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“海绵雨水”pp模块雨水回用系统施工案例分析

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“海绵雨水”pp模块雨水回用系统施工案例分析

  • 分类:雨水收集利用
  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2018-11-23 00:00

“海绵雨水”pp模块雨水回用系统施工案例分析

摘要:“海绵雨水”pp模块为一种新型的雨水收集储存设施,采用100%可回收的再生改性聚丙烯塑料为原料,安全环保,可循环利用。采用PP模块雨水回用系统,与传统的混凝土蓄水池及玻璃钢蓄水池相比,具有安全环保、施工周期短、安装灵活自由等优势。以实际工程为例,介绍了pp模块雨水收集利用系统各单元组成,阐述了其施工技术,为以后雨水收集利用系统的研究及施工提供借鉴。

 

Abstract:PP module is a new type of rainwater collection and storage facilities, using 100% recyclable and recycled modified polypropylene plastic as raw material, which is safe and environmental protection and recyclable. The application of PP module rainwater collection system comparing with the traditional concrete reservoir and GRP reservoir, it has advantages of safety and environmental protection, short construction term, the flexible installation. It introduces the unit composition of PP module rainwater collection and utilization and elaborates the construction technology of it using a project to provide reference for the future rainwater collection and utilization system research and construction.

 

雨水回收系统是指通过对建筑屋顶、城市路面及绿化草坪区域内进行就地收集的一项雨水综合利用措施。主要包括雨水弃流、雨水收集、储存及后期处理净化后的直接利用。Pp模块雨水收集利用技术,作为城市雨水收集利用的一个分支,对雨水的回收利用起着十分重要的作用。可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等目标。下面以实际工程为例,对pp模块雨水收集利用系统及施工技术加以阐述,为以后雨水收集利用系统的研究及施工提供借鉴。

 

一、项目概况

 

海绵雨水”本项目位于烟台市某区域,项目占地面积约11976.9²,其中绿地率达30%以上,主要功能为商业办公。烟台市降雨有3个特点:

 

(1)、降水量少。全市多年平均降水量仅有691.5mm,仅占全国22.7,人均占有径流量582m³,仅占全国21.5%。

(2)降水量在年际间分布极不均匀。建国以来,降水量最多年份达1194.7mm,而最少年份只有412mm

(3)降水量在一年中分布不均,据统计全市降水量的70%集中在7~93个月的几次暴雨中,烟台市近20年月均降雨量如图1所示,全市形成了年际间旱涝交替,一年中春旱夏涝晚秋又旱的自然特点。因此,雨水收集回用是很有必要的。此雨水综合利用系统位于室外,降雨设计重现期按3年计算,绿地雨水综合雨量径流系统取0.15,道路和屋面雨水综合雨量径流系数取0.9。雨水收集池采用pp模块组合水池,水池的尺寸为10.8mx7.8mx2.4m,水池的容积为202.176m³。总控制柜置于绿化内,采用室外防水电控柜。该pp模块雨水收集回用系统总投资34.5万元,是烟台市pp模块雨水收集回用系统的一个样板工程。如图1所述。

月平均降雨量

图1 月平均降雨量

 

二、系统介绍

 

雨水中的污染物主要来自两个方面,空气中的粉尘颗粒物、可溶性有害气体和建筑物或路面上的颗粒污染物。雨水处理的关键是初期雨水的弃流及杂质和悬浮物的去除。目前大多数雨水收集回用系统,占地面积大、需要设备较多,技术也相对复杂,有些还需人工操作,从而有投资高、运行管理复杂等缺点。

 

此项目运营pp模块雨水回用系统,克服了目前大多数雨水收集回用系统的不足,提供一种占地面积小、设备简单、运行稳定、经济有效的雨水收集回用系统,该系统包括顺序相连通的雨水弃流过滤装置,前置雨水处理装置、pp模块蓄水池、雨水回用装置、全自动反冲洗装置、排泥装置等单元。经过弃流及前置过滤处理的雨水可达到城市杂用水(绿化、道路冲洗等)水质标准。其工艺流程如图2所示。

 

2.1雨水弃流过滤装置

 

雨水弃流过滤装置是最基本的过滤装置,是所有雨水收集工程都必须经过的第一步。雨水弃流过滤装置具有双重功效,首先是弃流,排除收集表面第1批较脏的雨水,其次是分离大块杂质,为后期过滤做好准备。此pp模块雨水收集回用系统此阿勇流量式初期雨水弃流过滤装置。此装置雨水总管通过弃流井内,雨水总管上设置不锈钢过滤网及弃流板槽,根据当地暴雨强度及其污染程度,运用水层膜和堰流原理来设计弃流板槽的高度,实现初期雨水弃流,收集管设置在弃流井底部。如图3所示。

雨水回用系统工艺流程

图2 雨水回用系统工艺流程

雨水弃流过滤装置

图3 雨水弃流过滤装置.

