到绿色建筑目标合理的政策。一个新的建筑可以轻松地达到上述水利用指数。这个评价体系，旨在鼓励人们以节省更多的水，即使在现有的建筑物中。所有这等于说，政府的大型建设项目作为一个例子要带头在社会使用这种节水型设备。71n6、结论本文介绍了绿色建筑计划，并提出了节水指数并进行规范化、科学化和量化。这个标准化的科学量化的评价指标可用于预先设计阶段，以取得预期的结果。这项措施的评价指标也是基于台湾现实的和适用的必要研究。绿色建筑实际的节水率（WR）应<0.8，和AR型节水型设备应高于0.8。因此，合格的绿色建筑项目应实现节水率达20％以上。这个可持续的政策计划的主要目标是，不仅在节约水资源，但也减少在地球上对环境的影响。绿色建筑标签从1999年9月1日开始实施，在台湾超过20个项目已经获得绿色建筑标签，而申请的数目继续增加。对于一个资源有限的地区和高密度人口的台湾，绿色建筑的政策是很重要的也是积极的第一步，减少了对环境的影响和促进了可持续发展。作者感谢ABRI和国家科学委员会的财政支持。这项研究依据合同号NSC89-2211--011-034。71n致谢本次设计使我充分认识到设计实际过程中的灵活性和多变性，设计中培养了我发现问题、解决问题的能力。虽然遇到了很多的困难,也体会到了做设计的辛苦，但我却收获了许多，不论在处理问题的方法上，还是在个人的实际能力上，都得到了很大提高。非常感谢王腊娇老师在设计中的帮助和建议。最后我要对四年来辛勤培养我的环境与城建学院的领导和老师在此表示衷心的感谢，对评审本设计和参加论文答辩的老师表示诚挚的敬意，并感谢所有给予我帮助的老师和同学们！感谢在大学学习期间与我一起度过的所有老师和同学们，这段难忘的时光是我一生的财富。由于时间仓促，知识有限，本设计难免存在不足之处，敬请各位老师批评指正，完善这个设计。谢谢！71