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雨水收集处理回用技术应用分析

   日期:2015-09-06     来源:论文网    浏览:78    

  随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务。雨水作为一种不可忽视的重要水源,对其的开发利用已成为许多节约用水的新途径,尤其是在城市小区中的雨水利用,受到普遍的关注。

  笔者所建设小区位于南京市着名的紫金山东,总建筑面积约为20万平方米,业态类型涵盖别墅小高层以及高层,整个地块东西轴高差达到将近10米。南京地处中国东南沿海地区,属于亚热带季风湿润性气候,降雨量充沛,运用雨水作为小区的回用水补充用水具有可行性,比较适宜做雨水收集工程。

  根据本小区绿地面积以及道路面积参照《建筑给水排水设计规范》计算,每天用于花草浇灌、景观用水、道路清洗、洗车用水等共需要200 。

  2.小区雨水利用技术

  对于雨水的利用技术可分为三个部分:雨水的收集、雨水的处理和雨水的回用。

  2.1雨水的收集

  雨水的收集途径如下:①径流雨水通过室外雨水管网收集;②绿地草坪果岭通过渗流进入雨水管网进行收集;③景观水池直接收集降水作为贮备水,具有调节池的作用。

  雨水收集的主要问题在于如何保持水量平衡,即集流量、处理量和用水量三者应平衡,亦即供水量(含集流量、处理量)大于或等于用水量,其中集流量和处理量也处于平衡,亦即集流量大于或等于处理量。考虑到雨水在实际利用时受到诸多因素的限制,像气候条件、降雨季节(南京地区多集中在春夏两季)的分配,所以降雨量的季节波动性和随机性很大,笔者根据本地区绿化浇灌经验,结合南京地区月平均降雨量的资料,对于浇灌相对比较集中的5-10月份进行了水量平衡。

  根据上表可以看出,在雨水相对比较充沛的雨季多收集雨水对于其余月份是很好的补充,考虑到小区内主景观水系调蓄水量可达到375 ,在收集阶段另加设2座地下350 取水池作为调蓄设施,可保证水量平衡。

  雨水在降落过程中,空气中的溶解性气体,溶解或悬浮状固体,重金属及细菌等会进入其中。地表径流中的污染物主演来自降雨对地表的冲刷。所以地表沉积物是地表径流中污染物的主要来源。地表沉积物包括许多污染物质,有固态废弃物碎屑、化学药品、车辆排放物等,雨水的水质也就会因地点、时间的不同而有所差异。因此设置弃流井,可以将初期雨水污染物及泥沙外排,同时还可将多余雨水外排。之后经过格栅井可以有效的阻止漂浮物进入取水池,起到粗过滤的作用。

  2.2雨水的处理

  雨水收集后的处理工艺选择主要根据雨水的水质情况而定,一般情况下小区的雨水水质比一般回收水的水质要好,其BOD、COD的含量相对较低,污染较少。因此小区雨水处理多采用膜过滤水处理技术。

  取水池中的雨水通过取水泵进入回用水处理站,首先通过粗过滤器,主要用于去除雨水中的无机悬浮颗粒以及毛发等悬浮状固体。然后进入膜过滤器,所谓膜过滤器即膜分离技术,它是物质分离技术中的一个单元操作,膜法分离的最大特点在于动力为压力,不伴随大量的热量的变化。此技术可有效的去除胶体物质,同时对水中的BOD和COD等也有一定的去除作用。膜过滤器与其他过滤器相比处理效果更好、热量变化小更加节能、耐污能力高、过滤周期长,承受前级处理出水水质波动的能力强,在滤料上生长生物膜有利于污水的硝化和脱氮。但在用水反冲洗时,若反冲洗强度稍大就会出现上层滤料流失。为保证反冲洗干净,膜过滤器采用气水联合反冲洗,增加反冲洗气压装置,即先用空气反冲洗3~5min,空气压力采用35kpa,然后再用滤后水反冲洗5~10min。在应用中,小区采用新型的过滤膜,在继承上述优点的同时,具用通量大、寿命长、不易堵塞等突出优点。最后通过紫外线进行消毒,可有效的去除水中的细菌和病毒。与传统消毒工艺相比,紫外线消毒速度快,效率高,且不影响水的物理和化学成分,不增加水的臭和味。经过处理后的水质达到国家杂用水水质标准,并且水质稳定。

  整个回用水处理站占地约为250 ,全部设计在地下,节省宝贵的土地资源。站内所有设备全部通过自动化控制柜操作,自动化程度高,操作简单,易于管理。

  2.3雨水的回用

  本小区的雨水作为回用水的补充水源,通过回用水处理站中的水泵进入整个小区的绿地浇洒管网,可以为草坪喷灌、道路浇洒以及景观水系提供用水。水泵设计供水能力为30 /h,回用水池容积为120 。

  3.效益分析

  小区雨水利用工程带来的经济效益主要体现在以下三个方面:

  3、1节省巨额市政投资

  小区雨水利用工程可以减少需由政府投入的用于大型污水处理厂、收集污水管线和扩建排洪设施的资金。将地面雨水就近收集并回灌地下,不仅可以减少雨季溢流污水,改善水体环境,还可以减轻污水厂负荷,提高城市污水厂的处理效果;雨水蓄水池和分散的渗渠系统可降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷。小区雨水利用实施后,可以节省市政收集污水管线和扩建排洪设施的部分资金。

  3、2节省居民用水开支

  雨水利用运行费用低廉,经济效益突出。按照使用1 的自来水费用(含污水处理费)为3.80元,而从运行管理和小区用水费用支出分析,投入收集1m3雨水的年运行费用约为0.20元,这样可以大大减少居民用水开支。

  3、3为今后物业管理取得新的经济增长点

  本小区雨水收集工程总投资约为45万元,静态投资回收期约为7.5年。

  4.结语

  显而易见,“雨水回收利用”是个一举多得的“金点子”。就目前情况看,雨水利用系统建设在全国尚处在起步阶段。但随着全国人民环保意识的增强,雨水利用会逐步发展起来,这一点已被西方发达国家所证实。雨水利用不仅可以解决水资源短缺问题,也为水资源的长期可持续发展提供了一个有效途径。

 
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