 

2.2前置雨水处理装置

 

前置雨水处理装置,采用的是无固定形状的多孔进口陶瓷,它与球状陶瓷滤料不同,生产的烧结温度更高,滤料的比表面积更大,过滤效果和纳污能力更强,滤料自体无任何元素逸出。在过滤过程中,由于滤料含有大小不一的孔径和粗糙的表面,在堆积过程中,每一个微分层面上过滤微孔的孔径和缝隙都不同,使过滤孔道和缝隙不是直线而是曲线,使它具有了深层过滤或容积式过滤的功能,在流经变化的孔道和缝隙时,大于平均口径的杂质被阻挡于孔外。小于平均孔径和缝隙的杂质进入孔道,在每个局部,孔径和缝隙的大小是变化的,使介质的流速也随之发生变化,再加上无规则的孔道和缝隙变化,使一部分小于孔径的杂质被侧壁截流吸附,吸附的杂质进一步增加了滤料的表面积和结构上的复杂性,以致于可以吸附更细小的杂质,即以渣滤渣,吸附量和吸附精度与过滤材质、电荷、电位、流量、流速、位差有关,整个过程是建立在多种因素的介稳状态,通过控制介稳的状态来实现极低能耗的过滤,仅需0.1~1m的水位差,这相当于0.001~0.01MPa,系统即可工作。无任何电能消耗。如图4所述。

前置雨水处理装置

图4 前置雨水处理装置

 

2.3、pp雨水模块

 

pp雨水模块是由可循环使用的嵌段共聚丙烯经一次注塑成型的单元长方体,能通过各种方式组装成一个结构整体,其功能用于储存雨水。如图5所述。

pp雨水模块

图5 pp雨水模块(该产品由海绵雨水生产)

 

2.4 pp模块水池反冲洗工艺

pp模块水池反冲洗

Pp模块水池采用敷设在模块体之间的冲洗管对其进行冲洗,冲洗周期一般为30d,根据控制系统的配置不同,可选用人工控制或系统自动控制,冲洗一般在水池内水量较低(通常为无效水位以上15~20cm时)时进行,冲洗时,由雨水提升泵从水池中抽取处理后的雨水,通过冲洗管对模块、水池底部进行喷淋冲洗,喷淋冲洗时间一般为5~10min,此时模块体上附着的泥沙、水池底部砂沙被充分搅匀,冲洗完毕后通过排泥泵排至污水管网。

 

三、施工控制要点

 

Pp模块水池虽布局灵活施工简单,但也要合理掌控其控制要点,才能使施工进行的快速顺利。图6,图7为施工剖面。雨水收集处理系统的各部分标高对整个系统的顺利运行起决定性作用。施工之前,要提前与设计做好沟通,策划好本系统与室外工程的地下雨排水管网、室外道路等的组合。另外,在现场实际施工中,雨水管线标高会经常出现进行调整的情况,因此雨水收集处理系统的前期土建工作应当在室外雨水管网完成后(或基本完成后)进行,其次,伴随着现场室外管线的施工,大量开挖及回填工作全面展开,会出现大型的机械作业,过早安装回存在成品保护问题。Pp模块水池施工周期短,可以和现场雨污管线同步或略晚进行。如图67所示。

雨水弃流过滤装置和前置雨水处理装置施工剖面

图6、雨水弃流过滤装置和前置雨水处理装置施工剖面

模块施工安装剖面

图7、模块施工安装剖面

 

3.1基坑开挖

基坑开挖

土方开挖前,应将施工区域内的地上地下障碍物处理完毕,特别是电线及管道。尽量避免夜间施工,若必须夜间施工,应有足够的照明设施。在危险地段应设置危险标志。在机械施工无法作业的部位,修整边坡坡度、清理槽底等,应配备人工进行。基坑底部的开挖长度、宽度和坡度、除考虑结构尺寸要求外,应根据施工需要增加工作面宽度1500mm,以保证排水设施、支撑结构等所需的宽度。基坑底部根据地下水情况来定,若地下水位较高,则必须设置排水沟和集水井,集水井深度必须超过基坑深度,保证能抽干基坑底部的水。基坑底部抽水应有专人看守。在基坑上面四周采用安全防护措施。下雨时应停止施工,雨后先观察边坡情况,确定稳定可靠时再进行施工。

