课程作业——未名湖水源供给及水处理工艺设计

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根据表中所估算的数据，考虑到计算误差，对未名湖水系的补水量大概取
1000m³/d。 2.2 水源问题 2.2.1 补给水源的选择
以前北京大学的未名湖水系是由地下水供给的，地下水水质达到了地表水二
类以上的标准。但是北京大学的地下水资源短缺现象严重，地下水水位逐年下降
明显。地下水是饮用水的重要来源，而且更新速度很慢，虽然未名湖下渗水补充
根据海淀气象站近十年的实测资料统计，平均水面蒸发量约为 2295mm （20cm 蒸发皿），20cm 蒸发皿测得的蒸发量与天然水面蒸发量换算系数为 0.60。 那么，北京大学未名湖年均蒸发量为 1377mm。
经过调查及类比，未名湖的自然下渗透系数为 10-1～10-3cm/s，那么，如此 大的下渗滤必须要大量的水源补给。为了减少用水量，采用湖下铺防水层处理后，
2.2.2 洗浴废水水质特点 从整体上说，洗浴废水的水质特点是：水量大、污染清，水质稳定。洗浴污
水中的污染物，主要是人体皮肤分泌物、油脂、皮屑、毛发及洗涤剂等，还含有 细菌、大肠杆菌群、病毒等有害生物体。污水中的 COD、BOD 及悬浮物浓度虽 然低，但洗涤剂含量较高，生物降解存在一定的难度。不存在铁、锰、铜、砷、 镉、铬、铅、汞、硒和硼等物质超标的情况。表 1-1 中给出的是洗浴废水的一般 水质情况以及相关的回用标准：《城市污水再生利用——城市杂用水水质标准》 （GB/T18920-2002） 和《城 市污水 再生 利 用 ——景 观环境 用水 水质标 准》 （GB/T18921-2002）。
北京雨水较少，而且主要集中在 6、7、8 三个月份，所以水量和稳定性都难 以满足补充水的需要。不仅如此，北京大学植被覆盖面积较大，需要一定的降水 作为水源。北京大学校园面积较大，长距离的雨水调运不经济。所以雨水不适合 作补充水。
综上所述，本设计项目拟用北京大学洗浴废水（校内浴室和畅春园）作为未 名湖水系的补充水。
——
≤10
≤20
BOD5/mg/L NH3-N/mg/L
TN/mg/L TP（以 P 计）/mg/L
20~110 7~8 —— 3.5
≤6
≤10
≤20
≤5
≤10
≤20
≤15
——
——
≤0.5
——
——
LAS/mg/L
1.5~5.5
≤0.5
≤1.0
石油类/mg/L
——
≤1.0
——
——
总硬度/mg/L
100~400
水体 BOD、COD、TN 和微生物含量都很高，需要特殊的生化处理设备，建 设运行费用都很高。厕所排水中含有大量的致病微生物，出水必须进行消毒处理。 厕所排水水量不稳定，而且总量也不能满足补充水的需要。因此，厕所排水不适 合作补充水； （3）洗浴废水：
北京大学洗浴废水主要包括两部分，公共澡堂废水和宿舍洗浴废水。洗浴废 水污染程度较低，生化处理性能良好，且水量也能满足未名湖水系补充水量的要 求。洗浴废水需要特别注意的是，其中含有毛发以及一定量的表面活性剂，需要 进行特别处理。洗浴废水水量和水质随时间和季节有明显变化，学校假期比开学 后水量少，冬季比夏季水量少，需要设置调节和辅助设施。综合而言，洗浴废水 适合作补充水； （4）雨水：
表 2-2 洗浴废水水质及相关标准要求
项目
洗浴废水
GB/T18921-2002 湖泊类
GB/T18920-2002
冲厕
城市绿化
pH 色度
嗅 浊度/NTU
5.5~7.6 5~8 皂味 20~60
6.0~9.0
≤30 无不快感
——
≤5
≤10
SS/mg/L
10~50
≤10
——
——
溶解性固体/mg/L
250~400
第二章 水源选择及可行性分析
2.1 未名湖水系需水量 2.1.1 未名湖环境特点
海淀区气候属温带湿润季风气候区，冬季寒冷干燥，盛行西北风，夏季高温
多雨，盛行东南风。年平均降水量 628.9 毫米，集中于夏季的 6-8 月，降水量为
465.1 毫米，占全年降水的 70%；冬季的 12-2 月份降水量最少，仅占 1％。因此， 夏季雨水多，春秋干旱，冬季寒冷干燥是该区的气候特点。
了浅层地下水，但是大部分水体都蒸发或者排放掉了，对于地下水这种宝贵资源
的使用是需要慎重考虑的，直接用于观赏湖的补给实在很浪费。地下水对于上层
地表起到支撑作用，过度开发地下水会导致底层下陷等地质灾害，合理的地下水
利用，必须包括一定水量的回灌，但是未名湖补给地下水，是没有回灌部分的， 所以存在很大的地层塌陷威胁。所以，必须找到另一种补给水源进行替代。
近年来，万泉河水质污染加剧、水量严重不足，远不能满足未名湖水系的水 量需求。解决这一问题应综合利用多种水资源。近期可考虑的水资源来源包括自 来水、厕所排水、盥洗室排水、洗浴废水和雨水，共计五种，下面将对这些水体 做可行性分析。 （1）自来水：
水质很好，满足未名湖水系对于补充水的要求。但是自来水中含有的消毒抑 菌成分，会对天然水体中的微生物群落构成危害，造成生态系统破坏，于此同时 北京自来水矿化度较高，对于布水管路以及生态处理设施产生影响。更为重要的 是，自来水是宝贵的生活用水来源，价格又比较高昂，作为景观水补给非常浪费。 故自来水不适合作补充水； （2）厕所排水：
2.2.3 校园洗浴废水特点 （1）24 小时内水量不平衡，洗浴废水排放时间集中，呈现周期性。校内浴室的 开放时间为 14：30~22：00，畅春园浴室的开放时间为 16:00~23:30，在该段时间 洗浴废水产生量大，而在其他时间基本无洗浴废水产生；
——
——
——
氯化物/mg/L
源自文库
30~130
——
——
——
铁/mg/L
0.3~2.5
——
≤0.3
——
锰/mg/L
0.1~0.5
≤2.0
≤0.1
——
DO/mg/L
——
≥1.5
≥1.0
接触 30min 后≥1.0
余氯/mg/L
——
——
管网末端≥0.2
总大肠杆菌/个/L
103~104
≤104
≤3
注：当同一出水有多种用途时，参考最严格的标准。
下渗滤按 3.6×10-6cm/s 计。 2.1.2 需水量计算 水系具体日需水量如下表所示：
表 2-1 不同时期需水量表
月份
降水（m³/d） 蒸发（m³/d） 下渗（m³/d） 补水（m³/d）
3~5
90
330
339
579
6~8
558
826
339
607
9~11
90
330
339
579
12~2
17
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