 

3.2、基坑基础处理

基坑基础处理

地基处理的基本要求是保证其有足够的承载能力,并减少因基础的不均匀沉降对水池结构的影响,开挖时注意现场土质情况,土质有软泥需砾石垫层夯实,上面再浇C25钢筋混凝土。大型基坑一般在基坑清槽完成后浇筑100mm厚度的C15混凝土垫层,然后浇筑200mm后的C25钢筋混凝土地板,地板采用12@200双层双向塔筋。然后在上面铺30~50mm厚中砂找平层。中砂起到保护土工膜及找平的作用,为组装模块创造有利条件,保证模块底部平整。基坑基础要水平仪精确找平。

 

3.3、铺设防渗土工布

铺设防渗土工布

防渗土工布运至现场时,宜采用人工卷铺。为了加强模块池的密闭性,将底部及侧面防渗膜焊接成整张的。防渗土工布是池体的最重要的组成部分之一,铺设和施工过程中应避免硬物割破、避免其受到磨损、损坏。铺设防渗土工布前,混凝土地板和基坑边坡需要彻底清理尖锐物、石块、铁丝等,保证不对土工膜造成损坏。铺设完成后,要对土工膜进行检查,如有损坏,要及时进行修补。防渗土工布为两布一膜结构,长方向沿基坑长方向铺装,其中心与地板中心重合。四周用木条撑起防渗土工布。若集水井中有水就必须保证一直抽水(注:由于基坑的尺寸有限,土工布在基坑内舒展不便,因此在放入基坑之前,先在宽敞的地方按照池子的尺寸折叠好,再放入基坑里)。

 

3.4、模块安装

雨水模块安装雨水收集模块安装雨水收集模块反冲洗管

底部防渗土工布上铺设PVC防护板后,按照图纸安装第1层模块,同层模块之间用链接件。每个模块长边侧使用的连接件为4只,短边侧使用的连接件为2只。然后安装上层模块,上下塑料模块之间用连接件连接。模块的链接过程中,要尽量避免垂直链接,上下层之间应该交叉式连接。先铺设第一层,然后再逐层往上铺设。注意,在铺设第一层塑料模块时,反冲洗管要同时施工,反冲洗管的端部用管堵封牢,并将反冲洗支管引至水池顶面与总管汇合。反冲洗PPR管32mm,水管上开一排孔,孔径5~6mm,间距600~1200mm,安装时有孔的一面朝地面。在雨水供水装置和雨水排泥张总处安装雨水模块加固框架。若集水井中有水就必须保证一直抽水。

 

3.5、包裹防渗土工布

包裹防渗土工布

将事先焊接好的防渗膜及土工布紧紧围裹在已铺装好的塑料模块组合水池的骨架周围,并按折痕将其折好。在顶面包裹时两侧塔接大于100mm。并将进、出水管和连通管路与防渗膜的接口做好密封处理。再将进水管路引入进水井,将出水管引入出水井。进出水管路与主体模块采用专门装置进行连接。包裹好防渗土工布后,在模块池四周和顶部铺PVC防护板。若集水井中有水就必须保证一直抽水。

 

3.6、土方回填

土方回填

包裹好防渗土工布后,必须尽快进行土方回填,防止地下水位过高,将模块整体顶浮起来造成不必要的损失。注意回填的过程中,若集水井中有水就必须保证一直抽水,直至回填结束。回填沿水池四周进行,从水池底部向上对称分层实施,每层500mm,浇水并用打夯实,保证密实度,房子以后地面下沉。雨水模块池四周回填至水池顶部10cm厚中砂后,可回填没有建筑垃圾的好图并夯实。回填期间,相关机动车严禁开上雨水模块池。

 

3.7、设备装置安装

设备装置安装

施工现场具备条件后,查明设备装置位置及标高,进行设备装置的安装。然后进行雨水弃流过滤装置的弃流器进口与雨水管道连接,弃流器出口与市政管道连接,弃流器底部出水口与前置雨水处理装置连接。前置雨水处理装置的两承口有高低落差,高的承口为进水口,低的承口(有半圆过滤器、内放滤料)与雨水模块池连接。水泵、阀门、总控制柜安装之前要按图纸设计要求检查其规格型号然后再进行安装。

 

结语

 

本项目采用智能型雨水回用系统,用pp模块水池代替传统的混凝土水池,节省了雨水收集池的占地面积、环保、可循环、施工周期短,安装方便,便于冲洗清淤、易维护。此雨水收集回用系统的减少可把有限的雨水留下来,缓解水资源短缺的现状。